OSDN Git Service

2009-04-20 Thomas Quinot <quinot@adacore.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / gnat_ugn.texi
1 \input texinfo   @c -*-texinfo-*-
2 @c %**start of header
3
4 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
5 @c                                                                            o
6 @c                            GNAT DOCUMENTATION                              o
7 @c                                                                            o
8 @c                             G N A T _ U G N                                o
9 @c                                                                            o
10 @c   GNAT is maintained by Ada Core Technologies Inc (http://www.gnat.com).   o
11 @c                                                                            o
12 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
13
14 @setfilename gnat_ugn.info
15
16 @copying
17 Copyright @copyright{} 1995-2005, 2006, 2007, 2008 Free Software Foundation,
18 Inc.
19
20 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
21 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or
22 any later version published by the Free Software Foundation; with no
23 Invariant Sections, with no Front-Cover Texts and with no Back-Cover
24 Texts.  A copy of the license is included in the section entitled
25 ``GNU Free Documentation License''.
26 @end copying
27
28 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
29 @c
30 @c                           GNAT_UGN Style Guide
31 @c
32 @c  1. Always put a @noindent on the line before the first paragraph
33 @c     after any of these commands:
34 @c
35 @c          @chapter
36 @c          @section
37 @c          @subsection
38 @c          @subsubsection
39 @c          @subsubsubsection
40 @c
41 @c          @end smallexample
42 @c          @end itemize
43 @c          @end enumerate
44 @c
45 @c  2. DO NOT use @example. Use @smallexample instead.
46 @c     a) DO NOT use highlighting commands (@b{}, @i{}) inside an @smallexample
47 @c        context.  These can interfere with the readability of the texi
48 @c        source file.  Instead, use one of the following annotated
49 @c        @smallexample commands, and preprocess the texi file with the
50 @c        ada2texi tool (which generates appropriate highlighting):
51 @c        @smallexample @c ada
52 @c        @smallexample @c adanocomment
53 @c        @smallexample @c projectfile
54 @c     b) The "@c ada" markup will result in boldface for reserved words
55 @c        and italics for comments
56 @c     c) The "@c adanocomment" markup will result only in boldface for
57 @c        reserved words (comments are left alone)
58 @c     d) The "@c projectfile" markup is like "@c ada" except that the set
59 @c        of reserved words include the new reserved words for project files
60 @c
61 @c  3. Each @chapter, @section, @subsection, @subsubsection, etc.
62 @c     command must be preceded by two empty lines
63 @c
64 @c  4. The @item command should be on a line of its own if it is in an
65 @c     @itemize or @enumerate command.
66 @c
67 @c  5. When talking about ALI files use "ALI" (all uppercase), not "Ali"
68 @c     or "ali".
69 @c
70 @c  6. DO NOT put trailing spaces at the end of a line.  Such spaces will
71 @c     cause the document build to fail.
72 @c
73 @c  7. DO NOT use @cartouche for examples that are longer than around 10 lines.
74 @c     This command inhibits page breaks, so long examples in a @cartouche can
75 @c     lead to large, ugly patches of empty space on a page.
76 @c
77 @c  NOTE: This file should be submitted to xgnatugn with either the vms flag
78 @c        or the unw flag set.  The unw flag covers topics for both Unix and
79 @c        Windows.
80 @c
81 @c oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
82
83 @set NOW January 2007
84 @c This flag is used where the text refers to conditions that exist when the
85 @c text was entered into the document but which may change over time.
86 @c Update the setting for the flag, and (if necessary) the text surrounding,
87 @c the references to the flag, on future doc revisions:
88 @c search for @value{NOW}.
89
90 @set FSFEDITION
91 @set EDITION GNAT
92 @set DEFAULTLANGUAGEVERSION Ada 2005
93 @set NONDEFAULTLANGUAGEVERSION Ada 95
94
95 @ifset unw
96 @set PLATFORM
97 @end ifset
98
99 @ifset vms
100 @set PLATFORM OpenVMS
101 @end ifset
102
103 @c @ovar(ARG)
104 @c ----------
105 @c The ARG is an optional argument.  To be used for macro arguments in
106 @c their documentation (@defmac).
107 @macro ovar{varname}
108 @r{[}@var{\varname\}@r{]}@c
109 @end macro
110
111 @settitle @value{EDITION} User's Guide @value{PLATFORM}
112 @dircategory GNU Ada tools
113 @direntry
114 * @value{EDITION} User's Guide: (gnat_ugn). @value{PLATFORM}
115 @end direntry
116
117 @include gcc-common.texi
118
119 @setchapternewpage odd
120 @syncodeindex fn cp
121 @c %**end of header
122
123 @titlepage
124 @title @value{EDITION} User's Guide
125 @ifset vms
126 @sp 1
127 @flushright
128 @titlefont{@i{@value{PLATFORM}}}
129 @end flushright
130 @end ifset
131
132 @sp 2
133
134 @subtitle GNAT, The GNU Ada Compiler
135 @versionsubtitle
136 @author AdaCore
137
138 @page
139 @vskip 0pt plus 1filll
140
141 @insertcopying
142
143 @end titlepage
144
145 @ifnottex
146 @node Top, About This Guide, (dir), (dir)
147 @top @value{EDITION} User's Guide
148
149 @noindent
150 @value{EDITION} User's Guide @value{PLATFORM}
151
152 @noindent
153 GNAT, The GNU Ada Compiler@*
154 GCC version @value{version-GCC}@*
155
156 @noindent
157 AdaCore@*
158
159 @menu
160 * About This Guide::
161 * Getting Started with GNAT::
162 * The GNAT Compilation Model::
163 * Compiling Using gcc::
164 * Binding Using gnatbind::
165 * Linking Using gnatlink::
166 * The GNAT Make Program gnatmake::
167 * Improving Performance::
168 * Renaming Files Using gnatchop::
169 * Configuration Pragmas::
170 * Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname::
171 * GNAT Project Manager::
172 * The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind::
173 * The GNAT Pretty-Printer gnatpp::
174 * The GNAT Metric Tool gnatmetric::
175 * File Name Krunching Using gnatkr::
176 * Preprocessing Using gnatprep::
177 @ifset vms
178 * The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr::
179 @end ifset
180 * The GNAT Library Browser gnatls::
181 * Cleaning Up Using gnatclean::
182 @ifclear vms
183 * GNAT and Libraries::
184 * Using the GNU make Utility::
185 @end ifclear
186 * Memory Management Issues::
187 * Stack Related Facilities::
188 * Verifying Properties Using gnatcheck::
189 * Creating Sample Bodies Using gnatstub::
190 * Generating Ada Bindings for C and C++ headers::
191 * Other Utility Programs::
192 * Running and Debugging Ada Programs::
193 @ifclear vms
194 * Code Coverage and Profiling::
195 @end ifclear
196 @ifset vms
197 * Compatibility with HP Ada::
198 @end ifset
199 * Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries::
200 * Example of Binder Output File::
201 * Elaboration Order Handling in GNAT::
202 * Conditional Compilation::
203 * Inline Assembler::
204 * Compatibility and Porting Guide::
205 @ifset unw
206 * Microsoft Windows Topics::
207 @end ifset
208 * GNU Free Documentation License::
209 * Index::
210
211  --- The Detailed Node Listing ---
212
213 About This Guide
214
215 * What This Guide Contains::
216 * What You Should Know before Reading This Guide::
217 * Related Information::
218 * Conventions::
219
220 Getting Started with GNAT
221
222 * Running GNAT::
223 * Running a Simple Ada Program::
224 * Running a Program with Multiple Units::
225 * Using the gnatmake Utility::
226 @ifset vms
227 * Editing with Emacs::
228 @end ifset
229 @ifclear vms
230 * Introduction to GPS::
231 @end ifclear
232
233 The GNAT Compilation Model
234
235 * Source Representation::
236 * Foreign Language Representation::
237 * File Naming Rules::
238 * Using Other File Names::
239 * Alternative File Naming Schemes::
240 * Generating Object Files::
241 * Source Dependencies::
242 * The Ada Library Information Files::
243 * Binding an Ada Program::
244 * Mixed Language Programming::
245 @ifclear vms
246 * Building Mixed Ada & C++ Programs::
247 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models::
248 @end ifclear
249 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models::
250 @ifset vms
251 * Placement of temporary files::
252 @end ifset
253
254 Foreign Language Representation
255
256 * Latin-1::
257 * Other 8-Bit Codes::
258 * Wide Character Encodings::
259
260 Compiling Ada Programs With gcc
261
262 * Compiling Programs::
263 * Switches for gcc::
264 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
265 * Order of Compilation Issues::
266 * Examples::
267
268 Switches for gcc
269
270 * Output and Error Message Control::
271 * Warning Message Control::
272 * Debugging and Assertion Control::
273 * Validity Checking::
274 * Style Checking::
275 * Run-Time Checks::
276 * Using gcc for Syntax Checking::
277 * Using gcc for Semantic Checking::
278 * Compiling Different Versions of Ada::
279 * Character Set Control::
280 * File Naming Control::
281 * Subprogram Inlining Control::
282 * Auxiliary Output Control::
283 * Debugging Control::
284 * Exception Handling Control::
285 * Units to Sources Mapping Files::
286 * Integrated Preprocessing::
287 @ifset vms
288 * Return Codes::
289 @end ifset
290
291 Binding Ada Programs With gnatbind
292
293 * Running gnatbind::
294 * Switches for gnatbind::
295 * Command-Line Access::
296 * Search Paths for gnatbind::
297 * Examples of gnatbind Usage::
298
299 Switches for gnatbind
300
301 * Consistency-Checking Modes::
302 * Binder Error Message Control::
303 * Elaboration Control::
304 * Output Control::
305 * Binding with Non-Ada Main Programs::
306 * Binding Programs with No Main Subprogram::
307
308 Linking Using gnatlink
309
310 * Running gnatlink::
311 * Switches for gnatlink::
312
313 The GNAT Make Program gnatmake
314
315 * Running gnatmake::
316 * Switches for gnatmake::
317 * Mode Switches for gnatmake::
318 * Notes on the Command Line::
319 * How gnatmake Works::
320 * Examples of gnatmake Usage::
321
322 Improving Performance
323 * Performance Considerations::
324 * Text_IO Suggestions::
325 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
326 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
327
328 Performance Considerations
329 * Controlling Run-Time Checks::
330 * Use of Restrictions::
331 * Optimization Levels::
332 * Debugging Optimized Code::
333 * Inlining of Subprograms::
334 * Other Optimization Switches::
335 * Optimization and Strict Aliasing::
336 @ifset vms
337 * Coverage Analysis::
338 @end ifset
339
340 Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
341 * About gnatelim::
342 * Running gnatelim::
343 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
344 * Making Your Executables Smaller::
345 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
346
347 Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
348 * About unused subprogram/data elimination::
349 * Compilation options::
350
351 Renaming Files Using gnatchop
352
353 * Handling Files with Multiple Units::
354 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
355 * Command Line for gnatchop::
356 * Switches for gnatchop::
357 * Examples of gnatchop Usage::
358
359 Configuration Pragmas
360
361 * Handling of Configuration Pragmas::
362 * The Configuration Pragmas Files::
363
364 Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
365
366 * Arbitrary File Naming Conventions::
367 * Running gnatname::
368 * Switches for gnatname::
369 * Examples of gnatname Usage::
370
371 GNAT Project Manager
372
373 * Introduction::
374 * Examples of Project Files::
375 * Project File Syntax::
376 * Objects and Sources in Project Files::
377 * Importing Projects::
378 * Project Extension::
379 * Project Hierarchy Extension::
380 * External References in Project Files::
381 * Packages in Project Files::
382 * Variables from Imported Projects::
383 * Naming Schemes::
384 * Library Projects::
385 * Stand-alone Library Projects::
386 * Switches Related to Project Files::
387 * Tools Supporting Project Files::
388 * An Extended Example::
389 * Project File Complete Syntax::
390
391 The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
392
393 * gnatxref Switches::
394 * gnatfind Switches::
395 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
396 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
397 * Examples of gnatxref Usage::
398 * Examples of gnatfind Usage::
399
400 The GNAT Pretty-Printer gnatpp
401
402 * Switches for gnatpp::
403 * Formatting Rules::
404
405 The GNAT Metrics Tool gnatmetric
406
407 * Switches for gnatmetric::
408
409 File Name Krunching Using gnatkr
410
411 * About gnatkr::
412 * Using gnatkr::
413 * Krunching Method::
414 * Examples of gnatkr Usage::
415
416 Preprocessing Using gnatprep
417 * Preprocessing Symbols::
418 * Using gnatprep::
419 * Switches for gnatprep::
420 * Form of Definitions File::
421 * Form of Input Text for gnatprep::
422
423 @ifset vms
424 The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
425
426 * Running gnatlbr::
427 * Switches for gnatlbr::
428 * Examples of gnatlbr Usage::
429 @end ifset
430
431 The GNAT Library Browser gnatls
432
433 * Running gnatls::
434 * Switches for gnatls::
435 * Examples of gnatls Usage::
436
437 Cleaning Up Using gnatclean
438
439 * Running gnatclean::
440 * Switches for gnatclean::
441 @c * Examples of gnatclean Usage::
442
443 @ifclear vms
444
445 GNAT and Libraries
446
447 * Introduction to Libraries in GNAT::
448 * General Ada Libraries::
449 * Stand-alone Ada Libraries::
450 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
451
452 Using the GNU make Utility
453
454 * Using gnatmake in a Makefile::
455 * Automatically Creating a List of Directories::
456 * Generating the Command Line Switches::
457 * Overcoming Command Line Length Limits::
458 @end ifclear
459
460 Memory Management Issues
461
462 * Some Useful Memory Pools::
463 * The GNAT Debug Pool Facility::
464 @ifclear vms
465 * The gnatmem Tool::
466 @end ifclear
467
468 Stack Related Facilities
469
470 * Stack Overflow Checking::
471 * Static Stack Usage Analysis::
472 * Dynamic Stack Usage Analysis::
473
474 Some Useful Memory Pools
475
476 The GNAT Debug Pool Facility
477
478 @ifclear vms
479 The gnatmem Tool
480
481 * Running gnatmem::
482 * Switches for gnatmem::
483 * Example of gnatmem Usage::
484 @end ifclear
485
486 Verifying Properties Using gnatcheck
487
488 * Format of the Report File::
489 * General gnatcheck Switches::
490 * gnatcheck Rule Options::
491 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
492 * Project-Wide Checks::
493 * Predefined Rules::
494
495 Sample Bodies Using gnatstub
496
497 * Running gnatstub::
498 * Switches for gnatstub::
499
500 Other Utility Programs
501
502 * Using Other Utility Programs with GNAT::
503 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
504 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
505
506 @ifclear vms
507 Code Coverage and Profiling
508
509 * Code Coverage of Ada Programs using gcov::
510 * Profiling an Ada Program using gprof::
511 @end ifclear
512
513 Running and Debugging Ada Programs
514
515 * The GNAT Debugger GDB::
516 * Running GDB::
517 * Introduction to GDB Commands::
518 * Using Ada Expressions::
519 * Calling User-Defined Subprograms::
520 * Using the Next Command in a Function::
521 * Ada Exceptions::
522 * Ada Tasks::
523 * Debugging Generic Units::
524 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
525 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
526 * Getting Internal Debugging Information::
527 * Stack Traceback::
528
529 @ifset vms
530 * LSE::
531 @end ifset
532
533 @ifset vms
534 Compatibility with HP Ada
535
536 * Ada Language Compatibility::
537 * Differences in the Definition of Package System::
538 * Language-Related Features::
539 * The Package STANDARD::
540 * The Package SYSTEM::
541 * Tasking and Task-Related Features::
542 * Pragmas and Pragma-Related Features::
543 * Library of Predefined Units::
544 * Bindings::
545 * Main Program Definition::
546 * Implementation-Defined Attributes::
547 * Compiler and Run-Time Interfacing::
548 * Program Compilation and Library Management::
549 * Input-Output::
550 * Implementation Limits::
551 * Tools and Utilities::
552
553 Language-Related Features
554
555 * Integer Types and Representations::
556 * Floating-Point Types and Representations::
557 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
558 * Fixed-Point Types and Representations::
559 * Record and Array Component Alignment::
560 * Address Clauses::
561 * Other Representation Clauses::
562
563 Tasking and Task-Related Features
564
565 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
566 * Assigning Task IDs::
567 * Task IDs and Delays::
568 * Task-Related Pragmas::
569 * Scheduling and Task Priority::
570 * The Task Stack::
571 * External Interrupts::
572
573 Pragmas and Pragma-Related Features
574
575 * Restrictions on the Pragma INLINE::
576 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
577 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
578
579 Library of Predefined Units
580
581 * Changes to DECLIB::
582
583 Bindings
584
585 * Shared Libraries and Options Files::
586 * Interfaces to C::
587 @end ifset
588
589 Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
590
591 * Summary of Run-Time Configurations::
592 * Specifying a Run-Time Library::
593 * Choosing the Scheduling Policy::
594 * Solaris-Specific Considerations::
595 * Linux-Specific Considerations::
596 * AIX-Specific Considerations::
597 * Irix-Specific Considerations::
598
599 Example of Binder Output File
600
601 Elaboration Order Handling in GNAT
602
603 * Elaboration Code::
604 * Checking the Elaboration Order::
605 * Controlling the Elaboration Order::
606 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
607 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
608 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
609 * Treatment of Pragma Elaborate::
610 * Elaboration Issues for Library Tasks::
611 * Mixing Elaboration Models::
612 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
613 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
614 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
615 * Other Elaboration Order Considerations::
616
617 Conditional Compilation
618 * Use of Boolean Constants::
619 * Debugging - A Special Case::
620 * Conditionalizing Declarations::
621 * Use of Alternative Implementations::
622 * Preprocessing::
623
624 Inline Assembler
625
626 * Basic Assembler Syntax::
627 * A Simple Example of Inline Assembler::
628 * Output Variables in Inline Assembler::
629 * Input Variables in Inline Assembler::
630 * Inlining Inline Assembler Code::
631 * Other Asm Functionality::
632
633 Compatibility and Porting Guide
634
635 * Compatibility with Ada 83::
636 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
637 * Implementation-dependent characteristics::
638 @ifclear vms
639 @c This brief section is only in the non-VMS version
640 @c The complete chapter on HP Ada issues is in the VMS version
641 * Compatibility with HP Ada 83::
642 @end ifclear
643 * Compatibility with Other Ada Systems::
644 * Representation Clauses::
645 @ifset vms
646 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
647 @end ifset
648
649 @ifset unw
650 Microsoft Windows Topics
651
652 * Using GNAT on Windows::
653 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
654 * Temporary Files::
655 * Mixed-Language Programming on Windows::
656 * Windows Calling Conventions::
657 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
658 * Using DLLs with GNAT::
659 * Building DLLs with GNAT::
660 * GNAT and Windows Resources::
661 * Debugging a DLL::
662 * Setting Stack Size from gnatlink::
663 * Setting Heap Size from gnatlink::
664 @end ifset
665
666 * Index::
667 @end menu
668 @end ifnottex
669
670 @node About This Guide
671 @unnumbered About This Guide
672
673 @noindent
674 @ifset vms
675 This guide describes the use of @value{EDITION},
676 a compiler and software development toolset for the full Ada
677 programming language, implemented on OpenVMS for HP's Alpha and
678 Integrity server (I64) platforms.
679 @end ifset
680 @ifclear vms
681 This guide describes the use of @value{EDITION},
682 a compiler and software development
683 toolset for the full Ada programming language.
684 @end ifclear
685 It documents the features of the compiler and tools, and explains
686 how to use them to build Ada applications.
687
688 @value{EDITION} implements Ada 95 and Ada 2005, and it may also be invoked in
689 Ada 83 compatibility mode.
690 By default, @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
691 but you can override with a compiler switch
692 (@pxref{Compiling Different Versions of Ada})
693 to explicitly specify the language version.
694 Throughout this manual, references to ``Ada'' without a year suffix
695 apply to both the Ada 95 and Ada 2005 versions of the language.
696
697
698 @ifclear FSFEDITION
699 For ease of exposition, ``@value{EDITION}'' will be referred to simply as
700 ``GNAT'' in the remainder of this document.
701 @end ifclear
702
703
704
705
706 @menu
707 * What This Guide Contains::
708 * What You Should Know before Reading This Guide::
709 * Related Information::
710 * Conventions::
711 @end menu
712
713 @node What This Guide Contains
714 @unnumberedsec What This Guide Contains
715
716 @noindent
717 This guide contains the following chapters:
718 @itemize @bullet
719
720 @item
721 @ref{Getting Started with GNAT}, describes how to get started compiling
722 and running Ada programs with the GNAT Ada programming environment.
723 @item
724 @ref{The GNAT Compilation Model}, describes the compilation model used
725 by GNAT.
726
727 @item
728 @ref{Compiling Using gcc}, describes how to compile
729 Ada programs with @command{gcc}, the Ada compiler.
730
731 @item
732 @ref{Binding Using gnatbind}, describes how to
733 perform binding of Ada programs with @code{gnatbind}, the GNAT binding
734 utility.
735
736 @item
737 @ref{Linking Using gnatlink},
738 describes @command{gnatlink}, a
739 program that provides for linking using the GNAT run-time library to
740 construct a program. @command{gnatlink} can also incorporate foreign language
741 object units into the executable.
742
743 @item
744 @ref{The GNAT Make Program gnatmake}, describes @command{gnatmake}, a
745 utility that automatically determines the set of sources
746 needed by an Ada compilation unit, and executes the necessary compilations
747 binding and link.
748
749 @item
750 @ref{Improving Performance}, shows various techniques for making your
751 Ada program run faster or take less space.
752 It discusses the effect of the compiler's optimization switch and
753 also describes the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
754 elimination.
755
756 @item
757 @ref{Renaming Files Using gnatchop}, describes
758 @code{gnatchop}, a utility that allows you to preprocess a file that
759 contains Ada source code, and split it into one or more new files, one
760 for each compilation unit.
761
762 @item
763 @ref{Configuration Pragmas}, describes the configuration pragmas
764 handled by GNAT.
765
766 @item
767 @ref{Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname},
768 shows how to override the default GNAT file naming conventions,
769 either for an individual unit or globally.
770
771 @item
772 @ref{GNAT Project Manager}, describes how to use project files
773 to organize large projects.
774
775 @item
776 @ref{The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind}, discusses
777 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}, two tools that provide an easy
778 way to navigate through sources.
779
780 @item
781 @ref{The GNAT Pretty-Printer gnatpp}, shows how to produce a reformatted
782 version of an Ada source file with control over casing, indentation,
783 comment placement, and other elements of program presentation style.
784
785 @item
786 @ref{The GNAT Metric Tool gnatmetric}, shows how to compute various
787 metrics for an Ada source file, such as the number of types and subprograms,
788 and assorted complexity measures.
789
790 @item
791 @ref{File Name Krunching Using gnatkr}, describes the @code{gnatkr}
792 file name krunching utility, used to handle shortened
793 file names on operating systems with a limit on the length of names.
794
795 @item
796 @ref{Preprocessing Using gnatprep}, describes @code{gnatprep}, a
797 preprocessor utility that allows a single source file to be used to
798 generate multiple or parameterized source files by means of macro
799 substitution.
800
801 @ifset vms
802 @item
803 @ref{The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr}, describes @command{gnatlbr},
804 a tool for rebuilding the GNAT run time with user-supplied
805 configuration pragmas.
806 @end ifset
807
808 @item
809 @ref{The GNAT Library Browser gnatls}, describes @code{gnatls}, a
810 utility that displays information about compiled units, including dependences
811 on the corresponding sources files, and consistency of compilations.
812
813 @item
814 @ref{Cleaning Up Using gnatclean}, describes @code{gnatclean}, a utility
815 to delete files that are produced by the compiler, binder and linker.
816
817 @ifclear vms
818 @item
819 @ref{GNAT and Libraries}, describes the process of creating and using
820 Libraries with GNAT. It also describes how to recompile the GNAT run-time
821 library.
822
823 @item
824 @ref{Using the GNU make Utility}, describes some techniques for using
825 the GNAT toolset in Makefiles.
826 @end ifclear
827
828 @item
829 @ref{Memory Management Issues}, describes some useful predefined storage pools
830 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which helps detect incorrect
831 memory references.
832 @ifclear vms
833 It also describes @command{gnatmem}, a utility that monitors dynamic
834 allocation and deallocation and helps detect ``memory leaks''.
835 @end ifclear
836
837 @item
838 @ref{Stack Related Facilities}, describes some useful tools associated with
839 stack checking and analysis.
840
841 @item
842 @ref{Verifying Properties Using gnatcheck}, discusses @code{gnatcheck},
843 a utility that checks Ada code against a set of rules.
844
845 @item
846 @ref{Creating Sample Bodies Using gnatstub}, discusses @code{gnatstub},
847 a utility that generates empty but compilable bodies for library units.
848
849 @item
850 @ref{Generating Ada Bindings for C and C++ headers}, describes how to
851 generate automatically Ada bindings from C and C++ headers.
852
853 @item
854 @ref{Other Utility Programs}, discusses several other GNAT utilities,
855 including @code{gnathtml}.
856
857 @ifclear vms
858 @item
859 @ref{Code Coverage and Profiling}, describes how to perform a structural
860 coverage and profile the execution of Ada programs.
861 @end ifclear
862
863 @item
864 @ref{Running and Debugging Ada Programs}, describes how to run and debug
865 Ada programs.
866
867 @ifset vms
868 @item
869 @ref{Compatibility with HP Ada}, details the compatibility of GNAT with
870 HP Ada 83 @footnote{``HP Ada'' refers to the legacy product originally
871 developed by Digital Equipment Corporation and currently supported by HP.}
872 for OpenVMS Alpha. This product was formerly known as DEC Ada,
873 @cindex DEC Ada
874 and for
875 historical compatibility reasons, the relevant libraries still use the
876 DEC prefix.
877 @end ifset
878
879 @item
880 @ref{Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries},
881 describes the various run-time
882 libraries supported by GNAT on various platforms and explains how to
883 choose a particular library.
884
885 @item
886 @ref{Example of Binder Output File}, shows the source code for the binder
887 output file for a sample program.
888
889 @item
890 @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}, describes how GNAT helps
891 you deal with elaboration order issues.
892
893 @item
894 @ref{Conditional Compilation}, describes how to model conditional compilation,
895 both with Ada in general and with GNAT facilities in particular.
896
897 @item
898 @ref{Inline Assembler}, shows how to use the inline assembly facility
899 in an Ada program.
900
901 @item
902 @ref{Compatibility and Porting Guide}, contains sections on compatibility
903 of GNAT with other Ada development environments (including Ada 83 systems),
904 to assist in porting code from those environments.
905
906 @ifset unw
907 @item
908 @ref{Microsoft Windows Topics}, presents information relevant to the
909 Microsoft Windows platform.
910 @end ifset
911 @end itemize
912
913 @c *************************************************
914 @node What You Should Know before Reading This Guide
915 @c *************************************************
916 @unnumberedsec What You Should Know before Reading This Guide
917
918 @cindex Ada 95 Language Reference Manual
919 @cindex Ada 2005 Language Reference Manual
920 @noindent
921 This guide assumes a basic familiarity with the Ada 95 language, as
922 described in the International Standard ANSI/ISO/IEC-8652:1995, January
923 1995.
924 It does not require knowledge of the new features introduced by Ada 2005,
925 (officially known as ISO/IEC 8652:1995 with Technical Corrigendum 1
926 and Amendment 1).
927 Both reference manuals are included in the GNAT documentation
928 package.
929
930 @node Related Information
931 @unnumberedsec Related Information
932
933 @noindent
934 For further information about related tools, refer to the following
935 documents:
936
937 @itemize @bullet
938 @item
939 @xref{Top, GNAT Reference Manual, About This Guide, gnat_rm, GNAT
940 Reference Manual}, which contains all reference material for the GNAT
941 implementation of Ada.
942
943 @ifset unw
944 @item
945 @cite{Using the GNAT Programming Studio}, which describes the GPS
946 Integrated Development Environment.
947
948 @item
949 @cite{GNAT Programming Studio Tutorial}, which introduces the
950 main GPS features through examples.
951 @end ifset
952
953 @item
954 @cite{Ada 95 Reference Manual}, which contains reference
955 material for the Ada 95 programming language.
956
957 @item
958 @cite{Ada 2005 Reference Manual}, which contains reference
959 material for the Ada 2005 programming language.
960
961 @item
962 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
963 @ifset vms
964 in the GNU:[DOCS] directory,
965 @end ifset
966 for all details on the use of the GNU source-level debugger.
967
968 @item
969 @xref{Top,, The extensible self-documenting text editor, emacs,
970 GNU Emacs Manual},
971 @ifset vms
972 located in the GNU:[DOCS] directory if the EMACS kit is installed,
973 @end ifset
974 for full information on the extensible editor and programming
975 environment Emacs.
976
977 @end itemize
978
979 @c **************
980 @node Conventions
981 @unnumberedsec Conventions
982 @cindex Conventions
983 @cindex Typographical conventions
984
985 @noindent
986 Following are examples of the typographical and graphic conventions used
987 in this guide:
988
989 @itemize @bullet
990 @item
991 @code{Functions}, @command{utility program names}, @code{standard names},
992 and @code{classes}.
993
994 @item
995 @option{Option flags}
996
997 @item
998 @file{File names}, @samp{button names}, and @samp{field names}.
999
1000 @item
1001 @code{Variables}, @env{environment variables}, and @var{metasyntactic
1002 variables}.
1003
1004 @item
1005 @emph{Emphasis}.
1006
1007 @item
1008 @r{[}optional information or parameters@r{]}
1009
1010 @item
1011 Examples are described by text
1012 @smallexample
1013 and then shown this way.
1014 @end smallexample
1015 @end itemize
1016
1017 @noindent
1018 Commands that are entered by the user are preceded in this manual by the
1019 characters @w{``@code{$ }''} (dollar sign followed by space). If your system
1020 uses this sequence as a prompt, then the commands will appear exactly as
1021 you see them in the manual. If your system uses some other prompt, then
1022 the command will appear with the @code{$} replaced by whatever prompt
1023 character you are using.
1024
1025 @ifset unw
1026 Full file names are shown with the ``@code{/}'' character
1027 as the directory separator; e.g., @file{parent-dir/subdir/myfile.adb}.
1028 If you are using GNAT on a Windows platform, please note that
1029 the ``@code{\}'' character should be used instead.
1030 @end ifset
1031
1032 @c ****************************
1033 @node Getting Started with GNAT
1034 @chapter Getting Started with GNAT
1035
1036 @noindent
1037 This chapter describes some simple ways of using GNAT to build
1038 executable Ada programs.
1039 @ifset unw
1040 @ref{Running GNAT}, through @ref{Using the gnatmake Utility},
1041 show how to use the command line environment.
1042 @ref{Introduction to GPS}, provides a brief
1043 introduction to the GNAT Programming Studio, a visually-oriented
1044 Integrated Development Environment for GNAT.
1045 GPS offers a graphical ``look and feel'', support for development in
1046 other programming languages, comprehensive browsing features, and
1047 many other capabilities.
1048 For information on GPS please refer to
1049 @cite{Using the GNAT Programming Studio}.
1050 @end ifset
1051
1052 @menu
1053 * Running GNAT::
1054 * Running a Simple Ada Program::
1055 * Running a Program with Multiple Units::
1056 * Using the gnatmake Utility::
1057 @ifset vms
1058 * Editing with Emacs::
1059 @end ifset
1060 @ifclear vms
1061 * Introduction to GPS::
1062 @end ifclear
1063 @end menu
1064
1065 @node Running GNAT
1066 @section Running GNAT
1067
1068 @noindent
1069 Three steps are needed to create an executable file from an Ada source
1070 file:
1071
1072 @enumerate
1073 @item
1074 The source file(s) must be compiled.
1075 @item
1076 The file(s) must be bound using the GNAT binder.
1077 @item
1078 All appropriate object files must be linked to produce an executable.
1079 @end enumerate
1080
1081 @noindent
1082 All three steps are most commonly handled by using the @command{gnatmake}
1083 utility program that, given the name of the main program, automatically
1084 performs the necessary compilation, binding and linking steps.
1085
1086 @node Running a Simple Ada Program
1087 @section Running a Simple Ada Program
1088
1089 @noindent
1090 Any text editor may be used to prepare an Ada program.
1091 (If @code{Emacs} is
1092 used, the optional Ada mode may be helpful in laying out the program.)
1093 The
1094 program text is a normal text file. We will assume in our initial
1095 example that you have used your editor to prepare the following
1096 standard format text file:
1097
1098 @smallexample @c ada
1099 @cartouche
1100 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1101 procedure Hello is
1102 begin
1103    Put_Line ("Hello WORLD!");
1104 end Hello;
1105 @end cartouche
1106 @end smallexample
1107
1108 @noindent
1109 This file should be named @file{hello.adb}.
1110 With the normal default file naming conventions, GNAT requires
1111 that each file
1112 contain a single compilation unit whose file name is the
1113 unit name,
1114 with periods replaced by hyphens; the
1115 extension is @file{ads} for a
1116 spec and @file{adb} for a body.
1117 You can override this default file naming convention by use of the
1118 special pragma @code{Source_File_Name} (@pxref{Using Other File Names}).
1119 Alternatively, if you want to rename your files according to this default
1120 convention, which is probably more convenient if you will be using GNAT
1121 for all your compilations, then the @code{gnatchop} utility
1122 can be used to generate correctly-named source files
1123 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
1124
1125 You can compile the program using the following command (@code{$} is used
1126 as the command prompt in the examples in this document):
1127
1128 @smallexample
1129 $ gcc -c hello.adb
1130 @end smallexample
1131
1132 @noindent
1133 @command{gcc} is the command used to run the compiler. This compiler is
1134 capable of compiling programs in several languages, including Ada and
1135 C. It assumes that you have given it an Ada program if the file extension is
1136 either @file{.ads} or @file{.adb}, and it will then call
1137 the GNAT compiler to compile the specified file.
1138
1139 @ifclear vms
1140 The @option{-c} switch is required. It tells @command{gcc} to only do a
1141 compilation. (For C programs, @command{gcc} can also do linking, but this
1142 capability is not used directly for Ada programs, so the @option{-c}
1143 switch must always be present.)
1144 @end ifclear
1145
1146 This compile command generates a file
1147 @file{hello.o}, which is the object
1148 file corresponding to your Ada program. It also generates
1149 an ``Ada Library Information'' file @file{hello.ali},
1150 which contains additional information used to check
1151 that an Ada program is consistent.
1152 To build an executable file,
1153 use @code{gnatbind} to bind the program
1154 and @command{gnatlink} to link it. The
1155 argument to both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} is the name of the
1156 @file{ALI} file, but the default extension of @file{.ali} can
1157 be omitted. This means that in the most common case, the argument
1158 is simply the name of the main program:
1159
1160 @smallexample
1161 $ gnatbind hello
1162 $ gnatlink hello
1163 @end smallexample
1164
1165 @noindent
1166 A simpler method of carrying out these steps is to use
1167 @command{gnatmake},
1168 a master program that invokes all the required
1169 compilation, binding and linking tools in the correct order. In particular,
1170 @command{gnatmake} automatically recompiles any sources that have been
1171 modified since they were last compiled, or sources that depend
1172 on such modified sources, so that ``version skew'' is avoided.
1173 @cindex Version skew (avoided by @command{gnatmake})
1174
1175 @smallexample
1176 $ gnatmake hello.adb
1177 @end smallexample
1178
1179 @noindent
1180 The result is an executable program called @file{hello}, which can be
1181 run by entering:
1182
1183 @smallexample
1184 $ ^hello^RUN HELLO^
1185 @end smallexample
1186
1187 @noindent
1188 assuming that the current directory is on the search path
1189 for executable programs.
1190
1191 @noindent
1192 and, if all has gone well, you will see
1193
1194 @smallexample
1195 Hello WORLD!
1196 @end smallexample
1197
1198 @noindent
1199 appear in response to this command.
1200
1201 @c ****************************************
1202 @node Running a Program with Multiple Units
1203 @section Running a Program with Multiple Units
1204
1205 @noindent
1206 Consider a slightly more complicated example that has three files: a
1207 main program, and the spec and body of a package:
1208
1209 @smallexample @c ada
1210 @cartouche
1211 @group
1212 package Greetings is
1213    procedure Hello;
1214    procedure Goodbye;
1215 end Greetings;
1216
1217 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1218 package body Greetings is
1219    procedure Hello is
1220    begin
1221       Put_Line ("Hello WORLD!");
1222    end Hello;
1223
1224    procedure Goodbye is
1225    begin
1226       Put_Line ("Goodbye WORLD!");
1227    end Goodbye;
1228 end Greetings;
1229 @end group
1230
1231 @group
1232 with Greetings;
1233 procedure Gmain is
1234 begin
1235    Greetings.Hello;
1236    Greetings.Goodbye;
1237 end Gmain;
1238 @end group
1239 @end cartouche
1240 @end smallexample
1241
1242 @noindent
1243 Following the one-unit-per-file rule, place this program in the
1244 following three separate files:
1245
1246 @table @file
1247 @item greetings.ads
1248 spec of package @code{Greetings}
1249
1250 @item greetings.adb
1251 body of package @code{Greetings}
1252
1253 @item gmain.adb
1254 body of main program
1255 @end table
1256
1257 @noindent
1258 To build an executable version of
1259 this program, we could use four separate steps to compile, bind, and link
1260 the program, as follows:
1261
1262 @smallexample
1263 $ gcc -c gmain.adb
1264 $ gcc -c greetings.adb
1265 $ gnatbind gmain
1266 $ gnatlink gmain
1267 @end smallexample
1268
1269 @noindent
1270 Note that there is no required order of compilation when using GNAT.
1271 In particular it is perfectly fine to compile the main program first.
1272 Also, it is not necessary to compile package specs in the case where
1273 there is an accompanying body; you only need to compile the body. If you want
1274 to submit these files to the compiler for semantic checking and not code
1275 generation, then use the
1276 @option{-gnatc} switch:
1277
1278 @smallexample
1279 $ gcc -c greetings.ads -gnatc
1280 @end smallexample
1281
1282 @noindent
1283 Although the compilation can be done in separate steps as in the
1284 above example, in practice it is almost always more convenient
1285 to use the @command{gnatmake} tool. All you need to know in this case
1286 is the name of the main program's source file. The effect of the above four
1287 commands can be achieved with a single one:
1288
1289 @smallexample
1290 $ gnatmake gmain.adb
1291 @end smallexample
1292
1293 @noindent
1294 In the next section we discuss the advantages of using @command{gnatmake} in
1295 more detail.
1296
1297 @c *****************************
1298 @node Using the gnatmake Utility
1299 @section Using the @command{gnatmake} Utility
1300
1301 @noindent
1302 If you work on a program by compiling single components at a time using
1303 @command{gcc}, you typically keep track of the units you modify. In order to
1304 build a consistent system, you compile not only these units, but also any
1305 units that depend on the units you have modified.
1306 For example, in the preceding case,
1307 if you edit @file{gmain.adb}, you only need to recompile that file. But if
1308 you edit @file{greetings.ads}, you must recompile both
1309 @file{greetings.adb} and @file{gmain.adb}, because both files contain
1310 units that depend on @file{greetings.ads}.
1311
1312 @code{gnatbind} will warn you if you forget one of these compilation
1313 steps, so that it is impossible to generate an inconsistent program as a
1314 result of forgetting to do a compilation. Nevertheless it is tedious and
1315 error-prone to keep track of dependencies among units.
1316 One approach to handle the dependency-bookkeeping is to use a
1317 makefile. However, makefiles present maintenance problems of their own:
1318 if the dependencies change as you change the program, you must make
1319 sure that the makefile is kept up-to-date manually, which is also an
1320 error-prone process.
1321
1322 The @command{gnatmake} utility takes care of these details automatically.
1323 Invoke it using either one of the following forms:
1324
1325 @smallexample
1326 $ gnatmake gmain.adb
1327 $ gnatmake ^gmain^GMAIN^
1328 @end smallexample
1329
1330 @noindent
1331 The argument is the name of the file containing the main program;
1332 you may omit the extension. @command{gnatmake}
1333 examines the environment, automatically recompiles any files that need
1334 recompiling, and binds and links the resulting set of object files,
1335 generating the executable file, @file{^gmain^GMAIN.EXE^}.
1336 In a large program, it
1337 can be extremely helpful to use @command{gnatmake}, because working out by hand
1338 what needs to be recompiled can be difficult.
1339
1340 Note that @command{gnatmake}
1341 takes into account all the Ada rules that
1342 establish dependencies among units. These include dependencies that result
1343 from inlining subprogram bodies, and from
1344 generic instantiation. Unlike some other
1345 Ada make tools, @command{gnatmake} does not rely on the dependencies that were
1346 found by the compiler on a previous compilation, which may possibly
1347 be wrong when sources change. @command{gnatmake} determines the exact set of
1348 dependencies from scratch each time it is run.
1349
1350 @ifset vms
1351 @node Editing with Emacs
1352 @section Editing with Emacs
1353 @cindex Emacs
1354
1355 @noindent
1356 Emacs is an extensible self-documenting text editor that is available in a
1357 separate VMSINSTAL kit.
1358
1359 Invoke Emacs by typing @kbd{Emacs} at the command prompt. To get started,
1360 click on the Emacs Help menu and run the Emacs Tutorial.
1361 In a character cell terminal, Emacs help is invoked with @kbd{Ctrl-h} (also
1362 written as @kbd{C-h}), and the tutorial by @kbd{C-h t}.
1363
1364 Documentation on Emacs and other tools is available in Emacs under the
1365 pull-down menu button: @code{Help - Info}. After selecting @code{Info},
1366 use the middle mouse button to select a topic (e.g.@: Emacs).
1367
1368 In a character cell terminal, do @kbd{C-h i} to invoke info, and then @kbd{m}
1369 (stands for menu) followed by the menu item desired, as in @kbd{m Emacs}, to
1370 get to the Emacs manual.
1371 Help on Emacs is also available by typing @kbd{HELP EMACS} at the DCL command
1372 prompt.
1373
1374 The tutorial is highly recommended in order to learn the intricacies of Emacs,
1375 which is sufficiently extensible to provide for a complete programming
1376 environment and shell for the sophisticated user.
1377 @end ifset
1378
1379 @ifclear vms
1380 @node Introduction to GPS
1381 @section Introduction to GPS
1382 @cindex GPS (GNAT Programming Studio)
1383 @cindex GNAT Programming Studio (GPS)
1384 @noindent
1385 Although the command line interface (@command{gnatmake}, etc.) alone
1386 is sufficient, a graphical Interactive Development
1387 Environment can make it easier for you to compose, navigate, and debug
1388 programs.  This section describes the main features of GPS
1389 (``GNAT Programming Studio''), the GNAT graphical IDE.
1390 You will see how to use GPS to build and debug an executable, and
1391 you will also learn some of the basics of the GNAT ``project'' facility.
1392
1393 GPS enables you to do much more than is presented here;
1394 e.g., you can produce a call graph, interface to a third-party
1395 Version Control System, and inspect the generated assembly language
1396 for a program.
1397 Indeed, GPS also supports languages other than Ada.
1398 Such additional information, and an explanation of all of the GPS menu
1399 items. may be found in the on-line help, which includes
1400 a user's guide and a tutorial (these are also accessible from the GNAT
1401 startup menu).
1402
1403 @menu
1404 * Building a New Program with GPS::
1405 * Simple Debugging with GPS::
1406 @end menu
1407
1408 @node Building a New Program with GPS
1409 @subsection Building a New Program with GPS
1410 @noindent
1411 GPS invokes the GNAT compilation tools using information
1412 contained in a @emph{project} (also known as a @emph{project file}):
1413 a collection of properties such
1414 as source directories, identities of main subprograms, tool switches, etc.,
1415 and their associated values.
1416 See @ref{GNAT Project Manager} for details.
1417 In order to run GPS, you will need to either create a new project
1418 or else open an existing one.
1419
1420 This section will explain how you can use GPS to create a project,
1421 to associate Ada source files with a project, and to build and run
1422 programs.
1423
1424 @enumerate
1425 @item @emph{Creating a project}
1426
1427 Invoke GPS, either from the command line or the platform's IDE.
1428 After it starts, GPS will display a ``Welcome'' screen with three
1429 radio buttons:
1430
1431 @itemize @bullet
1432 @item
1433 @code{Start with default project in directory}
1434
1435 @item
1436 @code{Create new project with wizard}
1437
1438 @item
1439 @code{Open existing project}
1440 @end itemize
1441
1442 @noindent
1443 Select @code{Create new project with wizard} and press @code{OK}.
1444 A new window will appear.  In the text box labeled with
1445 @code{Enter the name of the project to create}, type @file{sample}
1446 as the project name.
1447 In the next box, browse to choose the directory in which you
1448 would like to create the project file.
1449 After selecting an appropriate directory, press @code{Forward}.
1450
1451 A window will appear with the title
1452 @code{Version Control System Configuration}.
1453 Simply press @code{Forward}.
1454
1455 A window will appear with the title
1456 @code{Please select the source directories for this project}.
1457 The directory that you specified for the project file will be selected
1458 by default as the one to use for sources; simply press @code{Forward}.
1459
1460 A window will appear with the title
1461 @code{Please select the build directory for this project}.
1462 The directory that you specified for the project file will be selected
1463 by default for object files and executables;
1464 simply press @code{Forward}.
1465
1466 A window will appear with the title
1467 @code{Please select the main units for this project}.
1468 You will supply this information later, after creating the source file.
1469 Simply press @code{Forward} for now.
1470
1471 A window will appear with the title
1472 @code{Please select the switches to build the project}.
1473 Press @code{Apply}.  This will create a project file named
1474 @file{sample.prj} in the directory that you had specified.
1475
1476 @item @emph{Creating and saving the source file}
1477
1478 After you create the new project, a GPS window will appear, which is
1479 partitioned into two main sections:
1480
1481 @itemize @bullet
1482 @item
1483 A @emph{Workspace area}, initially greyed out, which you will use for
1484 creating and editing source files
1485
1486 @item
1487 Directly below, a @emph{Messages area}, which initially displays a
1488 ``Welcome'' message.
1489 (If the Messages area is not visible, drag its border upward to expand it.)
1490 @end itemize
1491
1492 @noindent
1493 Select @code{File} on the menu bar, and then the @code{New} command.
1494 The Workspace area will become white, and you can now
1495 enter the source program explicitly.
1496 Type the following text
1497
1498 @smallexample @c ada
1499 @group
1500 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1501 procedure Hello is
1502 begin
1503   Put_Line("Hello from GPS!");
1504 end Hello;
1505 @end group
1506 @end smallexample
1507
1508 @noindent
1509 Select @code{File}, then @code{Save As}, and enter the source file name
1510 @file{hello.adb}.
1511 The file will be saved in the same directory you specified as the
1512 location of the default project file.
1513
1514 @item @emph{Updating the project file}
1515
1516 You need to add the new source file to the project.
1517 To do this, select
1518 the @code{Project} menu and then @code{Edit project properties}.
1519 Click the @code{Main files} tab on the left, and then the
1520 @code{Add} button.
1521 Choose @file{hello.adb} from the list, and press @code{Open}.
1522 The project settings window will reflect this action.
1523 Click @code{OK}.
1524
1525 @item @emph{Building and running the program}
1526
1527 In the main GPS window, now choose the @code{Build} menu, then @code{Make},
1528 and select @file{hello.adb}.
1529 The Messages window will display the resulting invocations of @command{gcc},
1530 @command{gnatbind}, and @command{gnatlink}
1531 (reflecting the default switch settings from the
1532 project file that you created) and then a ``successful compilation/build''
1533 message.
1534
1535 To run the program, choose the @code{Build} menu, then @code{Run}, and
1536 select @command{hello}.
1537 An @emph{Arguments Selection} window will appear.
1538 There are no command line arguments, so just click @code{OK}.
1539
1540 The Messages window will now display the program's output (the string
1541 @code{Hello from GPS}), and at the bottom of the GPS window a status
1542 update is displayed (@code{Run: hello}).
1543 Close the GPS window (or select @code{File}, then @code{Exit}) to
1544 terminate this GPS session.
1545 @end enumerate
1546
1547 @node Simple Debugging with GPS
1548 @subsection Simple Debugging with GPS
1549 @noindent
1550 This section illustrates basic debugging techniques (setting breakpoints,
1551 examining/modifying variables, single stepping).
1552
1553 @enumerate
1554 @item @emph{Opening a project}
1555
1556 Start GPS and select @code{Open existing project}; browse to
1557 specify the project file @file{sample.prj} that you had created in the
1558 earlier example.
1559
1560 @item @emph{Creating a source file}
1561
1562 Select @code{File}, then @code{New}, and type in the following program:
1563
1564 @smallexample @c ada
1565 @group
1566 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1567 procedure Example is
1568    Line : String (1..80);
1569    N    : Natural;
1570 begin
1571    Put_Line("Type a line of text at each prompt; an empty line to exit");
1572    loop
1573       Put(": ");
1574       Get_Line (Line, N);
1575       Put_Line (Line (1..N) );
1576       exit when N=0;
1577    end loop;
1578 end Example;
1579 @end group
1580 @end smallexample
1581
1582 @noindent
1583 Select @code{File}, then @code{Save as}, and enter the file name
1584 @file{example.adb}.
1585
1586 @item @emph{Updating the project file}
1587
1588 Add @code{Example} as a new main unit for the project:
1589 @enumerate a
1590 @item
1591 Select @code{Project}, then @code{Edit Project Properties}.
1592
1593 @item
1594 Select the @code{Main files} tab, click @code{Add}, then
1595 select the file @file{example.adb} from the list, and
1596 click @code{Open}.
1597 You will see the file name appear in the list of main units
1598
1599 @item
1600 Click @code{OK}
1601 @end enumerate
1602
1603 @item @emph{Building/running the executable}
1604
1605 To build the executable
1606 select @code{Build}, then @code{Make}, and then choose @file{example.adb}.
1607
1608 Run the program to see its effect (in the Messages area).
1609 Each line that you enter is displayed; an empty line will
1610 cause the loop to exit and the program to terminate.
1611
1612 @item @emph{Debugging the program}
1613
1614 Note that the @option{-g} switches to @command{gcc} and @command{gnatlink},
1615 which are required for debugging, are on by default when you create
1616 a new project.
1617 Thus unless you intentionally remove these settings, you will be able
1618 to debug any program that you develop using GPS.
1619
1620 @enumerate a
1621 @item @emph{Initializing}
1622
1623 Select @code{Debug}, then @code{Initialize}, then @file{example}
1624
1625 @item @emph{Setting a breakpoint}
1626
1627 After performing the initialization step, you will observe a small
1628 icon to the right of each line number.
1629 This serves as a toggle for breakpoints; clicking the icon will
1630 set a breakpoint at the corresponding line (the icon will change to
1631 a red circle with an ``x''), and clicking it again
1632 will remove the breakpoint / reset the icon.
1633
1634 For purposes of this example, set a breakpoint at line 10 (the
1635 statement @code{Put_Line@ (Line@ (1..N));}
1636
1637 @item @emph{Starting program execution}
1638
1639 Select @code{Debug}, then @code{Run}.  When the
1640 @code{Program Arguments} window appears, click @code{OK}.
1641 A console window will appear; enter some line of text,
1642 e.g.@: @code{abcde}, at the prompt.
1643 The program will pause execution when it gets to the
1644 breakpoint, and the corresponding line is highlighted.
1645
1646 @item @emph{Examining a variable}
1647
1648 Move the mouse over one of the occurrences of the variable @code{N}.
1649 You will see the value (5) displayed, in ``tool tip'' fashion.
1650 Right click on @code{N}, select @code{Debug}, then select @code{Display N}.
1651 You will see information about @code{N} appear in the @code{Debugger Data}
1652 pane, showing the value as 5.
1653
1654 @item @emph{Assigning a new value to a variable}
1655
1656 Right click on the @code{N} in the @code{Debugger Data} pane, and
1657 select @code{Set value of N}.
1658 When the input window appears, enter the value @code{4} and click
1659 @code{OK}.
1660 This value does not automatically appear in the @code{Debugger Data}
1661 pane; to see it, right click again on the @code{N} in the
1662 @code{Debugger Data} pane and select @code{Update value}.
1663 The new value, 4, will appear in red.
1664
1665 @item @emph{Single stepping}
1666
1667 Select @code{Debug}, then @code{Next}.
1668 This will cause the next statement to be executed, in this case the
1669 call of @code{Put_Line} with the string slice.
1670 Notice in the console window that the displayed string is simply
1671 @code{abcd} and not @code{abcde} which you had entered.
1672 This is because the upper bound of the slice is now 4 rather than 5.
1673
1674 @item @emph{Removing a breakpoint}
1675
1676 Toggle the breakpoint icon at line 10.
1677
1678 @item @emph{Resuming execution from a breakpoint}
1679
1680 Select @code{Debug}, then @code{Continue}.
1681 The program will reach the next iteration of the loop, and
1682 wait for input after displaying the prompt.
1683 This time, just hit the @kbd{Enter} key.
1684 The value of @code{N} will be 0, and the program will terminate.
1685 The console window will disappear.
1686 @end enumerate
1687 @end enumerate
1688 @end ifclear
1689
1690 @node The GNAT Compilation Model
1691 @chapter The GNAT Compilation Model
1692 @cindex GNAT compilation model
1693 @cindex Compilation model
1694
1695 @menu
1696 * Source Representation::
1697 * Foreign Language Representation::
1698 * File Naming Rules::
1699 * Using Other File Names::
1700 * Alternative File Naming Schemes::
1701 * Generating Object Files::
1702 * Source Dependencies::
1703 * The Ada Library Information Files::
1704 * Binding an Ada Program::
1705 * Mixed Language Programming::
1706 @ifclear vms
1707 * Building Mixed Ada & C++ Programs::
1708 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models::
1709 @end ifclear
1710 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models::
1711 @ifset vms
1712 * Placement of temporary files::
1713 @end ifset
1714 @end menu
1715
1716 @noindent
1717 This chapter describes the compilation model used by GNAT. Although
1718 similar to that used by other languages, such as C and C++, this model
1719 is substantially different from the traditional Ada compilation models,
1720 which are based on a library. The model is initially described without
1721 reference to the library-based model. If you have not previously used an
1722 Ada compiler, you need only read the first part of this chapter. The
1723 last section describes and discusses the differences between the GNAT
1724 model and the traditional Ada compiler models. If you have used other
1725 Ada compilers, this section will help you to understand those
1726 differences, and the advantages of the GNAT model.
1727
1728 @node Source Representation
1729 @section Source Representation
1730 @cindex Latin-1
1731
1732 @noindent
1733 Ada source programs are represented in standard text files, using
1734 Latin-1 coding. Latin-1 is an 8-bit code that includes the familiar
1735 7-bit ASCII set, plus additional characters used for
1736 representing foreign languages (@pxref{Foreign Language Representation}
1737 for support of non-USA character sets). The format effector characters
1738 are represented using their standard ASCII encodings, as follows:
1739
1740 @table @code
1741 @item VT
1742 @findex VT
1743 Vertical tab, @code{16#0B#}
1744
1745 @item HT
1746 @findex HT
1747 Horizontal tab, @code{16#09#}
1748
1749 @item CR
1750 @findex CR
1751 Carriage return, @code{16#0D#}
1752
1753 @item LF
1754 @findex LF
1755 Line feed, @code{16#0A#}
1756
1757 @item FF
1758 @findex FF
1759 Form feed, @code{16#0C#}
1760 @end table
1761
1762 @noindent
1763 Source files are in standard text file format. In addition, GNAT will
1764 recognize a wide variety of stream formats, in which the end of
1765 physical lines is marked by any of the following sequences:
1766 @code{LF}, @code{CR}, @code{CR-LF}, or @code{LF-CR}. This is useful
1767 in accommodating files that are imported from other operating systems.
1768
1769 @cindex End of source file
1770 @cindex Source file, end
1771 @findex SUB
1772 The end of a source file is normally represented by the physical end of
1773 file. However, the control character @code{16#1A#} (@code{SUB}) is also
1774 recognized as signalling the end of the source file. Again, this is
1775 provided for compatibility with other operating systems where this
1776 code is used to represent the end of file.
1777
1778 Each file contains a single Ada compilation unit, including any pragmas
1779 associated with the unit. For example, this means you must place a
1780 package declaration (a package @dfn{spec}) and the corresponding body in
1781 separate files. An Ada @dfn{compilation} (which is a sequence of
1782 compilation units) is represented using a sequence of files. Similarly,
1783 you will place each subunit or child unit in a separate file.
1784
1785 @node Foreign Language Representation
1786 @section Foreign Language Representation
1787
1788 @noindent
1789 GNAT supports the standard character sets defined in Ada as well as
1790 several other non-standard character sets for use in localized versions
1791 of the compiler (@pxref{Character Set Control}).
1792 @menu
1793 * Latin-1::
1794 * Other 8-Bit Codes::
1795 * Wide Character Encodings::
1796 @end menu
1797
1798 @node Latin-1
1799 @subsection Latin-1
1800 @cindex Latin-1
1801
1802 @noindent
1803 The basic character set is Latin-1. This character set is defined by ISO
1804 standard 8859, part 1. The lower half (character codes @code{16#00#}
1805 @dots{} @code{16#7F#)} is identical to standard ASCII coding, but the upper half
1806 is used to represent additional characters. These include extended letters
1807 used by European languages, such as French accents, the vowels with umlauts
1808 used in German, and the extra letter A-ring used in Swedish.
1809
1810 @findex Ada.Characters.Latin_1
1811 For a complete list of Latin-1 codes and their encodings, see the source
1812 file of library unit @code{Ada.Characters.Latin_1} in file
1813 @file{a-chlat1.ads}.
1814 You may use any of these extended characters freely in character or
1815 string literals. In addition, the extended characters that represent
1816 letters can be used in identifiers.
1817
1818 @node Other 8-Bit Codes
1819 @subsection Other 8-Bit Codes
1820
1821 @noindent
1822 GNAT also supports several other 8-bit coding schemes:
1823
1824 @table @asis
1825 @item ISO 8859-2 (Latin-2)
1826 @cindex Latin-2
1827 @cindex ISO 8859-2
1828 Latin-2 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1829 equivalence.
1830
1831 @item ISO 8859-3 (Latin-3)
1832 @cindex Latin-3
1833 @cindex ISO 8859-3
1834 Latin-3 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1835 equivalence.
1836
1837 @item ISO 8859-4 (Latin-4)
1838 @cindex Latin-4
1839 @cindex ISO 8859-4
1840 Latin-4 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1841 equivalence.
1842
1843 @item ISO 8859-5 (Cyrillic)
1844 @cindex ISO 8859-5
1845 @cindex Cyrillic
1846 ISO 8859-5 letters (Cyrillic) allowed in identifiers, with uppercase and
1847 lowercase equivalence.
1848
1849 @item ISO 8859-15 (Latin-9)
1850 @cindex ISO 8859-15
1851 @cindex Latin-9
1852 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers, with uppercase and
1853 lowercase equivalence
1854
1855 @item IBM PC (code page 437)
1856 @cindex code page 437
1857 This code page is the normal default for PCs in the U.S. It corresponds
1858 to the original IBM PC character set. This set has some, but not all, of
1859 the extended Latin-1 letters, but these letters do not have the same
1860 encoding as Latin-1. In this mode, these letters are allowed in
1861 identifiers with uppercase and lowercase equivalence.
1862
1863 @item IBM PC (code page 850)
1864 @cindex code page 850
1865 This code page is a modification of 437 extended to include all the
1866 Latin-1 letters, but still not with the usual Latin-1 encoding. In this
1867 mode, all these letters are allowed in identifiers with uppercase and
1868 lowercase equivalence.
1869
1870 @item Full Upper 8-bit
1871 Any character in the range 80-FF allowed in identifiers, and all are
1872 considered distinct. In other words, there are no uppercase and lowercase
1873 equivalences in this range. This is useful in conjunction with
1874 certain encoding schemes used for some foreign character sets (e.g.,
1875 the typical method of representing Chinese characters on the PC).
1876
1877 @item No Upper-Half
1878 No upper-half characters in the range 80-FF are allowed in identifiers.
1879 This gives Ada 83 compatibility for identifier names.
1880 @end table
1881
1882 @noindent
1883 For precise data on the encodings permitted, and the uppercase and lowercase
1884 equivalences that are recognized, see the file @file{csets.adb} in
1885 the GNAT compiler sources. You will need to obtain a full source release
1886 of GNAT to obtain this file.
1887
1888 @node Wide Character Encodings
1889 @subsection Wide Character Encodings
1890
1891 @noindent
1892 GNAT allows wide character codes to appear in character and string
1893 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1894 possible encoding schemes:
1895
1896 @table @asis
1897
1898 @item Hex Coding
1899 In this encoding, a wide character is represented by the following five
1900 character sequence:
1901
1902 @smallexample
1903 ESC a b c d
1904 @end smallexample
1905
1906 @noindent
1907 Where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1908 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1909 example, ESC A345 is used to represent the wide character with code
1910 @code{16#A345#}.
1911 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set.
1912
1913 @item Upper-Half Coding
1914 @cindex Upper-Half Coding
1915 The wide character with encoding @code{16#abcd#} where the upper bit is on
1916 (in other words, ``a'' is in the range 8-F) is represented as two bytes,
1917 @code{16#ab#} and @code{16#cd#}. The second byte cannot be a format control
1918 character, but is not required to be in the upper half. This method can
1919 be also used for shift-JIS or EUC, where the internal coding matches the
1920 external coding.
1921
1922 @item Shift JIS Coding
1923 @cindex Shift JIS Coding
1924 A wide character is represented by a two-character sequence,
1925 @code{16#ab#} and
1926 @code{16#cd#}, with the restrictions described for upper-half encoding as
1927 described above. The internal character code is the corresponding JIS
1928 character according to the standard algorithm for Shift-JIS
1929 conversion. Only characters defined in the JIS code set table can be
1930 used with this encoding method.
1931
1932 @item EUC Coding
1933 @cindex EUC Coding
1934 A wide character is represented by a two-character sequence
1935 @code{16#ab#} and
1936 @code{16#cd#}, with both characters being in the upper half. The internal
1937 character code is the corresponding JIS character according to the EUC
1938 encoding algorithm. Only characters defined in the JIS code set table
1939 can be used with this encoding method.
1940
1941 @item UTF-8 Coding
1942 A wide character is represented using
1943 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1944 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1945 is a one, two, or three byte sequence:
1946 @smallexample
1947 @iftex
1948 @leftskip=.7cm
1949 @end iftex
1950 16#0000#-16#007f#: 2#0@var{xxxxxxx}#
1951 16#0080#-16#07ff#: 2#110@var{xxxxx}# 2#10@var{xxxxxx}#
1952 16#0800#-16#ffff#: 2#1110@var{xxxx}# 2#10@var{xxxxxx}# 2#10@var{xxxxxx}#
1953
1954 @end smallexample
1955
1956 @noindent
1957 where the @var{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1958 16-bit character value. Note that all lower half ASCII characters
1959 are represented as ASCII bytes and all upper half characters and
1960 other wide characters are represented as sequences of upper-half
1961 (The full UTF-8 scheme allows for encoding 31-bit characters as
1962 6-byte sequences, but in this implementation, all UTF-8 sequences
1963 of four or more bytes length will be treated as illegal).
1964 @item Brackets Coding
1965 In this encoding, a wide character is represented by the following eight
1966 character sequence:
1967
1968 @smallexample
1969 [ " a b c d " ]
1970 @end smallexample
1971
1972 @noindent
1973 Where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1974 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1975 example, [``A345''] is used to represent the wide character with code
1976 @code{16#A345#}. It is also possible (though not required) to use the
1977 Brackets coding for upper half characters. For example, the code
1978 @code{16#A3#} can be represented as @code{[``A3'']}.
1979
1980 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set,
1981 and is also the method used for wide character encoding in the standard
1982 ACVC (Ada Compiler Validation Capability) test suite distributions.
1983
1984 @end table
1985
1986 @noindent
1987 Note: Some of these coding schemes do not permit the full use of the
1988 Ada character set. For example, neither Shift JIS, nor EUC allow the
1989 use of the upper half of the Latin-1 set.
1990
1991 @node File Naming Rules
1992 @section File Naming Rules
1993
1994 @noindent
1995 The default file name is determined by the name of the unit that the
1996 file contains. The name is formed by taking the full expanded name of
1997 the unit and replacing the separating dots with hyphens and using
1998 ^lowercase^uppercase^ for all letters.
1999
2000 An exception arises if the file name generated by the above rules starts
2001 with one of the characters
2002 @ifset vms
2003 @samp{A}, @samp{G}, @samp{I}, or @samp{S},
2004 @end ifset
2005 @ifclear vms
2006 @samp{a}, @samp{g}, @samp{i}, or @samp{s},
2007 @end ifclear
2008 and the second character is a
2009 minus. In this case, the character ^tilde^dollar sign^ is used in place
2010 of the minus. The reason for this special rule is to avoid clashes with
2011 the standard names for child units of the packages System, Ada,
2012 Interfaces, and GNAT, which use the prefixes
2013 @ifset vms
2014 @samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},
2015 @end ifset
2016 @ifclear vms
2017 @samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},
2018 @end ifclear
2019 respectively.
2020
2021 The file extension is @file{.ads} for a spec and
2022 @file{.adb} for a body. The following list shows some
2023 examples of these rules.
2024
2025 @table @file
2026 @item main.ads
2027 Main (spec)
2028 @item main.adb
2029 Main (body)
2030 @item arith_functions.ads
2031 Arith_Functions (package spec)
2032 @item arith_functions.adb
2033 Arith_Functions (package body)
2034 @item func-spec.ads
2035 Func.Spec (child package spec)
2036 @item func-spec.adb
2037 Func.Spec (child package body)
2038 @item main-sub.adb
2039 Sub (subunit of Main)
2040 @item ^a~bad.adb^A$BAD.ADB^
2041 A.Bad (child package body)
2042 @end table
2043
2044 @noindent
2045 Following these rules can result in excessively long
2046 file names if corresponding
2047 unit names are long (for example, if child units or subunits are
2048 heavily nested). An option is available to shorten such long file names
2049 (called file name ``krunching''). This may be particularly useful when
2050 programs being developed with GNAT are to be used on operating systems
2051 with limited file name lengths. @xref{Using gnatkr}.
2052
2053 Of course, no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over
2054 all possible unit names; if file name krunching is used, it is your
2055 responsibility to ensure no name clashes occur. Alternatively you
2056 can specify the exact file names that you want used, as described
2057 in the next section. Finally, if your Ada programs are migrating from a
2058 compiler with a different naming convention, you can use the gnatchop
2059 utility to produce source files that follow the GNAT naming conventions.
2060 (For details @pxref{Renaming Files Using gnatchop}.)
2061
2062 Note: in the case of @code{Windows NT/XP} or @code{OpenVMS} operating
2063 systems, case is not significant. So for example on @code{Windows XP}
2064 if the canonical name is @code{main-sub.adb}, you can use the file name
2065 @code{Main-Sub.adb} instead. However, case is significant for other
2066 operating systems, so for example, if you want to use other than
2067 canonically cased file names on a Unix system, you need to follow
2068 the procedures described in the next section.
2069
2070 @node Using Other File Names
2071 @section Using Other File Names
2072 @cindex File names
2073
2074 @noindent
2075 In the previous section, we have described the default rules used by
2076 GNAT to determine the file name in which a given unit resides. It is
2077 often convenient to follow these default rules, and if you follow them,
2078 the compiler knows without being explicitly told where to find all
2079 the files it needs.
2080
2081 However, in some cases, particularly when a program is imported from
2082 another Ada compiler environment, it may be more convenient for the
2083 programmer to specify which file names contain which units. GNAT allows
2084 arbitrary file names to be used by means of the Source_File_Name pragma.
2085 The form of this pragma is as shown in the following examples:
2086 @cindex Source_File_Name pragma
2087
2088 @smallexample @c ada
2089 @cartouche
2090 pragma Source_File_Name (My_Utilities.Stacks,
2091   Spec_File_Name => "myutilst_a.ada");
2092 pragma Source_File_name (My_Utilities.Stacks,
2093   Body_File_Name => "myutilst.ada");
2094 @end cartouche
2095 @end smallexample
2096
2097 @noindent
2098 As shown in this example, the first argument for the pragma is the unit
2099 name (in this example a child unit). The second argument has the form
2100 of a named association. The identifier
2101 indicates whether the file name is for a spec or a body;
2102 the file name itself is given by a string literal.
2103
2104 The source file name pragma is a configuration pragma, which means that
2105 normally it will be placed in the @file{gnat.adc}
2106 file used to hold configuration
2107 pragmas that apply to a complete compilation environment.
2108 For more details on how the @file{gnat.adc} file is created and used
2109 see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
2110 @cindex @file{gnat.adc}
2111
2112 @ifclear vms
2113 GNAT allows completely arbitrary file names to be specified using the
2114 source file name pragma. However, if the file name specified has an
2115 extension other than @file{.ads} or @file{.adb} it is necessary to use
2116 a special syntax when compiling the file. The name in this case must be
2117 preceded by the special sequence @option{-x} followed by a space and the name
2118 of the language, here @code{ada}, as in:
2119
2120 @smallexample
2121 $ gcc -c -x ada peculiar_file_name.sim
2122 @end smallexample
2123 @end ifclear
2124
2125 @noindent
2126 @command{gnatmake} handles non-standard file names in the usual manner (the
2127 non-standard file name for the main program is simply used as the
2128 argument to gnatmake). Note that if the extension is also non-standard,
2129 then it must be included in the @command{gnatmake} command, it may not
2130 be omitted.
2131
2132 @node Alternative File Naming Schemes
2133 @section Alternative File Naming Schemes
2134 @cindex File naming schemes, alternative
2135 @cindex File names
2136
2137 In the previous section, we described the use of the @code{Source_File_Name}
2138 pragma to allow arbitrary names to be assigned to individual source files.
2139 However, this approach requires one pragma for each file, and especially in
2140 large systems can result in very long @file{gnat.adc} files, and also create
2141 a maintenance problem.
2142
2143 GNAT also provides a facility for specifying systematic file naming schemes
2144 other than the standard default naming scheme previously described. An
2145 alternative scheme for naming is specified by the use of
2146 @code{Source_File_Name} pragmas having the following format:
2147 @cindex Source_File_Name pragma
2148
2149 @smallexample @c ada
2150 pragma Source_File_Name (
2151    Spec_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2152  @r{[},Casing          => CASING_SPEC@r{]}
2153  @r{[},Dot_Replacement => STRING_LITERAL@r{]});
2154
2155 pragma Source_File_Name (
2156    Body_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2157  @r{[},Casing          => CASING_SPEC@r{]}
2158  @r{[},Dot_Replacement => STRING_LITERAL@r{]});
2159
2160 pragma Source_File_Name (
2161    Subunit_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
2162  @r{[},Casing             => CASING_SPEC@r{]}
2163  @r{[},Dot_Replacement    => STRING_LITERAL@r{]});
2164
2165 FILE_NAME_PATTERN ::= STRING_LITERAL
2166 CASING_SPEC ::= Lowercase | Uppercase | Mixedcase
2167 @end smallexample
2168
2169 @noindent
2170 The @code{FILE_NAME_PATTERN} string shows how the file name is constructed.
2171 It contains a single asterisk character, and the unit name is substituted
2172 systematically for this asterisk. The optional parameter
2173 @code{Casing} indicates
2174 whether the unit name is to be all upper-case letters, all lower-case letters,
2175 or mixed-case. If no
2176 @code{Casing} parameter is used, then the default is all
2177 ^lower-case^upper-case^.
2178
2179 The optional @code{Dot_Replacement} string is used to replace any periods
2180 that occur in subunit or child unit names. If no @code{Dot_Replacement}
2181 argument is used then separating dots appear unchanged in the resulting
2182 file name.
2183 Although the above syntax indicates that the
2184 @code{Casing} argument must appear
2185 before the @code{Dot_Replacement} argument, but it
2186 is also permissible to write these arguments in the opposite order.
2187
2188 As indicated, it is possible to specify different naming schemes for
2189 bodies, specs, and subunits. Quite often the rule for subunits is the
2190 same as the rule for bodies, in which case, there is no need to give
2191 a separate @code{Subunit_File_Name} rule, and in this case the
2192 @code{Body_File_name} rule is used for subunits as well.
2193
2194 The separate rule for subunits can also be used to implement the rather
2195 unusual case of a compilation environment (e.g.@: a single directory) which
2196 contains a subunit and a child unit with the same unit name. Although
2197 both units cannot appear in the same partition, the Ada Reference Manual
2198 allows (but does not require) the possibility of the two units coexisting
2199 in the same environment.
2200
2201 The file name translation works in the following steps:
2202
2203 @itemize @bullet
2204
2205 @item
2206 If there is a specific @code{Source_File_Name} pragma for the given unit,
2207 then this is always used, and any general pattern rules are ignored.
2208
2209 @item
2210 If there is a pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to
2211 the unit, then the resulting file name will be used if the file exists. If
2212 more than one pattern matches, the latest one will be tried first, and the
2213 first attempt resulting in a reference to a file that exists will be used.
2214
2215 @item
2216 If no pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to the unit
2217 for which the corresponding file exists, then the standard GNAT default
2218 naming rules are used.
2219
2220 @end itemize
2221
2222 @noindent
2223 As an example of the use of this mechanism, consider a commonly used scheme
2224 in which file names are all lower case, with separating periods copied
2225 unchanged to the resulting file name, and specs end with @file{.1.ada}, and
2226 bodies end with @file{.2.ada}. GNAT will follow this scheme if the following
2227 two pragmas appear:
2228
2229 @smallexample @c ada
2230 pragma Source_File_Name
2231   (Spec_File_Name => "*.1.ada");
2232 pragma Source_File_Name
2233   (Body_File_Name => "*.2.ada");
2234 @end smallexample
2235
2236 @noindent
2237 The default GNAT scheme is actually implemented by providing the following
2238 default pragmas internally:
2239
2240 @smallexample @c ada
2241 pragma Source_File_Name
2242   (Spec_File_Name => "*.ads", Dot_Replacement => "-");
2243 pragma Source_File_Name
2244   (Body_File_Name => "*.adb", Dot_Replacement => "-");
2245 @end smallexample
2246
2247 @noindent
2248 Our final example implements a scheme typically used with one of the
2249 Ada 83 compilers, where the separator character for subunits was ``__''
2250 (two underscores), specs were identified by adding @file{_.ADA}, bodies
2251 by adding @file{.ADA}, and subunits by
2252 adding @file{.SEP}. All file names were
2253 upper case. Child units were not present of course since this was an
2254 Ada 83 compiler, but it seems reasonable to extend this scheme to use
2255 the same double underscore separator for child units.
2256
2257 @smallexample @c ada
2258 pragma Source_File_Name
2259   (Spec_File_Name => "*_.ADA",
2260    Dot_Replacement => "__",
2261    Casing = Uppercase);
2262 pragma Source_File_Name
2263   (Body_File_Name => "*.ADA",
2264    Dot_Replacement => "__",
2265    Casing = Uppercase);
2266 pragma Source_File_Name
2267   (Subunit_File_Name => "*.SEP",
2268    Dot_Replacement => "__",
2269    Casing = Uppercase);
2270 @end smallexample
2271
2272 @node Generating Object Files
2273 @section Generating Object Files
2274
2275 @noindent
2276 An Ada program consists of a set of source files, and the first step in
2277 compiling the program is to generate the corresponding object files.
2278 These are generated by compiling a subset of these source files.
2279 The files you need to compile are the following:
2280
2281 @itemize @bullet
2282 @item
2283 If a package spec has no body, compile the package spec to produce the
2284 object file for the package.
2285
2286 @item
2287 If a package has both a spec and a body, compile the body to produce the
2288 object file for the package. The source file for the package spec need
2289 not be compiled in this case because there is only one object file, which
2290 contains the code for both the spec and body of the package.
2291
2292 @item
2293 For a subprogram, compile the subprogram body to produce the object file
2294 for the subprogram. The spec, if one is present, is as usual in a
2295 separate file, and need not be compiled.
2296
2297 @item
2298 @cindex Subunits
2299 In the case of subunits, only compile the parent unit. A single object
2300 file is generated for the entire subunit tree, which includes all the
2301 subunits.
2302
2303 @item
2304 Compile child units independently of their parent units
2305 (though, of course, the spec of all the ancestor unit must be present in order
2306 to compile a child unit).
2307
2308 @item
2309 @cindex Generics
2310 Compile generic units in the same manner as any other units. The object
2311 files in this case are small dummy files that contain at most the
2312 flag used for elaboration checking. This is because GNAT always handles generic
2313 instantiation by means of macro expansion. However, it is still necessary to
2314 compile generic units, for dependency checking and elaboration purposes.
2315 @end itemize
2316
2317 @noindent
2318 The preceding rules describe the set of files that must be compiled to
2319 generate the object files for a program. Each object file has the same
2320 name as the corresponding source file, except that the extension is
2321 @file{.o} as usual.
2322
2323 You may wish to compile other files for the purpose of checking their
2324 syntactic and semantic correctness. For example, in the case where a
2325 package has a separate spec and body, you would not normally compile the
2326 spec. However, it is convenient in practice to compile the spec to make
2327 sure it is error-free before compiling clients of this spec, because such
2328 compilations will fail if there is an error in the spec.
2329
2330 GNAT provides an option for compiling such files purely for the
2331 purposes of checking correctness; such compilations are not required as
2332 part of the process of building a program. To compile a file in this
2333 checking mode, use the @option{-gnatc} switch.
2334
2335 @node Source Dependencies
2336 @section Source Dependencies
2337
2338 @noindent
2339 A given object file clearly depends on the source file which is compiled
2340 to produce it. Here we are using @dfn{depends} in the sense of a typical
2341 @code{make} utility; in other words, an object file depends on a source
2342 file if changes to the source file require the object file to be
2343 recompiled.
2344 In addition to this basic dependency, a given object may depend on
2345 additional source files as follows:
2346
2347 @itemize @bullet
2348 @item
2349 If a file being compiled @code{with}'s a unit @var{X}, the object file
2350 depends on the file containing the spec of unit @var{X}. This includes
2351 files that are @code{with}'ed implicitly either because they are parents
2352 of @code{with}'ed child units or they are run-time units required by the
2353 language constructs used in a particular unit.
2354
2355 @item
2356 If a file being compiled instantiates a library level generic unit, the
2357 object file depends on both the spec and body files for this generic
2358 unit.
2359
2360 @item
2361 If a file being compiled instantiates a generic unit defined within a
2362 package, the object file depends on the body file for the package as
2363 well as the spec file.
2364
2365 @item
2366 @findex Inline
2367 @cindex @option{-gnatn} switch
2368 If a file being compiled contains a call to a subprogram for which
2369 pragma @code{Inline} applies and inlining is activated with the
2370 @option{-gnatn} switch, the object file depends on the file containing the
2371 body of this subprogram as well as on the file containing the spec. Note
2372 that for inlining to actually occur as a result of the use of this switch,
2373 it is necessary to compile in optimizing mode.
2374
2375 @cindex @option{-gnatN} switch
2376 The use of @option{-gnatN} activates  inlining optimization
2377 that is performed by the front end of the compiler. This inlining does
2378 not require that the code generation be optimized. Like @option{-gnatn},
2379 the use of this switch generates additional dependencies.
2380
2381 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
2382 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
2383 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
2384 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
2385 inlining, but that is no longer the case.
2386
2387 @item
2388 If an object file @file{O} depends on the proper body of a subunit through
2389 inlining or instantiation, it depends on the parent unit of the subunit.
2390 This means that any modification of the parent unit or one of its subunits
2391 affects the compilation of @file{O}.
2392
2393 @item
2394 The object file for a parent unit depends on all its subunit body files.
2395
2396 @item
2397 The previous two rules meant that for purposes of computing dependencies and
2398 recompilation, a body and all its subunits are treated as an indivisible whole.
2399
2400 @noindent
2401 These rules are applied transitively: if unit @code{A} @code{with}'s
2402 unit @code{B}, whose elaboration calls an inlined procedure in package
2403 @code{C}, the object file for unit @code{A} will depend on the body of
2404 @code{C}, in file @file{c.adb}.
2405
2406 The set of dependent files described by these rules includes all the
2407 files on which the unit is semantically dependent, as dictated by the
2408 Ada language standard. However, it is a superset of what the
2409 standard describes, because it includes generic, inline, and subunit
2410 dependencies.
2411
2412 An object file must be recreated by recompiling the corresponding source
2413 file if any of the source files on which it depends are modified. For
2414 example, if the @code{make} utility is used to control compilation,
2415 the rule for an Ada object file must mention all the source files on
2416 which the object file depends, according to the above definition.
2417 The determination of the necessary
2418 recompilations is done automatically when one uses @command{gnatmake}.
2419 @end itemize
2420
2421 @node The Ada Library Information Files
2422 @section The Ada Library Information Files
2423 @cindex Ada Library Information files
2424 @cindex @file{ALI} files
2425
2426 @noindent
2427 Each compilation actually generates two output files. The first of these
2428 is the normal object file that has a @file{.o} extension. The second is a
2429 text file containing full dependency information. It has the same
2430 name as the source file, but an @file{.ali} extension.
2431 This file is known as the Ada Library Information (@file{ALI}) file.
2432 The following information is contained in the @file{ALI} file.
2433
2434 @itemize @bullet
2435 @item
2436 Version information (indicates which version of GNAT was used to compile
2437 the unit(s) in question)
2438
2439 @item
2440 Main program information (including priority and time slice settings,
2441 as well as the wide character encoding used during compilation).
2442
2443 @item
2444 List of arguments used in the @command{gcc} command for the compilation
2445
2446 @item
2447 Attributes of the unit, including configuration pragmas used, an indication
2448 of whether the compilation was successful, exception model used etc.
2449
2450 @item
2451 A list of relevant restrictions applying to the unit (used for consistency)
2452 checking.
2453
2454 @item
2455 Categorization information (e.g.@: use of pragma @code{Pure}).
2456
2457 @item
2458 Information on all @code{with}'ed units, including presence of
2459 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas.
2460
2461 @item
2462 Information from any @code{Linker_Options} pragmas used in the unit
2463
2464 @item
2465 Information on the use of @code{Body_Version} or @code{Version}
2466 attributes in the unit.
2467
2468 @item
2469 Dependency information. This is a list of files, together with
2470 time stamp and checksum information. These are files on which
2471 the unit depends in the sense that recompilation is required
2472 if any of these units are modified.
2473
2474 @item
2475 Cross-reference data. Contains information on all entities referenced
2476 in the unit. Used by tools like @code{gnatxref} and @code{gnatfind} to
2477 provide cross-reference information.
2478
2479 @end itemize
2480
2481 @noindent
2482 For a full detailed description of the format of the @file{ALI} file,
2483 see the source of the body of unit @code{Lib.Writ}, contained in file
2484 @file{lib-writ.adb} in the GNAT compiler sources.
2485
2486 @node Binding an Ada Program
2487 @section Binding an Ada Program
2488
2489 @noindent
2490 When using languages such as C and C++, once the source files have been
2491 compiled the only remaining step in building an executable program
2492 is linking the object modules together. This means that it is possible to
2493 link an inconsistent version of a program, in which two units have
2494 included different versions of the same header.
2495
2496 The rules of Ada do not permit such an inconsistent program to be built.
2497 For example, if two clients have different versions of the same package,
2498 it is illegal to build a program containing these two clients.
2499 These rules are enforced by the GNAT binder, which also determines an
2500 elaboration order consistent with the Ada rules.
2501
2502 The GNAT binder is run after all the object files for a program have
2503 been created. It is given the name of the main program unit, and from
2504 this it determines the set of units required by the program, by reading the
2505 corresponding ALI files. It generates error messages if the program is
2506 inconsistent or if no valid order of elaboration exists.
2507
2508 If no errors are detected, the binder produces a main program, in Ada by
2509 default, that contains calls to the elaboration procedures of those
2510 compilation unit that require them, followed by
2511 a call to the main program. This Ada program is compiled to generate the
2512 object file for the main program. The name of
2513 the Ada file is @file{b~@var{xxx}.adb} (with the corresponding spec
2514 @file{b~@var{xxx}.ads}) where @var{xxx} is the name of the
2515 main program unit.
2516
2517 Finally, the linker is used to build the resulting executable program,
2518 using the object from the main program from the bind step as well as the
2519 object files for the Ada units of the program.
2520
2521 @node Mixed Language Programming
2522 @section Mixed Language Programming
2523 @cindex Mixed Language Programming
2524
2525 @noindent
2526 This section describes how to develop a mixed-language program,
2527 specifically one that comprises units in both Ada and C.
2528
2529 @menu
2530 * Interfacing to C::
2531 * Calling Conventions::
2532 @end menu
2533
2534 @node Interfacing to C
2535 @subsection Interfacing to C
2536 @noindent
2537 Interfacing Ada with a foreign language such as C involves using
2538 compiler directives to import and/or export entity definitions in each
2539 language---using @code{extern} statements in C, for instance, and the
2540 @code{Import}, @code{Export}, and @code{Convention} pragmas in Ada.
2541 A full treatment of these topics is provided in Appendix B, section 1
2542 of the Ada Reference Manual.
2543
2544 There are two ways to build a program using GNAT that contains some Ada
2545 sources and some foreign language sources, depending on whether or not
2546 the main subprogram is written in Ada.  Here is a source example with
2547 the main subprogram in Ada:
2548
2549 @smallexample
2550 /* file1.c */
2551 #include <stdio.h>
2552
2553 void print_num (int num)
2554 @{
2555   printf ("num is %d.\n", num);
2556   return;
2557 @}
2558
2559 /* file2.c */
2560
2561 /* num_from_Ada is declared in my_main.adb */
2562 extern int num_from_Ada;
2563
2564 int get_num (void)
2565 @{
2566   return num_from_Ada;
2567 @}
2568 @end smallexample
2569
2570 @smallexample @c ada
2571 --  my_main.adb
2572 procedure My_Main is
2573
2574    --  Declare then export an Integer entity called num_from_Ada
2575    My_Num : Integer := 10;
2576    pragma Export (C, My_Num, "num_from_Ada");
2577
2578    --  Declare an Ada function spec for Get_Num, then use
2579    --  C function get_num for the implementation.
2580    function Get_Num return Integer;
2581    pragma Import (C, Get_Num, "get_num");
2582
2583    --  Declare an Ada procedure spec for Print_Num, then use
2584    --  C function print_num for the implementation.
2585    procedure Print_Num (Num : Integer);
2586    pragma Import (C, Print_Num, "print_num");
2587
2588 begin
2589    Print_Num (Get_Num);
2590 end My_Main;
2591 @end smallexample
2592
2593 @enumerate
2594 @item
2595 To build this example, first compile the foreign language files to
2596 generate object files:
2597 @smallexample
2598 ^gcc -c file1.c^gcc -c FILE1.C^
2599 ^gcc -c file2.c^gcc -c FILE2.C^
2600 @end smallexample
2601
2602 @item
2603 Then, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2604 files:
2605 @smallexample
2606 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ my_main.adb
2607 @end smallexample
2608
2609 @item
2610 Run the Ada binder on the Ada main program:
2611 @smallexample
2612 gnatbind my_main.ali
2613 @end smallexample
2614
2615 @item
2616 Link the Ada main program, the Ada objects and the other language
2617 objects:
2618 @smallexample
2619 gnatlink my_main.ali file1.o file2.o
2620 @end smallexample
2621 @end enumerate
2622
2623 The last three steps can be grouped in a single command:
2624 @smallexample
2625 gnatmake my_main.adb -largs file1.o file2.o
2626 @end smallexample
2627
2628 @cindex Binder output file
2629 @noindent
2630 If the main program is in a language other than Ada, then you may have
2631 more than one entry point into the Ada subsystem. You must use a special
2632 binder option to generate callable routines that initialize and
2633 finalize the Ada units (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
2634 Calls to the initialization and finalization routines must be inserted
2635 in the main program, or some other appropriate point in the code. The
2636 call to initialize the Ada units must occur before the first Ada
2637 subprogram is called, and the call to finalize the Ada units must occur
2638 after the last Ada subprogram returns. The binder will place the
2639 initialization and finalization subprograms into the
2640 @file{b~@var{xxx}.adb} file where they can be accessed by your C
2641 sources.  To illustrate, we have the following example:
2642
2643 @smallexample
2644 /* main.c */
2645 extern void adainit (void);
2646 extern void adafinal (void);
2647 extern int add (int, int);
2648 extern int sub (int, int);
2649
2650 int main (int argc, char *argv[])
2651 @{
2652   int a = 21, b = 7;
2653
2654   adainit();
2655
2656   /* Should print "21 + 7 = 28" */
2657   printf ("%d + %d = %d\n", a, b, add (a, b));
2658   /* Should print "21 - 7 = 14" */
2659   printf ("%d - %d = %d\n", a, b, sub (a, b));
2660
2661   adafinal();
2662 @}
2663 @end smallexample
2664
2665 @smallexample @c ada
2666 --  unit1.ads
2667 package Unit1 is
2668    function Add (A, B : Integer) return Integer;
2669    pragma Export (C, Add, "add");
2670 end Unit1;
2671
2672 --  unit1.adb
2673 package body Unit1 is
2674    function Add (A, B : Integer) return Integer is
2675    begin
2676       return A + B;
2677    end Add;
2678 end Unit1;
2679
2680 --  unit2.ads
2681 package Unit2 is
2682    function Sub (A, B : Integer) return Integer;
2683    pragma Export (C, Sub, "sub");
2684 end Unit2;
2685
2686 --  unit2.adb
2687 package body Unit2 is
2688    function Sub (A, B : Integer) return Integer is
2689    begin
2690       return A - B;
2691    end Sub;
2692 end Unit2;
2693 @end smallexample
2694
2695 @enumerate
2696 @item
2697 The build procedure for this application is similar to the last
2698 example's.  First, compile the foreign language files to generate object
2699 files:
2700 @smallexample
2701 ^gcc -c main.c^gcc -c main.c^
2702 @end smallexample
2703
2704 @item
2705 Next, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
2706 files:
2707 @smallexample
2708 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit1.adb
2709 gnatmake ^-c^/ACTIONS=COMPILE^ unit2.adb
2710 @end smallexample
2711
2712 @item
2713 Run the Ada binder on every generated ALI file.  Make sure to use the
2714 @option{-n} option to specify a foreign main program:
2715 @smallexample
2716 gnatbind ^-n^/NOMAIN^ unit1.ali unit2.ali
2717 @end smallexample
2718
2719 @item
2720 Link the Ada main program, the Ada objects and the foreign language
2721 objects. You need only list the last ALI file here:
2722 @smallexample
2723 gnatlink unit2.ali main.o -o exec_file
2724 @end smallexample
2725
2726 This procedure yields a binary executable called @file{exec_file}.
2727 @end enumerate
2728
2729 @noindent
2730 Depending on the circumstances (for example when your non-Ada main object
2731 does not provide symbol @code{main}), you may also need to instruct the
2732 GNAT linker not to include the standard startup objects by passing the
2733 @option{^-nostartfiles^/NOSTART_FILES^} switch to @command{gnatlink}.
2734
2735 @node Calling Conventions
2736 @subsection Calling Conventions
2737 @cindex Foreign Languages
2738 @cindex Calling Conventions
2739 GNAT follows standard calling sequence conventions and will thus interface
2740 to any other language that also follows these conventions. The following
2741 Convention identifiers are recognized by GNAT:
2742
2743 @table @code
2744 @cindex Interfacing to Ada
2745 @cindex Other Ada compilers
2746 @cindex Convention Ada
2747 @item Ada
2748 This indicates that the standard Ada calling sequence will be
2749 used and all Ada data items may be passed without any limitations in the
2750 case where GNAT is used to generate both the caller and callee. It is also
2751 possible to mix GNAT generated code and code generated by another Ada
2752 compiler. In this case, the data types should be restricted to simple
2753 cases, including primitive types. Whether complex data types can be passed
2754 depends on the situation. Probably it is safe to pass simple arrays, such
2755 as arrays of integers or floats. Records may or may not work, depending
2756 on whether both compilers lay them out identically. Complex structures
2757 involving variant records, access parameters, tasks, or protected types,
2758 are unlikely to be able to be passed.
2759
2760 Note that in the case of GNAT running
2761 on a platform that supports HP Ada 83, a higher degree of compatibility
2762 can be guaranteed, and in particular records are layed out in an identical
2763 manner in the two compilers. Note also that if output from two different
2764 compilers is mixed, the program is responsible for dealing with elaboration
2765 issues. Probably the safest approach is to write the main program in the
2766 version of Ada other than GNAT, so that it takes care of its own elaboration
2767 requirements, and then call the GNAT-generated adainit procedure to ensure
2768 elaboration of the GNAT components. Consult the documentation of the other
2769 Ada compiler for further details on elaboration.
2770
2771 However, it is not possible to mix the tasking run time of GNAT and
2772 HP Ada 83, All the tasking operations must either be entirely within
2773 GNAT compiled sections of the program, or entirely within HP Ada 83
2774 compiled sections of the program.
2775
2776 @cindex Interfacing to Assembly
2777 @cindex Convention Assembler
2778 @item Assembler
2779 Specifies assembler as the convention. In practice this has the
2780 same effect as convention Ada (but is not equivalent in the sense of being
2781 considered the same convention).
2782
2783 @cindex Convention Asm
2784 @findex Asm
2785 @item Asm
2786 Equivalent to Assembler.
2787
2788 @cindex Interfacing to COBOL
2789 @cindex Convention COBOL
2790 @findex COBOL
2791 @item COBOL
2792 Data will be passed according to the conventions described
2793 in section B.4 of the Ada Reference Manual.
2794
2795 @findex C
2796 @cindex Interfacing to C
2797 @cindex Convention C
2798 @item C
2799 Data will be passed according to the conventions described
2800 in section B.3 of the Ada Reference Manual.
2801
2802 A note on interfacing to a C ``varargs'' function:
2803 @findex C varargs function
2804 @cindex Interfacing to C varargs function
2805 @cindex varargs function interfaces
2806
2807 @itemize @bullet
2808 @item
2809 In C, @code{varargs} allows a function to take a variable number of
2810 arguments. There is no direct equivalent in this to Ada. One
2811 approach that can be used is to create a C wrapper for each
2812 different profile and then interface to this C wrapper. For
2813 example, to print an @code{int} value using @code{printf},
2814 create a C function @code{printfi} that takes two arguments, a
2815 pointer to a string and an int, and calls @code{printf}.
2816 Then in the Ada program, use pragma @code{Import} to
2817 interface to @code{printfi}.
2818
2819 @item
2820 It may work on some platforms to directly interface to
2821 a @code{varargs} function by providing a specific Ada profile
2822 for a particular call. However, this does not work on
2823 all platforms, since there is no guarantee that the
2824 calling sequence for a two argument normal C function
2825 is the same as for calling a @code{varargs} C function with
2826 the same two arguments.
2827 @end itemize
2828
2829 @cindex Convention Default
2830 @findex Default
2831 @item Default
2832 Equivalent to C.
2833
2834 @cindex Convention External
2835 @findex External
2836 @item External
2837 Equivalent to C.
2838
2839 @ifclear vms
2840 @findex C++
2841 @cindex Interfacing to C++
2842 @cindex Convention C++
2843 @item C_Plus_Plus (or CPP)
2844 This stands for C++. For most purposes this is identical to C.
2845 See the separate description of the specialized GNAT pragmas relating to
2846 C++ interfacing for further details.
2847 @end ifclear
2848
2849 @findex Fortran
2850 @cindex Interfacing to Fortran
2851 @cindex Convention Fortran
2852 @item Fortran
2853 Data will be passed according to the conventions described
2854 in section B.5 of the Ada Reference Manual.
2855
2856 @item Intrinsic
2857 This applies to an intrinsic operation, as defined in the Ada
2858 Reference Manual. If a pragma Import (Intrinsic) applies to a subprogram,
2859 this means that the body of the subprogram is provided by the compiler itself,
2860 usually by means of an efficient code sequence, and that the user does not
2861 supply an explicit body for it. In an application program, the pragma may
2862 be applied to the following sets of names:
2863
2864 @itemize @bullet
2865 @item
2866 Rotate_Left, Rotate_Right, Shift_Left, Shift_Right,
2867 Shift_Right_Arithmetic.  The corresponding subprogram declaration must have
2868 two formal parameters. The
2869 first one must be a signed integer type or a modular type with a binary
2870 modulus, and the second parameter must be of type Natural.
2871 The return type must be the same as the type of the first argument. The size
2872 of this type can only be 8, 16, 32, or 64.
2873
2874 @item
2875 Binary arithmetic operators: ``+'', ``-'', ``*'', ``/''
2876 The corresponding operator declaration must have parameters and result type
2877 that have the same root numeric type (for example, all three are long_float
2878 types). This simplifies the definition of operations that use type checking
2879 to perform dimensional checks:
2880
2881 @smallexample @c ada
2882 type Distance is new Long_Float;
2883 type Time     is new Long_Float;
2884 type Velocity is new Long_Float;
2885 function "/" (D : Distance; T : Time)
2886   return Velocity;
2887 pragma Import (Intrinsic, "/");
2888 @end smallexample
2889
2890 @noindent
2891 This common idiom is often programmed with a generic definition and an
2892 explicit body. The pragma makes it simpler to introduce such declarations.
2893 It incurs no overhead in compilation time or code size, because it is
2894 implemented as a single machine instruction.
2895
2896 @item
2897 General subprogram entities, to bind an Ada subprogram declaration to
2898 a compiler builtin by name with back-ends where such interfaces are
2899 available. A typical example is the set of ``__builtin'' functions
2900 exposed by the GCC back-end, as in the following example:
2901
2902 @smallexample @c ada
2903    function builtin_sqrt (F : Float) return Float;
2904    pragma Import (Intrinsic, builtin_sqrt, "__builtin_sqrtf");
2905 @end smallexample
2906
2907 Most of the GCC builtins are accessible this way, and as for other
2908 import conventions (e.g. C), it is the user's responsibility to ensure
2909 that the Ada subprogram profile matches the underlying builtin
2910 expectations.
2911 @end itemize
2912
2913 @noindent
2914
2915 @ifset unw
2916 @findex Stdcall
2917 @cindex Convention Stdcall
2918 @item Stdcall
2919 This is relevant only to Windows XP/2000/NT implementations of GNAT,
2920 and specifies that the @code{Stdcall} calling sequence will be used,
2921 as defined by the NT API. Nevertheless, to ease building
2922 cross-platform bindings this convention will be handled as a @code{C} calling
2923 convention on non-Windows platforms.
2924
2925 @findex DLL
2926 @cindex Convention DLL
2927 @item DLL
2928 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2929
2930 @findex Win32
2931 @cindex Convention Win32
2932 @item Win32
2933 This is equivalent to @code{Stdcall}.
2934 @end ifset
2935
2936 @findex Stubbed
2937 @cindex Convention Stubbed
2938 @item Stubbed
2939 This is a special convention that indicates that the compiler
2940 should provide a stub body that raises @code{Program_Error}.
2941 @end table
2942
2943 @noindent
2944 GNAT additionally provides a useful pragma @code{Convention_Identifier}
2945 that can be used to parametrize conventions and allow additional synonyms
2946 to be specified. For example if you have legacy code in which the convention
2947 identifier Fortran77 was used for Fortran, you can use the configuration
2948 pragma:
2949
2950 @smallexample @c ada
2951 pragma Convention_Identifier (Fortran77, Fortran);
2952 @end smallexample
2953
2954 @noindent
2955 And from now on the identifier Fortran77 may be used as a convention
2956 identifier (for example in an @code{Import} pragma) with the same
2957 meaning as Fortran.
2958
2959 @ifclear vms
2960 @node Building Mixed Ada & C++ Programs
2961 @section Building Mixed Ada and C++ Programs
2962
2963 @noindent
2964 A programmer inexperienced with mixed-language development may find that
2965 building an application containing both Ada and C++ code can be a
2966 challenge.  This section gives a few
2967 hints that should make this task easier. The first section addresses
2968 the differences between interfacing with C and interfacing with C++.
2969 The second section
2970 looks into the delicate problem of linking the complete application from
2971 its Ada and C++ parts. The last section gives some hints on how the GNAT
2972 run-time library can be adapted in order to allow inter-language dispatching
2973 with a new C++ compiler.
2974
2975 @menu
2976 * Interfacing to C++::
2977 * Linking a Mixed C++ & Ada Program::
2978 * A Simple Example::
2979 * Interfacing with C++ at the Class Level::
2980 @end menu
2981
2982 @node Interfacing to C++
2983 @subsection Interfacing to C++
2984
2985 @noindent
2986 GNAT supports interfacing with the G++ compiler (or any C++ compiler
2987 generating code that is compatible with the G++ Application Binary
2988 Interface ---see http://www.codesourcery.com/archives/cxx-abi).
2989
2990 @noindent
2991 Interfacing can be done at 3 levels: simple data, subprograms, and
2992 classes. In the first two cases, GNAT offers a specific @code{Convention
2993 C_Plus_Plus} (or @code{CPP}) that behaves exactly like @code{Convention C}.
2994 Usually, C++ mangles the names of subprograms, and currently, GNAT does
2995 not provide any help to solve the demangling problem. This problem can be
2996 addressed in two ways:
2997 @itemize @bullet
2998 @item
2999 by modifying the C++ code in order to force a C convention using
3000 the @code{extern "C"} syntax.
3001
3002 @item
3003 by figuring out the mangled name and use it as the Link_Name argument of
3004 the pragma import.
3005 @end itemize
3006
3007 @noindent
3008 Interfacing at the class level can be achieved by using the GNAT specific
3009 pragmas such as @code{CPP_Constructor}.  @xref{Interfacing to C++,,,
3010 gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional information.
3011
3012 @node Linking a Mixed C++ & Ada Program
3013 @subsection Linking a Mixed C++ & Ada Program
3014
3015 @noindent
3016 Usually the linker of the C++ development system must be used to link
3017 mixed applications because most C++ systems will resolve elaboration
3018 issues (such as calling constructors on global class instances)
3019 transparently during the link phase. GNAT has been adapted to ease the
3020 use of a foreign linker for the last phase. Three cases can be
3021 considered:
3022 @enumerate
3023
3024 @item
3025 Using GNAT and G++ (GNU C++ compiler) from the same GCC installation:
3026 The C++ linker can simply be called by using the C++ specific driver
3027 called @code{c++}. Note that this setup is not very common because it
3028 may involve recompiling the whole GCC tree from sources, which makes it
3029 harder to upgrade the compilation system for one language without
3030 destabilizing the other.
3031
3032 @smallexample
3033 $ c++ -c file1.C
3034 $ c++ -c file2.C
3035 $ gnatmake ada_unit -largs file1.o file2.o --LINK=c++
3036 @end smallexample
3037
3038 @item
3039 Using GNAT and G++ from two different GCC installations: If both
3040 compilers are on the @env{PATH}, the previous method may be used. It is
3041 important to note that environment variables such as
3042 @env{C_INCLUDE_PATH}, @env{GCC_EXEC_PREFIX}, @env{BINUTILS_ROOT}, and
3043 @env{GCC_ROOT} will affect both compilers
3044 at the same time and may make one of the two compilers operate
3045 improperly if set during invocation of the wrong compiler.  It is also
3046 very important that the linker uses the proper @file{libgcc.a} GCC
3047 library -- that is, the one from the C++ compiler installation. The
3048 implicit link command as suggested in the @command{gnatmake} command
3049 from the former example can be replaced by an explicit link command with
3050 the full-verbosity option in order to verify which library is used:
3051 @smallexample
3052 $ gnatbind ada_unit
3053 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=c++
3054 @end smallexample
3055 If there is a problem due to interfering environment variables, it can
3056 be worked around by using an intermediate script. The following example
3057 shows the proper script to use when GNAT has not been installed at its
3058 default location and g++ has been installed at its default location:
3059
3060 @smallexample
3061 $ cat ./my_script
3062 #!/bin/sh
3063 unset BINUTILS_ROOT
3064 unset GCC_ROOT
3065 c++ $*
3066 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3067 @end smallexample
3068
3069 @item
3070 Using a non-GNU C++ compiler: The commands previously described can be
3071 used to insure that the C++ linker is used. Nonetheless, you need to add
3072 a few more parameters to the link command line, depending on the exception
3073 mechanism used.
3074
3075 If the @code{setjmp/longjmp} exception mechanism is used, only the paths
3076 to the libgcc libraries are required:
3077
3078 @smallexample
3079 $ cat ./my_script
3080 #!/bin/sh
3081 CC $* `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a`
3082 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3083 @end smallexample
3084
3085 Where CC is the name of the non-GNU C++ compiler.
3086
3087 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
3088 supports automatic registration of exception tables (e.g.@: Solaris or IRIX),
3089 paths to more objects are required:
3090
3091 @smallexample
3092 $ cat ./my_script
3093 #!/bin/sh
3094 CC `gcc -print-file-name=crtbegin.o` $* \
3095 `gcc -print-file-name=libgcc.a` `gcc -print-file-name=libgcc_eh.a` \
3096 `gcc -print-file-name=crtend.o`
3097 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
3098 @end smallexample
3099
3100 If the @code{zero cost} exception mechanism is used, and the platform
3101 doesn't support automatic registration of exception tables (e.g.@: HP-UX,
3102 Tru64 or AIX), the simple approach described above will not work and
3103 a pre-linking phase using GNAT will be necessary.
3104
3105 @end enumerate
3106
3107 @node A Simple Example
3108 @subsection  A Simple Example
3109 @noindent
3110 The following example, provided as part of the GNAT examples, shows how
3111 to achieve procedural interfacing between Ada and C++ in both
3112 directions. The C++ class A has two methods. The first method is exported
3113 to Ada by the means of an extern C wrapper function. The second method
3114 calls an Ada subprogram. On the Ada side, The C++ calls are modelled by
3115 a limited record with a layout comparable to the C++ class. The Ada
3116 subprogram, in turn, calls the C++ method. So, starting from the C++
3117 main program, the process passes back and forth between the two
3118 languages.
3119
3120 @noindent
3121 Here are the compilation commands:
3122 @smallexample
3123 $ gnatmake -c simple_cpp_interface
3124 $ c++ -c cpp_main.C
3125 $ c++ -c ex7.C
3126 $ gnatbind -n simple_cpp_interface
3127 $ gnatlink simple_cpp_interface -o cpp_main --LINK=$(CPLUSPLUS)
3128       -lstdc++ ex7.o cpp_main.o
3129 @end smallexample
3130
3131 @noindent
3132 Here are the corresponding sources:
3133 @smallexample
3134
3135 //cpp_main.C
3136
3137 #include "ex7.h"
3138
3139 extern "C" @{
3140   void adainit (void);
3141   void adafinal (void);
3142   void method1 (A *t);
3143 @}
3144
3145 void method1 (A *t)
3146 @{
3147   t->method1 ();
3148 @}
3149
3150 int main ()
3151 @{
3152   A obj;
3153   adainit ();
3154   obj.method2 (3030);
3155   adafinal ();
3156 @}
3157
3158 //ex7.h
3159
3160 class Origin @{
3161  public:
3162   int o_value;
3163 @};
3164 class A : public Origin @{
3165  public:
3166   void method1 (void);
3167   void method2 (int v);
3168   A();
3169   int   a_value;
3170 @};
3171
3172 //ex7.C
3173
3174 #include "ex7.h"
3175 #include <stdio.h>
3176
3177 extern "C" @{ void ada_method2 (A *t, int v);@}
3178
3179 void A::method1 (void)
3180 @{
3181   a_value = 2020;
3182   printf ("in A::method1, a_value = %d \n",a_value);
3183
3184 @}
3185
3186 void A::method2 (int v)
3187 @{
3188    ada_method2 (this, v);
3189    printf ("in A::method2, a_value = %d \n",a_value);
3190
3191 @}
3192
3193 A::A(void)
3194 @{
3195    a_value = 1010;
3196   printf ("in A::A, a_value = %d \n",a_value);
3197 @}
3198 @end smallexample
3199
3200 @smallexample @c ada
3201 -- Ada sources
3202 package body Simple_Cpp_Interface is
3203
3204    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer) is
3205    begin
3206       Method1 (This);
3207       This.A_Value := V;
3208    end Ada_Method2;
3209
3210 end Simple_Cpp_Interface;
3211
3212 with System;
3213 package Simple_Cpp_Interface is
3214    type A is limited
3215       record
3216          Vptr    : System.Address;
3217          O_Value : Integer;
3218          A_Value : Integer;
3219       end record;
3220    pragma Convention (C, A);
3221
3222    procedure Method1 (This : in out A);
3223    pragma Import (C, Method1);
3224
3225    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer);
3226    pragma Export (C, Ada_Method2);
3227
3228 end Simple_Cpp_Interface;
3229 @end smallexample
3230
3231 @node Interfacing with C++ at the Class Level
3232 @subsection Interfacing with C++ at the Class Level
3233 @noindent
3234 In this section we demonstrate the GNAT features for interfacing with
3235 C++ by means of an example making use of Ada 2005 abstract interface
3236 types. This example consists of a classification of animals; classes
3237 have been used to model our main classification of animals, and
3238 interfaces provide support for the management of secondary
3239 classifications. We first demonstrate a case in which the types and
3240 constructors are defined on the C++ side and imported from the Ada
3241 side, and latter the reverse case.
3242
3243 The root of our derivation will be the @code{Animal} class, with a
3244 single private attribute (the @code{Age} of the animal) and two public
3245 primitives to set and get the value of this attribute.
3246
3247 @smallexample
3248 @b{class} Animal @{
3249  @b{public}:
3250    @b{virtual} void Set_Age (int New_Age);
3251    @b{virtual} int Age ();
3252  @b{private}:
3253    int Age_Count;
3254 @};
3255 @end smallexample
3256
3257 Abstract interface types are defined in C++ by means of classes with pure
3258 virtual functions and no data members. In our example we will use two
3259 interfaces that provide support for the common management of @code{Carnivore}
3260 and @code{Domestic} animals:
3261
3262 @smallexample
3263 @b{class} Carnivore @{
3264 @b{public}:
3265    @b{virtual} int Number_Of_Teeth () = 0;
3266 @};
3267
3268 @b{class} Domestic @{
3269 @b{public}:
3270    @b{virtual void} Set_Owner (char* Name) = 0;
3271 @};
3272 @end smallexample
3273
3274 Using these declarations, we can now say that a @code{Dog} is an animal that is
3275 both Carnivore and Domestic, that is:
3276
3277 @smallexample
3278 @b{class} Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
3279  @b{public}:
3280    @b{virtual} int  Number_Of_Teeth ();
3281    @b{virtual} void Set_Owner (char* Name);
3282
3283    Dog(); // Constructor
3284  @b{private}:
3285    int  Tooth_Count;
3286    char *Owner;
3287 @};
3288 @end smallexample
3289
3290 In the following examples we will assume that the previous declarations are
3291 located in a file named @code{animals.h}. The following package demonstrates
3292 how to import these C++ declarations from the Ada side:
3293
3294 @smallexample @c ada
3295 with Interfaces.C.Strings; use Interfaces.C.Strings;
3296 package Animals is
3297   type Carnivore is interface;
3298   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3299   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3300      return Natural is abstract;
3301
3302   type Domestic is interface;
3303   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3304   procedure Set_Owner
3305     (X    : in out Domestic;
3306      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3307
3308   type Animal is tagged record
3309     Age : Natural := 0;
3310   end record;
3311   pragma Import (C_Plus_Plus, Animal);
3312
3313   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3314   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Age);
3315
3316   function Age (X : Animal) return Integer;
3317   pragma Import (C_Plus_Plus, Age);
3318
3319   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3320     Tooth_Count : Natural;
3321     Owner       : String (1 .. 30);
3322   end record;
3323   pragma Import (C_Plus_Plus, Dog);
3324
3325   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3326   pragma Import (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3327
3328   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3329   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3330
3331   function New_Dog return Dog'Class;
3332   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
3333   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC2Ev");
3334 end Animals;
3335 @end smallexample
3336
3337 Thanks to the compatibility between GNAT run-time structures and the C++ ABI,
3338 interfacing with these C++ classes is easy. The only requirement is that all
3339 the primitives and components must be declared exactly in the same order in
3340 the two languages.
3341
3342 Regarding the abstract interfaces, we must indicate to the GNAT compiler by
3343 means of a @code{pragma Convention (C_Plus_Plus)}, the convention used to pass
3344 the arguments to the called primitives will be the same as for C++. For the
3345 imported classes we use @code{pragma Import} with convention @code{C_Plus_Plus}
3346 to indicate that they have been defined on the C++ side; this is required
3347 because the dispatch table associated with these tagged types will be built
3348 in the C++ side and therefore will not contain the predefined Ada primitives
3349 which Ada would otherwise expect.
3350
3351 As the reader can see there is no need to indicate the C++ mangled names
3352 associated with each subprogram because it is assumed that all the calls to
3353 these primitives will be dispatching calls. The only exception is the
3354 constructor, which must be registered with the compiler by means of
3355 @code{pragma CPP_Constructor} and needs to provide its associated C++
3356 mangled name because the Ada compiler generates direct calls to it.
3357
3358 With the above packages we can now declare objects of type Dog on the Ada side
3359 and dispatch calls to the corresponding subprograms on the C++ side. We can
3360 also extend the tagged type Dog with further fields and primitives, and
3361 override some of its C++ primitives on the Ada side. For example, here we have
3362 a type derivation defined on the Ada side that inherits all the dispatching
3363 primitives of the ancestor from the C++ side.
3364
3365 @smallexample
3366 @b{with} Animals; @b{use} Animals;
3367 @b{package} Vaccinated_Animals @b{is}
3368   @b{type} Vaccinated_Dog @b{is new} Dog @b{with null record};
3369   @b{function} Vaccination_Expired (A : Vaccinated_Dog) @b{return} Boolean;
3370 @b{end} Vaccinated_Animals;
3371 @end smallexample
3372
3373 It is important to note that, because of the ABI compatibility, the programmer
3374 does not need to add any further information to indicate either the object
3375 layout or the dispatch table entry associated with each dispatching operation.
3376
3377 Now let us define all the types and constructors on the Ada side and export
3378 them to C++, using the same hierarchy of our previous example:
3379
3380 @smallexample @c ada
3381 with Interfaces.C.Strings;
3382 use Interfaces.C.Strings;
3383 package Animals is
3384   type Carnivore is interface;
3385   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
3386   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
3387      return Natural is abstract;
3388
3389   type Domestic is interface;
3390   pragma Convention (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3391   procedure Set_Owner
3392     (X    : in out Domestic;
3393      Name : Chars_Ptr) is abstract;
3394
3395   type Animal is tagged record
3396     Age : Natural := 0;
3397   end record;
3398   pragma Convention (C_Plus_Plus, Animal);
3399
3400   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
3401   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Age);
3402
3403   function Age (X : Animal) return Integer;
3404   pragma Export (C_Plus_Plus, Age);
3405
3406   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
3407     Tooth_Count : Natural;
3408     Owner       : String (1 .. 30);
3409   end record;
3410   pragma Convention (C_Plus_Plus, Dog);
3411
3412   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Integer;
3413   pragma Export (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
3414
3415   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
3416   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Owner);
3417
3418   function New_Dog return Dog'Class;
3419   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Dog);
3420 end Animals;
3421 @end smallexample
3422
3423 Compared with our previous example the only difference is the use of
3424 @code{pragma Export} to indicate to the GNAT compiler that the primitives will
3425 be available to C++. Thanks to the ABI compatibility, on the C++ side there is
3426 nothing else to be done; as explained above, the only requirement is that all
3427 the primitives and components are declared in exactly the same order.
3428
3429 For completeness, let us see a brief C++ main program that uses the
3430 declarations available in @code{animals.h} (presented in our first example) to
3431 import and use the declarations from the Ada side, properly initializing and
3432 finalizing the Ada run-time system along the way:
3433
3434 @smallexample
3435 @b{#include} "animals.h"
3436 @b{#include} <iostream>
3437 @b{using namespace} std;
3438
3439 void Check_Carnivore (Carnivore *obj) @{@dots{}@}
3440 void Check_Domestic (Domestic *obj)   @{@dots{}@}
3441 void Check_Animal (Animal *obj)       @{@dots{}@}
3442 void Check_Dog (Dog *obj)             @{@dots{}@}
3443
3444 @b{extern} "C" @{
3445   void adainit (void);
3446   void adafinal (void);
3447   Dog* new_dog ();
3448 @}
3449
3450 void test ()
3451 @{
3452   Dog *obj = new_dog();  // Ada constructor
3453   Check_Carnivore (obj); // Check secondary DT
3454   Check_Domestic (obj);  // Check secondary DT
3455   Check_Animal (obj);    // Check primary DT
3456   Check_Dog (obj);       // Check primary DT
3457 @}
3458
3459 int main ()
3460 @{
3461   adainit ();  test();  adafinal ();
3462   return 0;
3463 @}
3464 @end smallexample
3465
3466 @node Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3467 @section Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
3468
3469 @noindent
3470 The GNAT model of compilation is close to the C and C++ models. You can
3471 think of Ada specs as corresponding to header files in C. As in C, you
3472 don't need to compile specs; they are compiled when they are used. The
3473 Ada @code{with} is similar in effect to the @code{#include} of a C
3474 header.
3475
3476 One notable difference is that, in Ada, you may compile specs separately
3477 to check them for semantic and syntactic accuracy. This is not always
3478 possible with C headers because they are fragments of programs that have
3479 less specific syntactic or semantic rules.
3480
3481 The other major difference is the requirement for running the binder,
3482 which performs two important functions. First, it checks for
3483 consistency. In C or C++, the only defense against assembling
3484 inconsistent programs lies outside the compiler, in a makefile, for
3485 example. The binder satisfies the Ada requirement that it be impossible
3486 to construct an inconsistent program when the compiler is used in normal
3487 mode.
3488
3489 @cindex Elaboration order control
3490 The other important function of the binder is to deal with elaboration
3491 issues. There are also elaboration issues in C++ that are handled
3492 automatically. This automatic handling has the advantage of being
3493 simpler to use, but the C++ programmer has no control over elaboration.
3494 Where @code{gnatbind} might complain there was no valid order of
3495 elaboration, a C++ compiler would simply construct a program that
3496 malfunctioned at run time.
3497 @end ifclear
3498
3499 @node Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3500 @section Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
3501
3502 @noindent
3503 This section is intended for Ada programmers who have
3504 used an Ada compiler implementing the traditional Ada library
3505 model, as described in the Ada Reference Manual.
3506
3507 @cindex GNAT library
3508 In GNAT, there is no ``library'' in the normal sense. Instead, the set of
3509 source files themselves acts as the library. Compiling Ada programs does
3510 not generate any centralized information, but rather an object file and
3511 a ALI file, which are of interest only to the binder and linker.
3512 In a traditional system, the compiler reads information not only from
3513 the source file being compiled, but also from the centralized library.
3514 This means that the effect of a compilation depends on what has been
3515 previously compiled. In particular:
3516
3517 @itemize @bullet
3518 @item
3519 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3520 to the version of the unit most recently compiled into the library.
3521
3522 @item
3523 Inlining is effective only if the necessary body has already been
3524 compiled into the library.
3525
3526 @item
3527 Compiling a unit may obsolete other units in the library.
3528 @end itemize
3529
3530 @noindent
3531 In GNAT, compiling one unit never affects the compilation of any other
3532 units because the compiler reads only source files. Only changes to source
3533 files can affect the results of a compilation. In particular:
3534
3535 @itemize @bullet
3536 @item
3537 When a unit is @code{with}'ed, the unit seen by the compiler corresponds
3538 to the source version of the unit that is currently accessible to the
3539 compiler.
3540
3541 @item
3542 @cindex Inlining
3543 Inlining requires the appropriate source files for the package or
3544 subprogram bodies to be available to the compiler. Inlining is always
3545 effective, independent of the order in which units are complied.
3546
3547 @item
3548 Compiling a unit never affects any other compilations. The editing of
3549 sources may cause previous compilations to be out of date if they
3550 depended on the source file being modified.
3551 @end itemize
3552
3553 @noindent
3554 The most important result of these differences is that order of compilation
3555 is never significant in GNAT. There is no situation in which one is
3556 required to do one compilation before another. What shows up as order of
3557 compilation requirements in the traditional Ada library becomes, in
3558 GNAT, simple source dependencies; in other words, there is only a set
3559 of rules saying what source files must be present when a file is
3560 compiled.
3561
3562 @ifset vms
3563 @node Placement of temporary files
3564 @section Placement of temporary files
3565 @cindex Temporary files (user control over placement)
3566
3567 @noindent
3568 GNAT creates temporary files in the directory designated by the environment
3569 variable @env{TMPDIR}.
3570 (See the HP @emph{C RTL Reference Manual} on the function @code{getenv()}
3571 for detailed information on how environment variables are resolved.
3572 For most users the easiest way to make use of this feature is to simply
3573 define @env{TMPDIR} as a job level logical name).
3574 For example, if you wish to use a Ramdisk (assuming DECRAM is installed)
3575 for compiler temporary files, then you can include something like the
3576 following command in your @file{LOGIN.COM} file:
3577
3578 @smallexample
3579 $ define/job TMPDIR "/disk$scratchram/000000/temp/"
3580 @end smallexample
3581
3582 @noindent
3583 If @env{TMPDIR} is not defined, then GNAT uses the directory designated by
3584 @env{TMP}; if @env{TMP} is not defined, then GNAT uses the directory
3585 designated by @env{TEMP}.
3586 If none of these environment variables are defined then GNAT uses the
3587 directory designated by the logical name @code{SYS$SCRATCH:}
3588 (by default the user's home directory). If all else fails
3589 GNAT uses the current directory for temporary files.
3590 @end ifset
3591
3592 @c *************************
3593 @node Compiling Using gcc
3594 @chapter Compiling Using @command{gcc}
3595
3596 @noindent
3597 This chapter discusses how to compile Ada programs using the @command{gcc}
3598 command. It also describes the set of switches
3599 that can be used to control the behavior of the compiler.
3600 @menu
3601 * Compiling Programs::
3602 * Switches for gcc::
3603 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL)::
3604 * Order of Compilation Issues::
3605 * Examples::
3606 @end menu
3607
3608 @node Compiling Programs
3609 @section Compiling Programs
3610
3611 @noindent
3612 The first step in creating an executable program is to compile the units
3613 of the program using the @command{gcc} command. You must compile the
3614 following files:
3615
3616 @itemize @bullet
3617 @item
3618 the body file (@file{.adb}) for a library level subprogram or generic
3619 subprogram
3620
3621 @item
3622 the spec file (@file{.ads}) for a library level package or generic
3623 package that has no body
3624
3625 @item
3626 the body file (@file{.adb}) for a library level package
3627 or generic package that has a body
3628
3629 @end itemize
3630
3631 @noindent
3632 You need @emph{not} compile the following files
3633
3634 @itemize @bullet
3635
3636 @item
3637 the spec of a library unit which has a body
3638
3639 @item
3640 subunits
3641 @end itemize
3642
3643 @noindent
3644 because they are compiled as part of compiling related units. GNAT
3645 package specs
3646 when the corresponding body is compiled, and subunits when the parent is
3647 compiled.
3648
3649 @cindex cannot generate code
3650 If you attempt to compile any of these files, you will get one of the
3651 following error messages (where @var{fff} is the name of the file you compiled):
3652
3653 @smallexample
3654 cannot generate code for file @var{fff} (package spec)
3655 to check package spec, use -gnatc
3656
3657 cannot generate code for file @var{fff} (missing subunits)
3658 to check parent unit, use -gnatc
3659
3660 cannot generate code for file @var{fff} (subprogram spec)
3661 to check subprogram spec, use -gnatc
3662
3663 cannot generate code for file @var{fff} (subunit)
3664 to check subunit, use -gnatc
3665 @end smallexample
3666
3667 @noindent
3668 As indicated by the above error messages, if you want to submit
3669 one of these files to the compiler to check for correct semantics
3670 without generating code, then use the @option{-gnatc} switch.
3671
3672 The basic command for compiling a file containing an Ada unit is
3673
3674 @smallexample
3675 $ gcc -c @ovar{switches} @file{file name}
3676 @end smallexample
3677
3678 @noindent
3679 where @var{file name} is the name of the Ada file (usually
3680 having an extension
3681 @file{.ads} for a spec or @file{.adb} for a body).
3682 @ifclear vms
3683 You specify the
3684 @option{-c} switch to tell @command{gcc} to compile, but not link, the file.
3685 @end ifclear
3686 The result of a successful compilation is an object file, which has the
3687 same name as the source file but an extension of @file{.o} and an Ada
3688 Library Information (ALI) file, which also has the same name as the
3689 source file, but with @file{.ali} as the extension. GNAT creates these
3690 two output files in the current directory, but you may specify a source
3691 file in any directory using an absolute or relative path specification
3692 containing the directory information.
3693
3694 @findex gnat1
3695 @command{gcc} is actually a driver program that looks at the extensions of
3696 the file arguments and loads the appropriate compiler. For example, the
3697 GNU C compiler is @file{cc1}, and the Ada compiler is @file{gnat1}.
3698 These programs are in directories known to the driver program (in some
3699 configurations via environment variables you set), but need not be in
3700 your path. The @command{gcc} driver also calls the assembler and any other
3701 utilities needed to complete the generation of the required object
3702 files.
3703
3704 It is possible to supply several file names on the same @command{gcc}
3705 command. This causes @command{gcc} to call the appropriate compiler for
3706 each file. For example, the following command lists three separate
3707 files to be compiled:
3708
3709 @smallexample
3710 $ gcc -c x.adb y.adb z.c
3711 @end smallexample
3712
3713 @noindent
3714 calls @code{gnat1} (the Ada compiler) twice to compile @file{x.adb} and
3715 @file{y.adb}, and @code{cc1} (the C compiler) once to compile @file{z.c}.
3716 The compiler generates three object files @file{x.o}, @file{y.o} and
3717 @file{z.o} and the two ALI files @file{x.ali} and @file{y.ali} from the
3718 Ada compilations. Any switches apply to all the files ^listed,^listed.^
3719 @ifclear vms
3720 except for
3721 @option{-gnat@var{x}} switches, which apply only to Ada compilations.
3722 @end ifclear
3723
3724 @node Switches for gcc
3725 @section Switches for @command{gcc}
3726
3727 @noindent
3728 The @command{gcc} command accepts switches that control the
3729 compilation process. These switches are fully described in this section.
3730 First we briefly list all the switches, in alphabetical order, then we
3731 describe the switches in more detail in functionally grouped sections.
3732
3733 More switches exist for GCC than those documented here, especially
3734 for specific targets. However, their use is not recommended as
3735 they may change code generation in ways that are incompatible with
3736 the Ada run-time library, or can cause inconsistencies between
3737 compilation units.
3738
3739 @menu
3740 * Output and Error Message Control::
3741 * Warning Message Control::
3742 * Debugging and Assertion Control::
3743 * Validity Checking::
3744 * Style Checking::
3745 * Run-Time Checks::
3746 * Using gcc for Syntax Checking::
3747 * Using gcc for Semantic Checking::
3748 * Compiling Different Versions of Ada::
3749 * Character Set Control::
3750 * File Naming Control::
3751 * Subprogram Inlining Control::
3752 * Auxiliary Output Control::
3753 * Debugging Control::
3754 * Exception Handling Control::
3755 * Units to Sources Mapping Files::
3756 * Integrated Preprocessing::
3757 * Code Generation Control::
3758 @ifset vms
3759 * Return Codes::
3760 @end ifset
3761 @end menu
3762
3763 @table @option
3764 @c !sort!
3765 @ifclear vms
3766 @cindex @option{-b} (@command{gcc})
3767 @item -b @var{target}
3768 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
3769 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
3770 @var{target} is not the same as your host system.
3771
3772 @item -B@var{dir}
3773 @cindex @option{-B} (@command{gcc})
3774 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
3775 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
3776 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
3777 @xref{Directory Options,, Options for Directory Search, gcc, Using the
3778 GNU Compiler Collection (GCC)}, for further details. You would normally
3779 use the @option{-b} or @option{-V} switch instead.
3780
3781 @item -c
3782 @cindex @option{-c} (@command{gcc})
3783 Compile. Always use this switch when compiling Ada programs.
3784
3785 Note: for some other languages when using @command{gcc}, notably in
3786 the case of C and C++, it is possible to use
3787 use @command{gcc} without a @option{-c} switch to
3788 compile and link in one step. In the case of GNAT, you
3789 cannot use this approach, because the binder must be run
3790 and @command{gcc} cannot be used to run the GNAT binder.
3791 @end ifclear
3792
3793 @item -fno-inline
3794 @cindex @option{-fno-inline} (@command{gcc})
3795 Suppresses all back-end inlining, even if other optimization or inlining
3796 switches are set.
3797 This includes suppression of inlining that results
3798 from the use of the pragma @code{Inline_Always}.
3799 Any occurrences of pragma @code{Inline} or @code{Inline_Always}
3800 are ignored, and @option{-gnatn} and @option{-gnatN} have no
3801 effect if this switch is present.
3802
3803 @item -fno-inline-functions
3804 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
3805 Suppresses automatic inlining of simple subprograms, which is enabled
3806 if @option{-O3} is used.
3807
3808 @item -fno-inline-small-functions
3809 @cindex @option{-fno-inline-small-functions} (@command{gcc})
3810 Suppresses automatic inlining of small subprograms, which is enabled
3811 if @option{-O2} is used.
3812
3813 @item -fno-inline-functions-called-once
3814 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
3815 Suppresses inlining of subprograms local to the unit and called once
3816 from within it, which is enabled if @option{-O1} is used.
3817
3818 @item -fno-strict-aliasing
3819 @cindex @option{-fno-strict-aliasing} (@command{gcc})
3820 Causes the compiler to avoid assumptions regarding non-aliasing
3821 of objects of different types. See
3822 @ref{Optimization and Strict Aliasing} for details.
3823
3824 @item -fstack-check
3825 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
3826 Activates stack checking.
3827 See @ref{Stack Overflow Checking} for details.
3828
3829 @item -fstack-usage
3830 @cindex @option{-fstack-usage} (@command{gcc})
3831 Makes the compiler output stack usage information for the program, on a
3832 per-function basis. See @ref{Static Stack Usage Analysis} for details.
3833
3834 @item -fcallgraph-info@r{[}=su@r{]}
3835 @cindex @option{-fcallgraph-info} (@command{gcc})
3836 Makes the compiler output callgraph information for the program, on a
3837 per-file basis.  The information is generated in the VCG format.  It can
3838 be decorated with stack-usage per-node information.
3839
3840 @item ^-g^/DEBUG^
3841 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
3842 Generate debugging information. This information is stored in the object
3843 file and copied from there to the final executable file by the linker,
3844 where it can be read by the debugger. You must use the
3845 @option{^-g^/DEBUG^} switch if you plan on using the debugger.
3846
3847 @item -gnat83
3848 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
3849 Enforce Ada 83 restrictions.
3850
3851 @item -gnat95
3852 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
3853 Enforce Ada 95 restrictions.
3854
3855 @item -gnat05
3856 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
3857 Allow full Ada 2005 features.
3858
3859 @item -gnata
3860 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
3861 Assertions enabled. @code{Pragma Assert} and @code{pragma Debug} to be
3862 activated. Note that these pragmas can also be controlled using the
3863 configuration pragmas @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy}.
3864 It also activates pragmas @code{Check}, @code{Precondition}, and
3865 @code{Postcondition}. Note that these pragmas can also be controlled
3866 using the configuration pragma @code{Check_Policy}.
3867
3868 @item -gnatA
3869 @cindex @option{-gnatA} (@command{gcc})
3870 Avoid processing @file{gnat.adc}. If a @file{gnat.adc} file is present,
3871 it will be ignored.
3872
3873 @item -gnatb
3874 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
3875 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
3876
3877 @item -gnatB
3878 @cindex @option{-gnatB} (@command{gcc})
3879 Assume no invalid (bad) values except for 'Valid attribute use.
3880
3881 @item -gnatc
3882 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
3883 Check syntax and semantics only (no code generation attempted).
3884
3885 @item -gnatd
3886 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
3887 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
3888 the @option{-gnatd} specify the specific debug options. The possible
3889 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot. See
3890 compiler source file @file{debug.adb} for details of the implemented
3891 debug options. Certain debug options are relevant to applications
3892 programmers, and these are documented at appropriate points in this
3893 users guide.
3894
3895 @ifclear vms
3896 @item -gnatD
3897 @cindex @option{-gnatD[nn]} (@command{gcc})
3898 @end ifclear
3899 @ifset vms
3900 @item /XDEBUG /LXDEBUG=nnn
3901 @end ifset
3902 Create expanded source files for source level debugging. This switch
3903 also suppress generation of cross-reference information
3904 (see @option{-gnatx}).
3905
3906 @item -gnatec=@var{path}
3907 @cindex @option{-gnatec} (@command{gcc})
3908 Specify a configuration pragma file
3909 @ifclear vms
3910 (the equal sign is optional)
3911 @end ifclear
3912 (@pxref{The Configuration Pragmas Files}).
3913
3914 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=@var{value}@r{]}
3915 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
3916 Defines a symbol, associated with @var{value}, for preprocessing.
3917 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
3918
3919 @item -gnatef
3920 @cindex @option{-gnatef} (@command{gcc})
3921 Display full source path name in brief error messages.
3922
3923 @item -gnateG
3924 @cindex @option{-gnateG} (@command{gcc})
3925 Save result of preprocessing in a text file.
3926
3927 @item -gnatem=@var{path}
3928 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
3929 Specify a mapping file
3930 @ifclear vms
3931 (the equal sign is optional)
3932 @end ifclear
3933 (@pxref{Units to Sources Mapping Files}).
3934
3935 @item -gnatep=@var{file}
3936 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
3937 Specify a preprocessing data file
3938 @ifclear vms
3939 (the equal sign is optional)
3940 @end ifclear
3941 (@pxref{Integrated Preprocessing}).
3942
3943 @item -gnatE
3944 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
3945 Full dynamic elaboration checks.
3946
3947 @item -gnatf
3948 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
3949 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
3950 attempt to suppress cascaded errors.
3951
3952 @item -gnatF
3953 @cindex @option{-gnatF} (@command{gcc})
3954 Externals names are folded to all uppercase.
3955
3956 @item ^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^
3957 @cindex @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} (@command{gcc})
3958 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for
3959 applications programs, it is intended only for use by the compiler
3960 and its run-time library. For documentation, see the GNAT sources.
3961 Note that @option{^-gnatg^/GNAT_INTERNAL^} implies
3962 @option{^-gnatwae^/WARNINGS=ALL,ERRORS^} and
3963 @option{^-gnatyg^/STYLE_CHECKS=GNAT^}
3964 so that all standard warnings and all standard style options are turned on.
3965 All warnings and style error messages are treated as errors.
3966
3967 @ifclear vms
3968 @item -gnatG=nn
3969 @cindex @option{-gnatG[nn]} (@command{gcc})
3970 @end ifclear
3971 @ifset vms
3972 @item /EXPAND_SOURCE, /LEXPAND_SOURCE=nnn
3973 @end ifset
3974 List generated expanded code in source form.
3975
3976 @item ^-gnath^/HELP^
3977 @cindex @option{^-gnath^/HELP^} (@command{gcc})
3978 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
3979
3980 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
3981 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
3982 Identifier character set
3983 @ifclear vms
3984 (@var{c}=1/2/3/4/8/9/p/f/n/w).
3985 @end ifclear
3986 For details of the possible selections for @var{c},
3987 see @ref{Character Set Control}.
3988
3989 @item ^-gnatI^/IGNORE_REP_CLAUSES^
3990 @cindex @option{^-gnatI^IGNORE_REP_CLAUSES^} (@command{gcc})
3991 Ignore representation clauses. When this switch is used, all
3992 representation clauses are treated as comments. This is useful
3993 when initially porting code where you want to ignore rep clause
3994 problems, and also for compiling foreign code (particularly
3995 for use with ASIS).
3996
3997 @item -gnatjnn
3998 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
3999 Reformat error messages to fit on nn character lines
4000
4001 @item -gnatk=@var{n}
4002 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
4003 Limit file names to @var{n} (1-999) characters ^(@code{k} = krunch)^^.
4004
4005 @item -gnatl
4006 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4007 Output full source listing with embedded error messages.
4008
4009 @item -gnatL
4010 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
4011 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
4012 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
4013 source output.
4014
4015 @item -gnatm=@var{n}
4016 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4017 Limit number of detected error or warning messages to @var{n}
4018 where @var{n} is in the range 1..999999. The default setting if
4019 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
4020 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
4021 but the compilation is continued. If the number of error messages
4022 reaches this limit, then a message is output and the compilation
4023 is abandoned. The equal sign here is optional. A value of zero
4024 means that no limit applies.
4025
4026 @item -gnatn
4027 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
4028 Activate inlining for subprograms for which
4029 pragma @code{inline} is specified. This inlining is performed
4030 by the GCC back-end.
4031
4032 @item -gnatN
4033 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
4034 Activate front end inlining for subprograms for which
4035 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
4036 by the front end and will be visible in the
4037 @option{-gnatG} output.
4038
4039 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
4040 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
4041 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
4042 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
4043 inlining, but that is no longer the case.
4044
4045 @item -gnato
4046 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
4047 Enable numeric overflow checking (which is not normally enabled by
4048 default). Note that division by zero is a separate check that is not
4049 controlled by this switch (division by zero checking is on by default).
4050
4051 @item -gnatp
4052 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
4053 Suppress all checks. See @ref{Run-Time Checks} for details.
4054
4055 @item -gnatP
4056 @cindex @option{-gnatP} (@command{gcc})
4057 Enable polling. This is required on some systems (notably Windows NT) to
4058 obtain asynchronous abort and asynchronous transfer of control capability.
4059 @xref{Pragma Polling,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for full
4060 details.
4061
4062 @item -gnatq
4063 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4064 Don't quit. Try semantics, even if parse errors.
4065
4066 @item -gnatQ
4067 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4068 Don't quit. Generate @file{ALI} and tree files even if illegalities.
4069
4070 @item -gnatr
4071 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
4072 Treat pragma Restrictions as Restriction_Warnings.
4073
4074 @item ^-gnatR@r{[}0@r{/}1@r{/}2@r{/}3@r{[}s@r{]]}^/REPRESENTATION_INFO^
4075 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
4076 Output representation information for declared types and objects.
4077
4078 @item -gnats
4079 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
4080 Syntax check only.
4081
4082 @item -gnatS
4083 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
4084 Print package Standard.
4085
4086 @item -gnatt
4087 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
4088 Generate tree output file.
4089
4090 @item ^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER=^@var{nnn}
4091 @cindex @option{^-gnatT^/TABLE_MULTIPLIER^} (@command{gcc})
4092 All compiler tables start at @var{nnn} times usual starting size.
4093
4094 @item -gnatu
4095 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
4096 List units for this compilation.
4097
4098 @item -gnatU
4099 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4100 Tag all error messages with the unique string ``error:''
4101
4102 @item -gnatv
4103 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4104 Verbose mode. Full error output with source lines to @file{stdout}.
4105
4106 @item -gnatV
4107 @cindex @option{-gnatV} (@command{gcc})
4108 Control level of validity checking. See separate section describing
4109 this feature.
4110
4111 @item ^-gnatw@var{xxx}^/WARNINGS=(@var{option}@r{[},@dots{}@r{]})^
4112 @cindex @option{^-gnatw^/WARNINGS^} (@command{gcc})
4113 Warning mode where
4114 ^@var{xxx} is a string of option letters that^the list of options^ denotes
4115 the exact warnings that
4116 are enabled or disabled (@pxref{Warning Message Control}).
4117
4118 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
4119 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
4120 Wide character encoding method
4121 @ifclear vms
4122 (@var{e}=n/h/u/s/e/8).
4123 @end ifclear
4124 @ifset vms
4125 (@var{e}=@code{BRACKETS, NONE, HEX, UPPER, SHIFT_JIS, EUC, UTF8})
4126 @end ifset
4127
4128 @item -gnatx
4129 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
4130 Suppress generation of cross-reference information.
4131
4132 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=(option,option@dots{})^
4133 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS^} (@command{gcc})
4134 Enable built-in style checks (@pxref{Style Checking}).
4135
4136 @item ^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS=^@var{m}
4137 @cindex @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^} (@command{gcc})
4138 Distribution stub generation and compilation
4139 @ifclear vms
4140 (@var{m}=r/c for receiver/caller stubs).
4141 @end ifclear
4142 @ifset vms
4143 (@var{m}=@code{RECEIVER} or @code{CALLER} to specify the type of stubs
4144 to be generated and compiled).
4145 @end ifset
4146
4147 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
4148 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gcc})
4149 @cindex RTL
4150 Direct GNAT to search the @var{dir} directory for source files needed by
4151 the current compilation
4152 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4153
4154 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
4155 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gcc})
4156 @cindex RTL
4157 Except for the source file named in the command line, do not look for source
4158 files in the directory containing the source file named in the command line
4159 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
4160
4161 @ifclear vms
4162 @item -mbig-switch
4163 @cindex @option{-mbig-switch} (@command{gcc})
4164 @cindex @code{case} statement (effect of @option{-mbig-switch} option)
4165 This standard gcc switch causes the compiler to use larger offsets in its
4166 jump table representation for @code{case} statements.
4167 This may result in less efficient code, but is sometimes necessary
4168 (for example on HP-UX targets)
4169 @cindex HP-UX and @option{-mbig-switch} option
4170 in order to compile large and/or nested @code{case} statements.
4171
4172 @item -o @var{file}
4173 @cindex @option{-o} (@command{gcc})
4174 This switch is used in @command{gcc} to redirect the generated object file
4175 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
4176 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
4177 may confuse the binder and the linker.
4178 @end ifclear
4179
4180 @item -nostdinc
4181 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gcc})
4182 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4183 Library (RTL) source files.
4184
4185 @item -nostdlib
4186 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gcc})
4187 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
4188 Library (RTL) ALI files.
4189
4190 @ifclear vms
4191 @item -O@ovar{n}
4192 @cindex @option{-O} (@command{gcc})
4193 @var{n} controls the optimization level.
4194
4195 @table @asis
4196 @item n = 0
4197 No optimization, the default setting if no @option{-O} appears
4198
4199 @item n = 1
4200 Normal optimization, the default if you specify @option{-O} without
4201 an operand. A good compromise between code quality and compilation
4202 time.
4203
4204 @item n = 2
4205 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at the cost of
4206 substantially increased compilation time.
4207
4208 @item n = 3
4209 Same as @option{-O2}, and also includes inline expansion for small subprograms
4210 in the same unit.
4211
4212 @item n = s
4213 Optimize space usage
4214 @end table
4215
4216 @noindent
4217 See also @ref{Optimization Levels}.
4218 @end ifclear
4219
4220 @ifset vms
4221 @item  /NOOPTIMIZE
4222 @cindex @option{/NOOPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4223 Equivalent to @option{/OPTIMIZE=NONE}.
4224 This is the default behavior in the absence of an @option{/OPTIMIZE}
4225 qualifier.
4226
4227 @item /OPTIMIZE@r{[}=(keyword@r{[},@dots{}@r{]})@r{]}
4228 @cindex @option{/OPTIMIZE} (@code{GNAT COMPILE})
4229 Selects the level of optimization for your program. The supported
4230 keywords are as follows:
4231 @table @code
4232 @item   ALL
4233 Perform most optimizations, including those that
4234 are expensive.
4235 This is the default if the @option{/OPTIMIZE} qualifier is supplied
4236 without keyword options.
4237
4238 @item   NONE
4239 Do not do any optimizations. Same as @code{/NOOPTIMIZE}.
4240
4241 @item SOME
4242 Perform some optimizations, but omit ones that are costly.
4243
4244 @item   DEVELOPMENT
4245 Same as @code{SOME}.
4246
4247 @item INLINING
4248 Full optimization as in @option{/OPTIMIZE=ALL}, and also attempts
4249 automatic inlining of small subprograms within a unit
4250
4251 @item   UNROLL_LOOPS
4252 Try to unroll loops. This keyword may be specified together with
4253 any keyword above other than @code{NONE}. Loop unrolling
4254 usually, but not always, improves the performance of programs.
4255
4256 @item SPACE
4257 Optimize space usage
4258 @end table
4259
4260 @noindent
4261 See also @ref{Optimization Levels}.
4262 @end ifset
4263
4264 @ifclear vms
4265 @item -pass-exit-codes
4266 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
4267 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
4268 exit status.
4269 @end ifclear
4270
4271 @item --RTS=@var{rts-path}
4272 @cindex @option{--RTS} (@command{gcc})
4273 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
4274 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
4275
4276 @item ^-S^/ASM^
4277 @cindex @option{^-S^/ASM^} (@command{gcc})
4278 ^Used in place of @option{-c} to^Used to^
4279 cause the assembler source file to be
4280 generated, using @file{^.s^.S^} as the extension,
4281 instead of the object file.
4282 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
4283
4284 @item ^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^
4285 @cindex @option{^-fverbose-asm^/VERBOSE_ASM^} (@command{gcc})
4286 ^Used in conjunction with @option{-S}^Used in place of @option{/ASM}^
4287 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
4288 names, making it significantly easier to follow.
4289
4290 @item ^-v^/VERBOSE^
4291 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gcc})
4292 Show commands generated by the @command{gcc} driver. Normally used only for
4293 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
4294 compiler you are executing.
4295
4296 @ifclear vms
4297 @item -V @var{ver}
4298 @cindex @option{-V} (@command{gcc})
4299 Execute @var{ver} version of the compiler. This is the @command{gcc}
4300 version, not the GNAT version.
4301 @end ifclear
4302
4303 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
4304 @cindex @option{-w} (@command{gcc})
4305 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
4306 this switch also causes the default for front end warnings to be set
4307 to suppress (as though @option{-gnatws} had appeared at the start of
4308 the options).
4309
4310 @end table
4311
4312 @ifclear vms
4313 @c Combining qualifiers does not work on VMS
4314 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
4315 example, the combined switch
4316
4317 @cindex Combining GNAT switches
4318 @smallexample
4319 -gnatofi3
4320 @end smallexample
4321
4322 @noindent
4323 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
4324
4325 @smallexample
4326 -gnato -gnatf -gnati3
4327 @end smallexample
4328 @end ifclear
4329
4330 @noindent
4331 The following restrictions apply to the combination of switches
4332 in this manner:
4333
4334 @itemize @bullet
4335 @item
4336 The switch @option{-gnatc} if combined with other switches must come
4337 first in the string.
4338
4339 @item
4340 The switch @option{-gnats} if combined with other switches must come
4341 first in the string.
4342
4343 @item
4344 The switches
4345 @option{^-gnatz^/DISTRIBUTION_STUBS^}, @option{-gnatzc}, and @option{-gnatzr}
4346 may not be combined with any other switches.
4347
4348 @ifclear vms
4349 @item
4350 Once a ``y'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnaty}
4351 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4352 as style modifiers (see description of @option{-gnaty}).
4353
4354 @item
4355 Once a ``d'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatd}
4356 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4357 as debug flags (see description of @option{-gnatd}).
4358
4359 @item
4360 Once a ``w'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatw}
4361 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4362 as warning mode modifiers (see description of @option{-gnatw}).
4363
4364 @item
4365 Once a ``V'' appears in the string (that is a use of the @option{-gnatV}
4366 switch), then all further characters in the switch are interpreted
4367 as validity checking options (see description of @option{-gnatV}).
4368 @end ifclear
4369 @end itemize
4370
4371 @node Output and Error Message Control
4372 @subsection Output and Error Message Control
4373 @findex stderr
4374
4375 @noindent
4376 The standard default format for error messages is called ``brief format''.
4377 Brief format messages are written to @file{stderr} (the standard error
4378 file) and have the following form:
4379
4380 @smallexample
4381 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4382 e.adb:4:20: ";" should be "is"
4383 @end smallexample
4384
4385 @noindent
4386 The first integer after the file name is the line number in the file,
4387 and the second integer is the column number within the line.
4388 @ifclear vms
4389 @code{GPS} can parse the error messages
4390 and point to the referenced character.
4391 @end ifclear
4392 The following switches provide control over the error message
4393 format:
4394
4395 @table @option
4396 @c !sort!
4397 @item -gnatv
4398 @cindex @option{-gnatv} (@command{gcc})
4399 @findex stdout
4400 @ifclear vms
4401 The v stands for verbose.
4402 @end ifclear
4403 The effect of this setting is to write long-format error
4404 messages to @file{stdout} (the standard output file.
4405 The same program compiled with the
4406 @option{-gnatv} switch would generate:
4407
4408 @smallexample
4409 @cartouche
4410 3. funcion X (Q : Integer)
4411    |
4412 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
4413 4. return Integer;
4414                  |
4415 >>> ";" should be "is"
4416 @end cartouche
4417 @end smallexample
4418
4419 @noindent
4420 The vertical bar indicates the location of the error, and the @samp{>>>}
4421 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
4422 used the only source lines output are those with errors.
4423
4424 @item -gnatl
4425 @cindex @option{-gnatl} (@command{gcc})
4426 @ifclear vms
4427 The @code{l} stands for list.
4428 @end ifclear
4429 This switch causes a full listing of
4430 the file to be generated. In the case where a body is
4431 compiled, the corresponding spec is also listed, along
4432 with any subunits. Typical output from compiling a package
4433 body @file{p.adb} might look like:
4434
4435 @smallexample @c ada
4436 @cartouche
4437  Compiling: p.adb
4438
4439      1. package body p is
4440      2.    procedure a;
4441      3.    procedure a is separate;
4442      4. begin
4443      5.    null
4444                |
4445         >>> missing ";"
4446
4447      6. end;
4448
4449 Compiling: p.ads
4450
4451      1. package p is
4452      2.    pragma Elaborate_Body
4453                                 |
4454         >>> missing ";"
4455
4456      3. end p;
4457
4458 Compiling: p-a.adb
4459
4460      1. separate p
4461                 |
4462         >>> missing "("
4463
4464      2. procedure a is
4465      3. begin
4466      4.    null
4467                |
4468         >>> missing ";"
4469
4470      5. end;
4471 @end cartouche
4472 @end smallexample
4473
4474 @noindent
4475 @findex stderr
4476 When you specify the @option{-gnatv} or @option{-gnatl} switches and
4477 standard output is redirected, a brief summary is written to
4478 @file{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
4479 warning messages generated.
4480
4481 @item -^gnatl^OUTPUT_FILE^=file
4482 @cindex @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=fname} (@command{gcc})
4483 This has the same effect as @option{-gnatl} except that the output is
4484 written to a file instead of to standard output. If the given name
4485 @file{fname} does not start with a period, then it is the full name
4486 of the file to be written. If @file{fname} is an extension, it is
4487 appended to the name of the file being compiled. For example, if
4488 file @file{xyz.adb} is compiled with @option{^-gnatl^OUTPUT_FILE^=.lst},
4489 then the output is written to file ^xyz.adb.lst^xyz.adb_lst^.
4490
4491 @item -gnatU
4492 @cindex @option{-gnatU} (@command{gcc})
4493 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
4494 string ``error:''. This means that error messages take a few more
4495 characters in space, but allows easy searching for and identification
4496 of error messages.
4497
4498 @item -gnatb
4499 @cindex @option{-gnatb} (@command{gcc})
4500 @ifclear vms
4501 The @code{b} stands for brief.
4502 @end ifclear
4503 This switch causes GNAT to generate the
4504 brief format error messages to @file{stderr} (the standard error
4505 file) as well as the verbose
4506 format message or full listing (which as usual is written to
4507 @file{stdout} (the standard output file).
4508
4509 @item -gnatm=@var{n}
4510 @cindex @option{-gnatm} (@command{gcc})
4511 @ifclear vms
4512 The @code{m} stands for maximum.
4513 @end ifclear
4514 @var{n} is a decimal integer in the
4515 range of 1 to 999999 and limits the number of error or warning
4516 messages to be generated. For example, using
4517 @option{-gnatm2} might yield
4518
4519 @smallexample
4520 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
4521 e.adb:5:35: missing ".."
4522 fatal error: maximum number of errors detected
4523 compilation abandoned
4524 @end smallexample
4525
4526 @noindent
4527 The default setting if
4528 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
4529 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
4530 but the compilation is continued. If the number of error messages
4531 reaches this limit, then a message is output and the compilation
4532 is abandoned. A value of zero means that no limit applies.
4533
4534 @noindent
4535 Note that the equal sign is optional, so the switches
4536 @option{-gnatm2} and @option{-gnatm=2} are equivalent.
4537
4538 @item -gnatf
4539 @cindex @option{-gnatf} (@command{gcc})
4540 @cindex Error messages, suppressing
4541 @ifclear vms
4542 The @code{f} stands for full.
4543 @end ifclear
4544 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
4545 redundant. This switch causes all error
4546 messages to be generated. In particular, in the case of
4547 references to undefined variables. If a given variable is referenced
4548 several times, the normal format of messages is
4549 @smallexample
4550 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
4551 @end smallexample
4552
4553 @noindent
4554 where the parenthetical comment warns that there are additional
4555 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
4556 @option{-gnatf} switch yields
4557
4558 @smallexample
4559 e.adb:7:07: "V" is undefined
4560 e.adb:8:07: "V" is undefined
4561 e.adb:8:12: "V" is undefined
4562 e.adb:8:16: "V" is undefined
4563 e.adb:9:07: "V" is undefined
4564 e.adb:9:12: "V" is undefined
4565 @end smallexample
4566
4567 @noindent
4568 The @option{-gnatf} switch also generates additional information for
4569 some error messages.  Some examples are:
4570
4571 @itemize @bullet
4572 @item
4573 Full details on entities not available in high integrity mode
4574 @item
4575 Details on possibly non-portable unchecked conversion
4576 @item
4577 List possible interpretations for ambiguous calls
4578 @item
4579 Additional details on incorrect parameters
4580 @end itemize
4581
4582 @item -gnatjnn
4583 @cindex @option{-gnatjnn} (@command{gcc})
4584 In normal operation mode (or if @option{-gnatj0} is used, then error messages
4585 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
4586 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
4587 three warnings, and is listed as three separate messages).
4588
4589 If the @option{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
4590 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
4591 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
4592 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
4593 is longer than nn characters.
4594
4595 @item -gnatq
4596 @cindex @option{-gnatq} (@command{gcc})
4597 @ifclear vms
4598 The @code{q} stands for quit (really ``don't quit'').
4599 @end ifclear
4600 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
4601 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
4602 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
4603 This switch tells
4604 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
4605 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
4606 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
4607 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
4608
4609 @item -gnatQ
4610 @cindex @option{-gnatQ} (@command{gcc})
4611 In normal operation mode, the @file{ALI} file is not generated if any
4612 illegalities are detected in the program. The use of @option{-gnatQ} forces
4613 generation of the @file{ALI} file. This file is marked as being in
4614 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
4615 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
4616 for use by tools (e.g., semantic browsing tools or integrated development
4617 environments) that are driven from the @file{ALI} file. This switch
4618 implies @option{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
4619 meaningful ALI file.
4620
4621 In addition, if @option{-gnatt} is also specified, then the tree file is
4622 generated even if there are illegalities. It may be useful in this case
4623 to also specify @option{-gnatq} to ensure that full semantic processing
4624 occurs. The resulting tree file can be processed by ASIS, for the purpose
4625 of providing partial information about illegal units, but if the error
4626 causes the tree to be badly malformed, then ASIS may crash during the
4627 analysis.
4628
4629 When @option{-gnatQ} is used and the generated @file{ALI} file is marked as
4630 being in error, @command{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
4631 finds such an @file{ALI} file, including with switch @option{-gnatc}.
4632
4633 Note that @option{-gnatQ} has no effect if @option{-gnats} is specified,
4634 since ALI files are never generated if @option{-gnats} is set.
4635
4636 @end table
4637
4638 @node Warning Message Control
4639 @subsection Warning Message Control
4640 @cindex Warning messages
4641 @noindent
4642 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
4643 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
4644 situations.
4645
4646 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
4647 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
4648 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
4649 run time, it generates a warning message. The following shows an example
4650 of warning messages:
4651 @smallexample
4652 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
4653 e.adb:10:17: warning: static value out of range
4654 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
4655 @end smallexample
4656
4657 @noindent
4658 GNAT considers a large number of situations as appropriate
4659 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
4660 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
4661 assignment with the deliberate intention of raising a
4662 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
4663 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
4664 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
4665 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
4666 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
4667 of the kinds of warnings that are generated.
4668
4669 @itemize @bullet
4670 @item
4671 Possible infinitely recursive calls
4672
4673 @item
4674 Out-of-range values being assigned
4675
4676 @item
4677 Possible order of elaboration problems
4678
4679 @item
4680 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
4681
4682 @item
4683 Unreachable code
4684
4685 @item
4686 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
4687 made to overlay a smaller variable with a larger one.
4688
4689 @item
4690 Fixed-point type declarations with a null range
4691
4692 @item
4693 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
4694
4695 @item
4696 Variables that are never assigned a value
4697
4698 @item
4699 Variables that are referenced before being initialized
4700
4701 @item
4702 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
4703
4704 @item
4705 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
4706
4707 @item
4708 Objects that take too much storage
4709
4710 @item
4711 Unchecked conversion between types of differing sizes
4712
4713 @item
4714 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
4715
4716 @item
4717 Incorrect (unrecognized) pragmas
4718
4719 @item
4720 Incorrect external names
4721
4722 @item
4723 Allocation from empty storage pool
4724
4725 @item
4726 Potentially blocking operation in protected type
4727
4728 @item
4729 Suspicious parenthesization of expressions
4730
4731 @item
4732 Mismatching bounds in an aggregate
4733
4734 @item
4735 Attempt to return local value by reference
4736
4737 @item
4738 Premature instantiation of a generic body
4739
4740 @item
4741 Attempt to pack aliased components
4742
4743 @item
4744 Out of bounds array subscripts
4745
4746 @item
4747 Wrong length on string assignment
4748
4749 @item
4750 Violations of style rules if style checking is enabled
4751
4752 @item
4753 Unused @code{with} clauses
4754
4755 @item
4756 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
4757
4758 @item
4759 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
4760
4761 @item
4762 Dereference of possibly null value
4763
4764 @item
4765 Declaration that is likely to cause storage error
4766
4767 @item
4768 Internal GNAT unit @code{with}'ed by application unit
4769
4770 @item
4771 Values known to be out of range at compile time
4772
4773 @item
4774 Unreferenced labels and variables
4775
4776 @item
4777 Address overlays that could clobber memory
4778
4779 @item
4780 Unexpected initialization when address clause present
4781
4782 @item
4783 Bad alignment for address clause
4784
4785 @item
4786 Useless type conversions
4787
4788 @item
4789 Redundant assignment statements and other redundant constructs
4790
4791 @item
4792 Useless exception handlers
4793
4794 @item
4795 Accidental hiding of name by child unit
4796
4797 @item
4798 Access before elaboration detected at compile time
4799
4800 @item
4801 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
4802
4803 @end itemize
4804
4805 @noindent
4806 The following section lists compiler switches that are available
4807 to control the handling of warning messages. It is also possible
4808 to exercise much finer control over what warnings are issued and
4809 suppressed using the GNAT pragma Warnings, @xref{Pragma Warnings,,,
4810 gnat_rm, GNAT Reference manual}.
4811
4812 @table @option
4813 @c !sort!
4814 @item -gnatwa
4815 @emph{Activate all optional errors.}
4816 @cindex @option{-gnatwa} (@command{gcc})
4817 This switch activates most optional warning messages, see remaining list
4818 in this section for details on optional warning messages that can be
4819 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
4820 switch are
4821 @option{-gnatwd} (implicit dereferencing),
4822 @option{-gnatwh} (hiding),
4823 @option{-gnatwl} (elaboration warnings),
4824 @option{-gnatw.o} (warn on values set by out parameters ignored)
4825 and @option{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code).
4826 All other optional warnings are turned on.
4827
4828 @item -gnatwA
4829 @emph{Suppress all optional errors.}
4830 @cindex @option{-gnatwA} (@command{gcc})
4831 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
4832 in this section for details on optional warning messages that can be
4833 individually controlled.
4834
4835 @item -gnatw.a
4836 @emph{Activate warnings on failing assertions.}
4837 @cindex @option{-gnatw.a} (@command{gcc})
4838 @cindex Assert failures
4839 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
4840 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
4841 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
4842 generated.
4843
4844 @item -gnatw.A
4845 @emph{Suppress warnings on failing assertions.}
4846 @cindex @option{-gnatw.A} (@command{gcc})
4847 @cindex Assert failures
4848 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
4849 compile time that the assertion will fail.
4850
4851 @item -gnatwb
4852 @emph{Activate warnings on bad fixed values.}
4853 @cindex @option{-gnatwb} (@command{gcc})
4854 @cindex Bad fixed values
4855 @cindex Fixed-point Small value
4856 @cindex Small value
4857 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
4858 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
4859 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
4860 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
4861 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
4862 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
4863 are not generated.
4864
4865 @item -gnatwB
4866 @emph{Suppress warnings on bad fixed values.}
4867 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
4868 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
4869 value is not an exact multiple of Small.
4870
4871 @item -gnatw.b
4872 @emph{Activate warnings on biased representation.}
4873 @cindex @option{-gnatw.b} (@command{gcc})
4874 @cindex Biased representation
4875 This switch activates warnings when a size clause, value size clause, component
4876 clause, or component size clause forces the use of biased representation for an
4877 integer type (e.g. representing a range of 10..11 in a single bit by using 0/1
4878 to represent 10/11). The default is that such warnings are generated.
4879
4880 @item -gnatw.B
4881 @emph{Suppress warnings on biased representation.}
4882 @cindex @option{-gnatwB} (@command{gcc})
4883 This switch suppresses warnings for representation clauses that force the use
4884 of biased representation.
4885
4886 @item -gnatwc
4887 @emph{Activate warnings on conditionals.}
4888 @cindex @option{-gnatwc} (@command{gcc})
4889 @cindex Conditionals, constant
4890 This switch activates warnings for conditional expressions used in
4891 tests that are known to be True or False at compile time. The default
4892 is that such warnings are not generated.
4893 Note that this warning does
4894 not get issued for the use of boolean variables or constants whose
4895 values are known at compile time, since this is a standard technique
4896 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
4897 false positive warnings.
4898
4899 This warning option also activates a special test for comparisons using
4900 the operators ``>='' and`` <=''.
4901 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
4902 then it will warn that the ``>'' or ``<'' part of the test
4903 is useless and that the operator could be replaced by ``=''.
4904 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
4905
4906 This warning option also generates warnings if
4907 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
4908 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
4909 enumeration types are not included, since it is common for such tests
4910 to include an end point.
4911
4912 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4913
4914 @item -gnatwC
4915 @emph{Suppress warnings on conditionals.}
4916 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
4917 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
4918 tests that are known to be True or False at compile time.
4919
4920 @item -gnatw.c
4921 @emph{Activate warnings on missing component clauses.}
4922 @cindex @option{-gnatw.c} (@command{gcc})
4923 @cindex Component clause, missing
4924 This switch activates warnings for record components where a record
4925 representation clause is present and has component clauses for the
4926 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
4927 component for which no component clause is present.
4928
4929 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
4930
4931 @item -gnatw.C
4932 @emph{Suppress warnings on missing component clauses.}
4933 @cindex @option{-gnatwC} (@command{gcc})
4934 This switch suppresses warnings for record components that are
4935 missing a component clause in the situation described above.
4936
4937 @item -gnatwd
4938 @emph{Activate warnings on implicit dereferencing.}
4939 @cindex @option{-gnatwd} (@command{gcc})
4940 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
4941 in an indexed component, slice, or selected component without an
4942 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
4943 enabled, access checks occur only at points where an explicit
4944 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
4945 generated as a result of this switch). The default is that such
4946 warnings are not generated.
4947 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of
4948 this warning option.
4949
4950 @item -gnatwD
4951 @emph{Suppress warnings on implicit dereferencing.}
4952 @cindex @option{-gnatwD} (@command{gcc})
4953 @cindex Implicit dereferencing
4954 @cindex Dereferencing, implicit
4955 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
4956 indexed components, slices, and selected components.
4957
4958 @item -gnatwe
4959 @emph{Treat warnings as errors.}
4960 @cindex @option{-gnatwe} (@command{gcc})
4961 @cindex Warnings, treat as error
4962 This switch causes warning messages to be treated as errors.
4963 The warning string still appears, but the warning messages are counted
4964 as errors, and prevent the generation of an object file.
4965
4966 @item -gnatw.e
4967 @emph{Activate every optional warning}
4968 @cindex @option{-gnatw.e} (@command{gcc})
4969 @cindex Warnings, activate every optional warning
4970 This switch activates all optional warnings, including those which
4971 are not activated by @code{-gnatwa}.
4972
4973 @item -gnatwf
4974 @emph{Activate warnings on unreferenced formals.}
4975 @cindex @option{-gnatwf} (@command{gcc})
4976 @cindex Formals, unreferenced
4977 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
4978 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
4979 also be turned on using @option{-gnatwa} or @option{-gnatwu}. The
4980 default is that these warnings are not generated.
4981
4982 @item -gnatwF
4983 @emph{Suppress warnings on unreferenced formals.}
4984 @cindex @option{-gnatwF} (@command{gcc})
4985 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
4986 parameters. Note that the
4987 combination @option{-gnatwu} followed by @option{-gnatwF} has the
4988 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
4989 formals.
4990
4991 @item -gnatwg
4992 @emph{Activate warnings on unrecognized pragmas.}
4993 @cindex @option{-gnatwg} (@command{gcc})
4994 @cindex Pragmas, unrecognized
4995 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
4996 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
4997 pragma is ignored and has no effect. This warning can
4998 also be turned on using @option{-gnatwa}. The default
4999 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
5000 Manual requirement that such warnings appear).
5001
5002 @item -gnatwG
5003 @emph{Suppress warnings on unrecognized pragmas.}
5004 @cindex @option{-gnatwG} (@command{gcc})
5005 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
5006
5007 @item -gnatwh
5008 @emph{Activate warnings on hiding.}
5009 @cindex @option{-gnatwh} (@command{gcc})
5010 @cindex Hiding of Declarations
5011 This switch activates warnings on hiding declarations.
5012 A declaration is considered hiding
5013 if it is for a non-overloadable entity, and it declares an entity with the
5014 same name as some other entity that is directly or use-visible. The default
5015 is that such warnings are not generated.
5016 Note that @option{-gnatwa} does not affect the setting of this warning option.
5017
5018 @item -gnatwH
5019 @emph{Suppress warnings on hiding.}
5020 @cindex @option{-gnatwH} (@command{gcc})
5021 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
5022
5023 @item -gnatwi
5024 @emph{Activate warnings on implementation units.}
5025 @cindex @option{-gnatwi} (@command{gcc})
5026 This switch activates warnings for a @code{with} of an internal GNAT
5027 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
5028 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
5029 ^^@code{DEC},^ or @code{System}
5030 hierarchies that is not
5031 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
5032 Programmer's Reference Manual. Such units are intended only
5033 for internal implementation purposes and should not be @code{with}'ed
5034 by user programs. The default is that such warnings are generated
5035 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5036
5037 @item -gnatwI
5038 @emph{Disable warnings on implementation units.}
5039 @cindex @option{-gnatwI} (@command{gcc})
5040 This switch disables warnings for a @code{with} of an internal GNAT
5041 implementation unit.
5042
5043 @item -gnatwj
5044 @emph{Activate warnings on obsolescent features (Annex J).}
5045 @cindex @option{-gnatwj} (@command{gcc})
5046 @cindex Features, obsolescent
5047 @cindex Obsolescent features
5048 If this warning option is activated, then warnings are generated for
5049 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
5050 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
5051 case of Annex J, not all features are flagged. In particular use
5052 of the renamed packages (like @code{Text_IO}) and use of package
5053 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
5054 would generate many annoying positive warnings. The default is that
5055 such warnings are not generated. This warning is also turned on by
5056 the use of @option{-gnatwa}.
5057
5058 In addition to the above cases, warnings are also generated for
5059 GNAT features that have been provided in past versions but which
5060 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
5061 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
5062 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}.
5063
5064 Note that this warning option functions differently from the
5065 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
5066 First, the restriction applies only to annex J features.
5067 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
5068
5069 @item -gnatwJ
5070 @emph{Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).}
5071 @cindex @option{-gnatwJ} (@command{gcc})
5072 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
5073
5074 @item -gnatwk
5075 @emph{Activate warnings on variables that could be constants.}
5076 @cindex @option{-gnatwk} (@command{gcc})
5077 This switch activates warnings for variables that are initialized but
5078 never modified, and then could be declared constants. The default is that
5079 such warnings are not given.
5080 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5081
5082 @item -gnatwK
5083 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
5084 @cindex @option{-gnatwK} (@command{gcc})
5085 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
5086
5087 @item -gnatwl
5088 @emph{Activate warnings for elaboration pragmas.}
5089 @cindex @option{-gnatwl} (@command{gcc})
5090 @cindex Elaboration, warnings
5091 This switch activates warnings on missing
5092 @code{Elaborate_All} and @code{Elaborate} pragmas.
5093 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5094 when such pragmas should be used. In dynamic elaboration mode, this switch
5095 generations warnings about the need to add elaboration pragmas. Note however,
5096 that if you blindly follow these warnings, and add @code{Elaborate_All}
5097 warnings wherever they are recommended, you basically end up with the
5098 equivalent of the static elaboration model, which may not be what you want for
5099 legacy code for which the static model does not work.
5100
5101 For the static model, the messages generated are labeled "info:" (for
5102 information messages). They are not warnings to add elaboration pragmas,
5103 merely informational messages showing what implicit elaboration pragmas
5104 have been added, for use in analyzing elaboration circularity problems.
5105
5106 Warnings are also generated if you
5107 are using the static mode of elaboration, and a @code{pragma Elaborate}
5108 is encountered. The default is that such warnings
5109 are not generated.
5110 This warning is not automatically turned on by the use of @option{-gnatwa}.
5111
5112 @item -gnatwL
5113 @emph{Suppress warnings for elaboration pragmas.}
5114 @cindex @option{-gnatwL} (@command{gcc})
5115 This switch suppresses warnings on missing Elaborate and Elaborate_All pragmas.
5116 See the section in this guide on elaboration checking for details on
5117 when such pragmas should be used.
5118
5119 @item -gnatwm
5120 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced variables.}
5121 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5122 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
5123 an initialization value or with one or more assignment statements) but
5124 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
5125 variables and also for variables that are renamings of other variables
5126 or for which an address clause is given.
5127 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5128 The default is that these warnings are not given.
5129
5130 @item -gnatwM
5131 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced variables.}
5132 @cindex @option{-gnatwM} (@command{gcc})
5133 This switch disables warnings for variables that are assigned or
5134 initialized, but never read.
5135
5136 @item -gnatwn
5137 @emph{Set normal warnings mode.}
5138 @cindex @option{-gnatwn} (@command{gcc})
5139 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
5140 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
5141 mode. the switch @option{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
5142 an explicit @option{-gnatws} or
5143 @option{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
5144 implicit @option{-gnatwe} that is activated by the
5145 use of @option{-gnatg}.
5146
5147 @item -gnatwo
5148 @emph{Activate warnings on address clause overlays.}
5149 @cindex @option{-gnatwo} (@command{gcc})
5150 @cindex Address Clauses, warnings
5151 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
5152 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5153 another. The default is that such warnings are generated.
5154 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5155
5156 @item -gnatwO
5157 @emph{Suppress warnings on address clause overlays.}
5158 @cindex @option{-gnatwO} (@command{gcc})
5159 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
5160 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
5161 another.
5162
5163 @item -gnatw.o
5164 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5165 @cindex @option{-gnatw.o} (@command{gcc})
5166 This switch activates warnings for variables that are modified by using
5167 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5168 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
5169 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
5170 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
5171 The warning is suppressed for volatile
5172 variables and also for variables that are renamings of other variables
5173 or for which an address clause is given.
5174 The default is that these warnings are not given. Note that this warning
5175 is not included in -gnatwa, it must be activated explicitly.
5176
5177 @item -gnatw.O
5178 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.}
5179 @cindex @option{-gnatw.O} (@command{gcc})
5180 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
5181 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
5182 the resulting assigned value is never read.
5183
5184 @item -gnatwp
5185 @emph{Activate warnings on ineffective pragma Inlines.}
5186 @cindex @option{-gnatwp} (@command{gcc})
5187 @cindex Inlining, warnings
5188 This switch activates warnings for failure of front end inlining
5189 (activated by @option{-gnatN}) to inline a particular call. There are
5190 many reasons for not being able to inline a call, including most
5191 commonly that the call is too complex to inline. The default is
5192 that such warnings are not given.
5193 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5194 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
5195 separately, using the gcc switch -Winline.
5196
5197 @item -gnatwP
5198 @emph{Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.}
5199 @cindex @option{-gnatwP} (@command{gcc})
5200 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
5201 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
5202 request silently.
5203
5204 @item -gnatw.p
5205 @emph{Activate warnings on parameter ordering.}
5206 @cindex @option{-gnatw.p} (@command{gcc})
5207 @cindex Parameter order, warnings
5208 This switch activates warnings for cases of suspicious parameter
5209 ordering when the list of arguments are all simple identifiers that
5210 match the names of the formals, but are in a different order. The
5211 warning is suppressed if any use of named parameter notation is used,
5212 so this is the appropriate way to suppress a false positive (and
5213 serves to emphasize that the "misordering" is deliberate). The
5214 default is
5215 that such warnings are not given.
5216 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5217
5218 @item -gnatw.P
5219 @emph{Suppress warnings on parameter ordering.}
5220 @cindex @option{-gnatw.P} (@command{gcc})
5221 This switch suppresses warnings on cases of suspicious parameter
5222 ordering.
5223
5224 @item -gnatwq
5225 @emph{Activate warnings on questionable missing parentheses.}
5226 @cindex @option{-gnatwq} (@command{gcc})
5227 @cindex Parentheses, warnings
5228 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
5229 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
5230 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
5231 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
5232 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
5233 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
5234 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
5235 is that these warnings are given.
5236 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5237
5238 @item -gnatwQ
5239 @emph{Suppress warnings on questionable missing parentheses.}
5240 @cindex @option{-gnatwQ} (@command{gcc})
5241 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
5242 clear and the use of parentheses is preferred.
5243
5244 @item -gnatwr
5245 @emph{Activate warnings on redundant constructs.}
5246 @cindex @option{-gnatwr} (@command{gcc})
5247 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
5248 is the current list of constructs regarded as redundant:
5249
5250 @itemize @bullet
5251 @item
5252 Assignment of an item to itself.
5253 @item
5254 Type conversion that converts an expression to its own type.
5255 @item
5256 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
5257 as @code{typ}.
5258 @item
5259 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
5260 representation clause.
5261 @item
5262 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
5263 operand) which has no effect.
5264 @item
5265 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
5266 to be non-negative
5267 @item
5268 Comparison of boolean expressions to an explicit True value.
5269 @end itemize
5270
5271 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5272 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
5273
5274 @item -gnatwR
5275 @emph{Suppress warnings on redundant constructs.}
5276 @cindex @option{-gnatwR} (@command{gcc})
5277 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
5278
5279 @item -gnatws
5280 @emph{Suppress all warnings.}
5281 @cindex @option{-gnatws} (@command{gcc})
5282 This switch completely suppresses the
5283 output of all warning messages from the GNAT front end.
5284 Note that it does not suppress warnings from the @command{gcc} back end.
5285 To suppress these back end warnings as well, use the switch @option{-w}
5286 in addition to @option{-gnatws}.
5287
5288 @item -gnatwt
5289 @emph{Activate warnings for tracking of deleted conditional code.}
5290 @cindex @option{-gnatwt} (@command{gcc})
5291 @cindex Deactivated code, warnings
5292 @cindex Deleted code, warnings
5293 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
5294 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
5295 which is removed by the front end. This warning is off by default, and is not
5296 turned on by @option{-gnatwa}, it has to be turned on explicitly. This may be
5297 useful for detecting deactivated code in certified applications.
5298
5299 @item -gnatwT
5300 @emph{Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.}
5301 @cindex @option{-gnatwT} (@command{gcc})
5302 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
5303
5304 @item -gnatwu
5305 @emph{Activate warnings on unused entities.}
5306 @cindex @option{-gnatwu} (@command{gcc})
5307 This switch activates warnings to be generated for entities that
5308 are declared but not referenced, and for units that are @code{with}'ed
5309 and not
5310 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
5311 no entities in the package are referenced. This means that if the package
5312 is referenced but the only references are in @code{use}
5313 clauses or @code{renames}
5314 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
5315 for a generic package that is @code{with}'ed but never instantiated.
5316 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
5317 is a @code{with} on the corresponding spec
5318 that is only referenced in the body,
5319 a warning is also generated, noting that the
5320 @code{with} can be moved to the body. The default is that
5321 such warnings are not generated.
5322 This switch also activates warnings on unreferenced formals
5323 (it includes the effect of @option{-gnatwf}).
5324 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5325
5326 @item -gnatwU
5327 @emph{Suppress warnings on unused entities.}
5328 @cindex @option{-gnatwU} (@command{gcc})
5329 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
5330 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
5331 the effect of @option{-gnatwF}).
5332
5333 @item -gnatwv
5334 @emph{Activate warnings on unassigned variables.}
5335 @cindex @option{-gnatwv} (@command{gcc})
5336 @cindex Unassigned variable warnings
5337 This switch activates warnings for access to variables which
5338 may not be properly initialized. The default is that
5339 such warnings are generated.
5340 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5341
5342 @item -gnatwV
5343 @emph{Suppress warnings on unassigned variables.}
5344 @cindex @option{-gnatwV} (@command{gcc})
5345 This switch suppresses warnings for access to variables which
5346 may not be properly initialized.
5347 For variables of a composite type, the warning can also be suppressed in
5348 Ada 2005 by using a default initialization with a box. For example, if
5349 Table is an array of records whose components are only partially uninitialized,
5350 then the following code:
5351
5352 @smallexample @c ada
5353    Tab : Table := (others => <>);
5354 @end smallexample
5355
5356 will suppress warnings on subsequent statements that access components
5357 of variable Tab.
5358
5359 @item -gnatww
5360 @emph{Activate warnings on wrong low bound assumption.}
5361 @cindex @option{-gnatww} (@command{gcc})
5362 @cindex String indexing warnings
5363 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
5364 with a literal or S'Length. This is a case where the code is assuming that the
5365 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
5366 passed). The default is that such warnings are generated.
5367 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5368
5369 @item -gnatwW
5370 @emph{Suppress warnings on wrong low bound assumption.}
5371 @cindex @option{-gnatwW} (@command{gcc})
5372 This switch suppresses warnings for indexing an unconstrained string parameter
5373 with a literal or S'Length. Note that this warning can also be suppressed
5374 in a particular case by adding an
5375 assertion that the lower bound is 1,
5376 as shown in the following example.
5377
5378 @smallexample @c ada
5379    procedure K (S : String) is
5380       pragma Assert (S'First = 1);
5381       @dots{}
5382 @end smallexample
5383
5384 @item -gnatw.w
5385 @emph{Activate warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5386 @cindex @option{-gnatw.w} (@command{gcc})
5387 @cindex Warnings Off control
5388 This switch activates warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}
5389 where either the pragma is entirely useless (because it suppresses no
5390 warnings), or it could be replaced by @code{pragma Unreferenced} or
5391 @code{pragma Unmodified}.The default is that these warnings are not given.
5392 Note that this warning is not included in -gnatwa, it must be
5393 activated explicitly.
5394
5395 @item -gnatw.W
5396 @emph{Suppress warnings on unnecessary Warnings Off pragmas}
5397 @cindex @option{-gnatw.W} (@command{gcc})
5398 This switch suppresses warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity}.
5399
5400 @item -gnatwx
5401 @emph{Activate warnings on Export/Import pragmas.}
5402 @cindex @option{-gnatwx} (@command{gcc})
5403 @cindex Export/Import pragma warnings
5404 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
5405 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
5406 foreign language calling sequences. For example, the use of
5407 default parameters in a convention C procedure is dubious
5408 because the C compiler cannot supply the proper default, so
5409 a warning is issued. The default is that such warnings are
5410 generated.
5411 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5412
5413 @item -gnatwX
5414 @emph{Suppress warnings on Export/Import pragmas.}
5415 @cindex @option{-gnatwX} (@command{gcc})
5416 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
5417 The sense of this is that you are telling the compiler that
5418 you know what you are doing in writing the pragma, and it
5419 should not complain at you.
5420
5421 @item -gnatw.x
5422 @emph{Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5423 @cindex @option{-gnatwm} (@command{gcc})
5424 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
5425 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
5426 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
5427 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that these
5428 warnings are not given.
5429
5430 @item -gnatw.X
5431 @emph{Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.}
5432 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
5433 (No_Exception_Propagation) is in effect.
5434
5435 @item -gnatwy
5436 @emph{Activate warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5437 @cindex @option{-gnatwy} (@command{gcc})
5438 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5439 For the most part Ada 2005 is upwards compatible with Ada 95,
5440 but there are some exceptions (for example the fact that
5441 @code{interface} is now a reserved word in Ada 2005). This
5442 switch activates several warnings to help in identifying
5443 and correcting such incompatibilities. The default is that
5444 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
5445 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
5446 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5447
5448 @item -gnatwY
5449 @emph{Disable warnings for Ada 2005 compatibility issues.}
5450 @cindex @option{-gnatwY} (@command{gcc})
5451 @cindex Ada 2005 compatibility issues warnings
5452 This switch suppresses several warnings intended to help in identifying
5453 incompatibilities between Ada 95 and Ada 2005.
5454
5455 @item -gnatwz
5456 @emph{Activate warnings on unchecked conversions.}
5457 @cindex @option{-gnatwz} (@command{gcc})
5458 @cindex Unchecked_Conversion warnings
5459 This switch activates warnings for unchecked conversions
5460 where the types are known at compile time to have different
5461 sizes. The default
5462 is that such warnings are generated. Warnings are also
5463 generated for subprogram pointers with different conventions,
5464 and, on VMS only, for data pointers with different conventions.
5465 This warning can also be turned on using @option{-gnatwa}.
5466
5467 @item -gnatwZ
5468 @emph{Suppress warnings on unchecked conversions.}
5469 @cindex @option{-gnatwZ} (@command{gcc})
5470 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
5471 where the types are known at compile time to have different
5472 sizes or conventions.
5473
5474 @item ^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^
5475 @cindex @option{-Wunused}
5476 The warnings controlled by the @option{-gnatw} switch are generated by
5477 the front end of the compiler. The @option{GCC} back end can provide
5478 additional warnings and they are controlled by the @option{-W} switch.
5479 For example, @option{^-Wunused^WARNINGS=UNUSED^} activates back end
5480 warnings for entities that are declared but not referenced.
5481
5482 @item ^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^
5483 @cindex @option{-Wuninitialized}
5484 Similarly, @option{^-Wuninitialized^WARNINGS=UNINITIALIZED^} activates
5485 the back end warning for uninitialized variables. This switch must be
5486 used in conjunction with an optimization level greater than zero.
5487
5488 @item ^-Wall^/ALL_BACK_END_WARNINGS^
5489 @cindex @option{-Wall}
5490 This switch enables all the above warnings from the @option{GCC} back end.
5491 The code generator detects a number of warning situations that are missed
5492 by the @option{GNAT} front end, and this switch can be used to activate them.
5493 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5494 @option{-gnatwa}, that is, most front end warnings activated as well.
5495
5496 @item ^-w^/NO_BACK_END_WARNINGS^
5497 @cindex @option{-w}
5498 Conversely, this switch suppresses warnings from the @option{GCC} back end.
5499 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
5500 @option{-gnatws}, that is, front end warnings suppressed as well.
5501
5502 @end table
5503
5504 @noindent
5505 @ifclear vms
5506 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
5507
5508 @smallexample
5509 -gnatwaLe
5510 @end smallexample
5511
5512 @noindent
5513 will turn on all optional warnings except for elaboration pragma warnings,
5514 and also specify that warnings should be treated as errors.
5515 @end ifclear
5516 When no switch @option{^-gnatw^/WARNINGS^} is used, this is equivalent to:
5517
5518 @table @option
5519 @c !sort!
5520 @item -gnatwC
5521 @item -gnatwD
5522 @item -gnatwF
5523 @item -gnatwg
5524 @item -gnatwH
5525 @item -gnatwi
5526 @item -gnatwJ
5527 @item -gnatwK
5528 @item -gnatwL
5529 @item -gnatwM
5530 @item -gnatwn
5531 @item -gnatwo
5532 @item -gnatwP
5533 @item -gnatwR
5534 @item -gnatwU
5535 @item -gnatwv
5536 @item -gnatwz
5537 @item -gnatwx
5538
5539 @end table
5540
5541 @node Debugging and Assertion Control
5542 @subsection Debugging and Assertion Control
5543
5544 @table @option
5545 @item -gnata
5546 @cindex @option{-gnata} (@command{gcc})
5547 @findex Assert
5548 @findex Debug
5549 @cindex Assertions
5550
5551 @noindent
5552 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
5553 are ignored. This switch, where @samp{a} stands for assert, causes
5554 @code{Assert} and @code{Debug} pragmas to be activated.
5555
5556 The pragmas have the form:
5557
5558 @smallexample
5559 @cartouche
5560    @b{pragma} Assert (@var{Boolean-expression} @r{[},
5561                       @var{static-string-expression}@r{]})
5562    @b{pragma} Debug (@var{procedure call})
5563 @end cartouche
5564 @end smallexample
5565
5566 @noindent
5567 The @code{Assert} pragma causes @var{Boolean-expression} to be tested.
5568 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
5569 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
5570 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
5571 @code{System.Assertions} is
5572 raised (passing @var{static-string-expression}, if present, as the
5573 message associated with the exception). If no string expression is
5574 given the default is a string giving the file name and line number
5575 of the pragma.
5576
5577 The @code{Debug} pragma causes @var{procedure} to be called. Note that
5578 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
5579 debugging procedures to be called between declarations.
5580
5581 @ifset vms
5582 @item /DEBUG@r{[}=debug-level@r{]}
5583 @itemx  /NODEBUG
5584 Specifies how much debugging information is to be included in
5585 the resulting object file where 'debug-level' is one of the following:
5586 @table @code
5587 @item   TRACEBACK
5588 Include both debugger symbol records and traceback
5589 the object file.
5590 This is the default setting.
5591 @item   ALL
5592 Include both debugger symbol records and traceback in
5593 object file.
5594 @item   NONE
5595 Excludes both debugger symbol records and traceback
5596 the object file. Same as /NODEBUG.
5597 @item   SYMBOLS
5598 Includes only debugger symbol records in the object
5599 file. Note that this doesn't include traceback information.
5600 @end table
5601 @end ifset
5602 @end table
5603
5604 @node Validity Checking
5605 @subsection Validity Checking
5606 @findex Validity Checking
5607
5608 @noindent
5609 The Ada Reference Manual has specific requirements for checking
5610 for invalid values. In particular, RM 13.9.1 requires that the
5611 evaluation of invalid values (for example from unchecked conversions),
5612 not result in erroneous execution. In GNAT, the result of such an
5613 evaluation in normal default mode is to either use the value
5614 unmodified, or to raise Constraint_Error in those cases where use
5615 of the unmodified value would cause erroneous execution. The cases
5616 where unmodified values might lead to erroneous execution are case
5617 statements (where a wild jump might result from an invalid value),
5618 and subscripts on the left hand side (where memory corruption could
5619 occur as a result of an invalid value).
5620
5621 The @option{-gnatB} switch tells the compiler to assume that all
5622 values are valid (that is, within their declared subtype range)
5623 except in the context of a use of the Valid attribute. This means
5624 the compiler can generate more efficient code, since the range
5625 of values is better known at compile time.
5626
5627 The @option{-gnatV^@var{x}^^} switch allows more control over the validity
5628 checking mode.
5629 @ifclear vms
5630 The @code{x} argument is a string of letters that
5631 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5632 to the default checks described above.
5633 @end ifclear
5634 @ifset vms
5635 The options allowed for this qualifier
5636 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
5637 to the default checks described above.
5638 @end ifset
5639
5640 @table @option
5641 @c !sort!
5642 @item -gnatVa
5643 @emph{All validity checks.}
5644 @cindex @option{-gnatVa} (@command{gcc})
5645 All validity checks are turned on.
5646 @ifclear vms
5647 That is, @option{-gnatVa} is
5648 equivalent to @option{gnatVcdfimorst}.
5649 @end ifclear
5650
5651 @item -gnatVc
5652 @emph{Validity checks for copies.}
5653 @cindex @option{-gnatVc} (@command{gcc})
5654 The right hand side of assignments, and the initializing values of
5655 object declarations are validity checked.
5656
5657 @item -gnatVd
5658 @emph{Default (RM) validity checks.}
5659 @cindex @option{-gnatVd} (@command{gcc})
5660 Some validity checks are done by default following normal Ada semantics
5661 (RM 13.9.1 (9-11)).
5662 A check is done in case statements that the expression is within the range
5663 of the subtype. If it is not, Constraint_Error is raised.
5664 For assignments to array components, a check is done that the expression used
5665 as index is within the range. If it is not, Constraint_Error is raised.
5666 Both these validity checks may be turned off using switch @option{-gnatVD}.
5667 They are turned on by default. If @option{-gnatVD} is specified, a subsequent
5668 switch @option{-gnatVd} will leave the checks turned on.
5669 Switch @option{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
5670 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
5671 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
5672 overwriting may occur.
5673
5674 @item -gnatVe
5675 @emph{Validity checks for elementary components.}
5676 @cindex @option{-gnatVe} (@command{gcc})
5677 In the absence of this switch, assignments to record or array components are
5678 not validity checked, even if validity checks for assignments generally
5679 (@option{-gnatVc}) are turned on. In Ada, assignment of composite values do not
5680 require valid data, but assignment of individual components does. So for
5681 example, there is a difference between copying the elements of an array with a
5682 slice assignment, compared to assigning element by element in a loop. This
5683 switch allows you to turn off validity checking for components, even when they
5684 are assigned component by component.
5685
5686 @item -gnatVf
5687 @emph{Validity checks for floating-point values.}
5688 @cindex @option{-gnatVf} (@command{gcc})
5689 In the absence of this switch, validity checking occurs only for discrete
5690 values. If @option{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
5691 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
5692 as well as out of range values for constrained types. Note that this means
5693 that standard IEEE infinity mode is not allowed. The exact contexts
5694 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
5695 options. For example,
5696 @option{^-gnatVif^VALIDITY_CHECKING=(IN_PARAMS,FLOATS)^} or
5697 @option{^-gnatVfi^VALIDITY_CHECKING=(FLOATS,IN_PARAMS)^}
5698 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
5699 @code{in} should be validity checked.
5700
5701 @item -gnatVi
5702 @emph{Validity checks for @code{in} mode parameters}
5703 @cindex @option{-gnatVi} (@command{gcc})
5704 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
5705 and procedure calls at the point of call.
5706
5707 @item -gnatVm
5708 @emph{Validity checks for @code{in out} mode parameters.}
5709 @cindex @option{-gnatVm} (@command{gcc})
5710 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
5711 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
5712 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
5713 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
5714 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
5715 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
5716 will be subject to validity checking.
5717
5718 @item -gnatVn
5719 @emph{No validity checks.}
5720 @cindex @option{-gnatVn} (@command{gcc})
5721 This switch turns off all validity checking, including the default checking
5722 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
5723 the switch @option{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
5724 validity checks, and thus implies @option{-gnatVn}. When this switch
5725 is used, it cancels any other @option{-gnatV} previously issued.
5726
5727 @item -gnatVo
5728 @emph{Validity checks for operator and attribute operands.}
5729 @cindex @option{-gnatVo} (@command{gcc})
5730 Arguments for predefined operators and attributes are validity checked.
5731 This includes all operators in package @code{Standard},
5732 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
5733 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
5734 on individual component values for composite comparisons, and on the
5735 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
5736 also made on explicit ranges using @samp{..} (e.g.@: slices, loops etc).
5737
5738 @item -gnatVp
5739 @emph{Validity checks for parameters.}
5740 @cindex @option{-gnatVp} (@command{gcc})
5741 This controls the treatment of parameters within a subprogram (as opposed
5742 to @option{-gnatVi} and @option{-gnatVm} which control validity testing
5743 of parameters on a call. If either of these call options is used, then
5744 normally an assumption is made within a subprogram that the input arguments
5745 have been validity checking at the point of call, and do not need checking
5746 again within a subprogram). If @option{-gnatVp} is set, then this assumption
5747 is not made, and parameters are not assumed to be valid, so their validity
5748 will be checked (or rechecked) within the subprogram.
5749
5750 @item -gnatVr
5751 @emph{Validity checks for function returns.}
5752 @cindex @option{-gnatVr} (@command{gcc})
5753 The expression in @code{return} statements in functions is validity
5754 checked.
5755
5756 @item -gnatVs
5757 @emph{Validity checks for subscripts.}
5758 @cindex @option{-gnatVs} (@command{gcc})
5759 All subscripts expressions are checked for validity, whether they appear
5760 on the right side or left side (in default mode only left side subscripts
5761 are validity checked).
5762
5763 @item -gnatVt
5764 @emph{Validity checks for tests.}
5765 @cindex @option{-gnatVt} (@command{gcc})
5766 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
5767 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
5768
5769 @end table
5770
5771 @noindent
5772 The @option{-gnatV} switch may be followed by
5773 ^a string of letters^a list of options^
5774 to turn on a series of validity checking options.
5775 For example,
5776 @option{^-gnatVcr^/VALIDITY_CHECKING=(COPIES, RETURNS)^}
5777 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
5778 function return expressions are to be validity checked.
5779 In order to make it easier
5780 to specify the desired combination of effects,
5781 @ifclear vms
5782 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
5783 be used to turn off the corresponding lower case option.
5784 @end ifclear
5785 @ifset vms
5786 the prefix @code{NO} on an option turns off the corresponding validity
5787 checking:
5788 @itemize @bullet
5789 @item @code{NOCOPIES}
5790 @item @code{NODEFAULT}
5791 @item @code{NOFLOATS}
5792 @item @code{NOIN_PARAMS}
5793 @item @code{NOMOD_PARAMS}
5794 @item @code{NOOPERANDS}
5795 @item @code{NORETURNS}
5796 @item @code{NOSUBSCRIPTS}
5797 @item @code{NOTESTS}
5798 @end itemize
5799 @end ifset
5800 Thus
5801 @option{^-gnatVaM^/VALIDITY_CHECKING=(ALL, NOMOD_PARAMS)^}
5802 turns on all validity checking options except for
5803 checking of @code{@b{in out}} procedure arguments.
5804
5805 The specification of additional validity checking generates extra code (and
5806 in the case of @option{-gnatVa} the code expansion can be substantial).
5807 However, these additional checks can be very useful in detecting
5808 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
5809 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
5810 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
5811 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
5812
5813 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
5814 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
5815 temporary disabling of validity checks.
5816
5817 @node Style Checking
5818 @subsection Style Checking
5819 @findex Style checking
5820
5821 @noindent
5822 The @option{-gnaty^x^(option,option,@dots{})^} switch
5823 @cindex @option{-gnaty} (@command{gcc})
5824 causes the compiler to
5825 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
5826 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
5827 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
5828 specified style check, an appropriate warning message is given, preceded by
5829 the character sequence ``(style)''.
5830 @ifset vms
5831 @code{(option,option,@dots{})} is a sequence of keywords
5832 @end ifset
5833 @ifclear vms
5834 The string @var{x} is a sequence of letters or digits
5835 @end ifclear
5836 indicating the particular style
5837 checks to be performed. The following checks are defined:
5838
5839 @table @option
5840 @c !sort!
5841 @item 0-9
5842 @emph{Specify indentation level.}
5843 If a digit from 1-9 appears
5844 ^in the string after @option{-gnaty}^as an option for /STYLE_CHECKS^
5845 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
5846 indentation level required. A value of zero turns off this style check.
5847 The general style of required indentation is as specified by
5848 the examples in the Ada Reference Manual. Full line comments must be
5849 aligned with the @code{--} starting on a column that is a multiple of
5850 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
5851 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
5852 of a statement.
5853
5854 @item ^a^ATTRIBUTE^
5855 @emph{Check attribute casing.}
5856 Attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
5857 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
5858 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
5859 All other letters must be lowercase.
5860
5861 @item ^A^ARRAY_INDEXES^
5862 @emph{Use of array index numbers in array attributes.}
5863 When using the array attributes First, Last, Range,
5864 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
5865 and is required for multi-dimensional arrays.
5866
5867 @item ^b^BLANKS^
5868 @emph{Blanks not allowed at statement end.}
5869 Trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
5870 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
5871 for the use of blanks to separate source tokens.
5872
5873 @item ^c^COMMENTS^
5874 @emph{Check comments.}
5875 Comments must meet the following set of rules:
5876
5877 @itemize @bullet
5878
5879 @item
5880 The ``@code{--}'' that starts the column must either start in column one,
5881 or else at least one blank must precede this sequence.
5882
5883 @item
5884 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
5885 following the ``@code{--}'' at the start of the comment.
5886
5887 @item
5888 Full line comments must have two blanks following the ``@code{--}'' that
5889 starts the comment, with the following exceptions.
5890
5891 @item
5892 A line consisting only of the ``@code{--}'' characters, possibly preceded
5893 by blanks is permitted.
5894
5895 @item
5896 A comment starting with ``@code{--x}'' where @code{x} is a special character
5897 is permitted.
5898 This allows proper processing of the output generated by specialized tools
5899 including @command{gnatprep} (where ``@code{--!}'' is used) and the SPARK
5900 annotation
5901 language (where ``@code{--#}'' is used). For the purposes of this rule, a
5902 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
5903 @code{16#21#@dots{}16#2F#} or @code{16#3A#@dots{}16#3F#}.
5904 Note that this usage is not permitted
5905 in GNAT implementation units (i.e., when @option{-gnatg} is used).
5906
5907 @item
5908 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
5909 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
5910 signs are used to form the top and bottom of the box.
5911
5912 @item
5913 A comment that starts and ends with ``@code{--}'' is permitted as long as at
5914 least one blank follows the initial ``@code{--}''. Together with the preceding
5915 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
5916 example:
5917 @smallexample
5918 ---------------------------
5919 -- This is a box comment --
5920 -- with two text lines.  --
5921 ---------------------------
5922 @end smallexample
5923 @end itemize
5924
5925 @item ^d^DOS_LINE_ENDINGS^
5926 @emph{Check no DOS line terminators present.}
5927 All lines must be terminated by a single ASCII.LF
5928 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
5929 allowed).
5930
5931 @item ^e^END^
5932 @emph{Check end/exit labels.}
5933 Optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
5934 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
5935
5936 @item ^f^VTABS^
5937 @emph{No form feeds or vertical tabs.}
5938 Neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
5939 in the source text.
5940
5941 @item ^g^GNAT^
5942 @emph{GNAT style mode}
5943 The set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
5944 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
5945 incorporated into GNAT. For further details, see GNAT sources.
5946
5947 @item ^h^HTABS^
5948 @emph{No horizontal tabs.}
5949 Horizontal tab characters are not permitted in the source text.
5950 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
5951 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
5952 source tokens.
5953
5954 @item ^i^IF_THEN^
5955 @emph{Check if-then layout.}
5956 The keyword @code{then} must appear either on the same
5957 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
5958 up under the @code{if} with at least one non-blank line in between
5959 containing all or part of the condition to be tested.
5960
5961 @item ^I^IN_MODE^
5962 @emph{check mode IN keywords}
5963 Mode @code{in} (the default mode) is not
5964 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
5965 but not @code{in} on its own.
5966
5967 @item ^k^KEYWORD^
5968 @emph{Check keyword casing.}
5969 All keywords must be in lower case (with the exception of keywords
5970 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
5971 does not apply).
5972
5973 @item ^l^LAYOUT^
5974 @emph{Check layout.}
5975 Layout of statement and declaration constructs must follow the
5976 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
5977 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
5978 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
5979
5980 There are two respects in which the style rule enforced by this check
5981 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
5982 in the case of record declarations, it is permissible to put the
5983 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
5984 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
5985 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
5986 For example, any of the following three layouts is acceptable:
5987
5988 @smallexample @c ada
5989 @cartouche
5990 type q is record
5991    a : integer;
5992    b : integer;
5993 end record;
5994
5995 type q is
5996    record
5997       a : integer;
5998       b : integer;
5999    end record;
6000
6001 type q is
6002    record
6003       a : integer;
6004       b : integer;
6005 end record;
6006
6007 @end cartouche
6008 @end smallexample
6009
6010 @noindent
6011 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
6012 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
6013 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
6014 the block label. For example both the following are permitted:
6015
6016 @smallexample @c ada
6017 @cartouche
6018 Block : declare
6019    A : Integer := 3;
6020 begin
6021    Proc (A, A);
6022 end Block;
6023
6024 Block :
6025    declare
6026       A : Integer := 3;
6027    begin
6028       Proc (A, A);
6029    end Block;
6030 @end cartouche
6031 @end smallexample
6032
6033 @noindent
6034 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
6035 the following are permitted:
6036
6037 @smallexample @c ada
6038 @cartouche
6039 Clear : while J < 10 loop
6040    A (J) := 0;
6041 end loop Clear;
6042
6043 Clear :
6044    while J < 10 loop
6045       A (J) := 0;
6046    end loop Clear;
6047 @end cartouche
6048 @end smallexample
6049
6050 @item ^Lnnn^MAX_NESTING=nnn^
6051 @emph{Set maximum nesting level}
6052 The maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
6053 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value
6054 @option{nnn}. A value of zero disconnects this style check.
6055
6056 @item ^m^LINE_LENGTH^
6057 @emph{Check maximum line length.}
6058 The length of source lines must not exceed 79 characters, including
6059 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
6060 80 character wide device or window, allowing for possible special
6061 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
6062 characters in the source text. This means that a tab character counts
6063 as one character in this count but a wide character sequence counts as
6064 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
6065
6066 @item ^Mnnn^MAX_LENGTH=nnn^
6067 @emph{Set maximum line length.}
6068 The length of lines must not exceed the
6069 given value @option{nnn}. The maximum value that can be specified is 32767.
6070
6071 @item ^n^STANDARD_CASING^
6072 @emph{Check casing of entities in Standard.}
6073 Any identifier from Standard must be cased
6074 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
6075 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
6076
6077 @item ^N^NONE^
6078 @emph{Turn off all style checks}
6079 All style check options are turned off.
6080
6081 @item ^o^ORDERED_SUBPROGRAMS^
6082 @emph{Check order of subprogram bodies.}
6083 All subprogram bodies in a given scope
6084 (e.g.@: a package body) must be in alphabetical order. The ordering
6085 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
6086 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
6087 the value of this suffix is used in the ordering (e.g.@: Junk2 comes
6088 before Junk10).
6089
6090 @item ^O^OVERRIDING_INDICATORS^
6091 @emph{Check that overriding subprograms are explicitly marked as such.}
6092 The declaration of a primitive operation of a type extension that overrides
6093 an inherited operation must carry an overriding indicator.
6094
6095 @item ^p^PRAGMA^
6096 @emph{Check pragma casing.}
6097 Pragma names must be written in mixed case, that is, the
6098 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
6099 All other letters must be lowercase.
6100
6101 @item ^r^REFERENCES^
6102 @emph{Check references.}
6103 All identifier references must be cased in the same way as the
6104 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
6105 identifiers. The only requirement is for consistency of references
6106 with declarations.
6107
6108 @item ^S^STATEMENTS_AFTER_THEN_ELSE^
6109 @emph{Check no statements after THEN/ELSE.}
6110 No statements are allowed
6111 on the same line as a THEN or ELSE keyword following the
6112 keyword in an IF statement. OR ELSE and AND THEN are not affected,
6113 and a special exception allows a pragma to appear after ELSE.
6114
6115 @item ^s^SPECS^
6116 @emph{Check separate specs.}
6117 Separate declarations (``specs'') are required for subprograms (a
6118 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
6119 exception is that parameterless library level procedures are
6120 not required to have a separate declaration. This exception covers
6121 the most frequent form of main program procedures.
6122
6123 @item ^t^TOKEN^
6124 @emph{Check token spacing.}
6125 The following token spacing rules are enforced:
6126
6127 @itemize @bullet
6128
6129 @item
6130 The keywords @code{@b{abs}} and @code{@b{not}} must be followed by a space.
6131
6132 @item
6133 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
6134
6135 @item
6136 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
6137
6138 @item
6139 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
6140 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
6141
6142 @item
6143 Colon must be surrounded by spaces.
6144
6145 @item
6146 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
6147
6148 @item
6149 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
6150 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
6151 by a space.
6152
6153 @item
6154 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
6155 a space must separate the two tokens.
6156
6157 @item
6158 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
6159 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
6160
6161 @item
6162 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
6163 a non-blank character.
6164
6165 @item
6166 A unary plus or minus may not be followed by a space.
6167
6168 @item
6169 A vertical bar must be surrounded by spaces.
6170 @end itemize
6171
6172 @item ^u^UNNECESSARY_BLANK_LINES^
6173 @emph{Check unnecessary blank lines.}
6174 Unnecessary blank lines are not allowed. A blank line is considered
6175 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
6176 one blank line occurs in sequence.
6177
6178 @item ^x^XTRA_PARENS^
6179 @emph{Check extra parentheses.}
6180 Unnecessary extra level of parentheses (C-style) are not allowed
6181 around conditions in @code{if} statements, @code{while} statements and
6182 @code{exit} statements.
6183
6184 @item ^y^ALL_BUILTIN^
6185 @emph{Set all standard style check options}
6186 This is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
6187 options enabled with the exception of @option{-gnatyo}, @option{-gnatyI},
6188 @option{-gnatyS}, @option{-gnatyLnnn},
6189 @option{-gnatyd}, @option{-gnatyu}, and @option{-gnatyx}.
6190
6191 @ifclear vms
6192 @item -
6193 @emph{Remove style check options}
6194 This causes any subsequent options in the string to act as canceling the
6195 corresponding style check option. To cancel maximum nesting level control,
6196 use @option{L} parameter witout any integer value after that, because any
6197 digit following @option{-} in the parameter string of the @option{-gnaty}
6198 option will be threated as canceling indentation check. The same is true
6199 for @option{M} parameter. @option{y} and @option{N} parameters are not
6200 allowed after @option{-}.
6201
6202 @item +
6203 This causes any subsequent options in the string to enable the corresponding
6204 style check option. That is, it cancels the effect of a previous ^-^REMOVE^,
6205 if any.
6206 @end ifclear
6207
6208 @ifset vms
6209 @item NOxxx
6210 @emph{Removing style check options}
6211 If the name of a style check is preceded by @option{NO} then the corresponding
6212 style check is turned off. For example @option{NOCOMMENTS} turns off style
6213 checking for comments.
6214 @end ifset
6215 @end table
6216
6217 @noindent
6218 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
6219 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
6220 or as meeting a requirement for no preceding space.
6221
6222 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
6223 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
6224 a requirement for no following space.
6225
6226 @noindent
6227 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
6228 details on the violation. The initial characters of such messages are
6229 always ``@code{(style)}''. Note that these messages are treated as warning
6230 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
6231 file. The @option{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
6232 including style messages, as fatal errors.
6233
6234 The switch
6235 @ifclear vms
6236 @option{-gnaty} on its own (that is not
6237 followed by any letters or digits), then the effect is equivalent
6238 to the use of @option{-gnatyy}, as described above, that is all
6239 built-in standard style check options are enabled.
6240
6241 @end ifclear
6242 @ifset vms
6243 /STYLE_CHECKS=ALL_BUILTIN enables all checking options with
6244 the exception of ORDERED_SUBPROGRAMS, UNNECESSARY_BLANK_LINES,
6245 XTRA_PARENS, and DOS_LINE_ENDINGS. In addition
6246 @end ifset
6247
6248
6249
6250 The switch
6251 @ifclear vms
6252 @option{-gnatyN}
6253 @end ifclear
6254 @ifset vms
6255 /STYLE_CHECKS=NONE
6256 @end ifset
6257 clears any previously set style checks.
6258
6259 @node Run-Time Checks
6260 @subsection Run-Time Checks
6261 @cindex Division by zero
6262 @cindex Access before elaboration
6263 @cindex Checks, division by zero
6264 @cindex Checks, access before elaboration
6265 @cindex Checks, stack overflow checking
6266
6267 @noindent
6268 By default, the following checks are suppressed: integer overflow
6269 checks, stack overflow checks, and checks for access before
6270 elaboration on subprogram calls. All other checks, including range
6271 checks and array bounds checks, are turned on by default. The
6272 following @command{gcc} switches refine this default behavior.
6273
6274 @table @option
6275 @c !sort!
6276 @item -gnatp
6277 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
6278 @cindex Suppressing checks
6279 @cindex Checks, suppressing
6280 @findex Suppress
6281 Suppress all run-time checks as though @code{pragma Suppress (All_checks)}
6282 had been present in the source. Validity checks are also suppressed (in
6283 other words @option{-gnatp} also implies @option{-gnatVn}.
6284 Use this switch to improve the performance
6285 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
6286 program bugs.
6287
6288 Note that when checks are suppressed, the compiler is allowed, but not
6289 required, to omit the checking code. If the run-time cost of the
6290 checking code is zero or near-zero, the compiler will generate it even
6291 if checks are suppressed. In particular, if the compiler can prove
6292 that a certain check will necessarily fail, it will generate code to
6293 do an unconditional ``raise'', even if checks are suppressed. The
6294 compiler warns in this case.
6295
6296 Of course, run-time checks are omitted whenever the compiler can prove
6297 that they will not fail, whether or not checks are suppressed.
6298
6299 Note that if you suppress a check that would have failed, program
6300 execution is erroneous, which means the behavior is totally
6301 unpredictable. The program might crash, or print wrong answers, or
6302 do anything else. It might even do exactly what you wanted it to do
6303 (and then it might start failing mysteriously next week or next
6304 year). The compiler will generate code based on the assumption that
6305 the condition being checked is true, which can result in disaster if
6306 that assumption is wrong.
6307
6308 @item -gnato
6309 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
6310 @cindex Overflow checks
6311 @cindex Check, overflow
6312 Enables overflow checking for integer operations.
6313 This causes GNAT to generate slower and larger executable
6314 programs by adding code to check for overflow (resulting in raising
6315 @code{Constraint_Error} as required by standard Ada
6316 semantics). These overflow checks correspond to situations in which
6317 the true value of the result of an operation may be outside the base
6318 range of the result type. The following example shows the distinction:
6319
6320 @smallexample @c ada
6321 X1 : Integer := "Integer'Last";
6322 X2 : Integer range 1 .. 5 := "5";
6323 X3 : Integer := "Integer'Last";
6324 X4 : Integer range 1 .. 5 := "5";
6325 F  : Float := "2.0E+20";
6326 @dots{}
6327 X1 := X1 + 1;
6328 X2 := X2 + 1;
6329 X3 := Integer (F);
6330 X4 := Integer (F);
6331 @end smallexample
6332
6333 @noindent
6334 Note that if explicit values are assigned at compile time, the
6335 compiler may be able to detect overflow at compile time, in which case
6336 no actual run-time checking code is required, and Constraint_Error
6337 will be raised unconditionally, with or without
6338 @option{-gnato}. That's why the assigned values in the above fragment
6339 are in quotes, the meaning is "assign a value not known to the
6340 compiler that happens to be equal to ...". The remaining discussion
6341 assumes that the compiler cannot detect the values at compile time.
6342
6343 Here the first addition results in a value that is outside the base range
6344 of Integer, and hence requires an overflow check for detection of the
6345 constraint error. Thus the first assignment to @code{X1} raises a
6346 @code{Constraint_Error} exception only if @option{-gnato} is set.
6347
6348 The second increment operation results in a violation of the explicit
6349 range constraint; such range checks are performed by default, and are
6350 unaffected by @option{-gnato}.
6351
6352 The two conversions of @code{F} both result in values that are outside
6353 the base range of type @code{Integer} and thus will raise
6354 @code{Constraint_Error} exceptions only if @option{-gnato} is used.
6355 The fact that the result of the second conversion is assigned to
6356 variable @code{X4} with a restricted range is irrelevant, since the problem
6357 is in the conversion, not the assignment.
6358
6359 Basically the rule is that in the default mode (@option{-gnato} not
6360 used), the generated code assures that all integer variables stay
6361 within their declared ranges, or within the base range if there is
6362 no declared range. This prevents any serious problems like indexes
6363 out of range for array operations.
6364
6365 What is not checked in default mode is an overflow that results in
6366 an in-range, but incorrect value. In the above example, the assignments
6367 to @code{X1}, @code{X2}, @code{X3} all give results that are within the
6368 range of the target variable, but the result is wrong in the sense that
6369 it is too large to be represented correctly. Typically the assignment
6370 to @code{X1} will result in wrap around to the largest negative number.
6371 The conversions of @code{F} will result in some @code{Integer} value
6372 and if that integer value is out of the @code{X4} range then the
6373 subsequent assignment would generate an exception.
6374
6375 @findex Machine_Overflows
6376 Note that the @option{-gnato} switch does not affect the code generated
6377 for any floating-point operations; it applies only to integer
6378 semantics).
6379 For floating-point, GNAT has the @code{Machine_Overflows}
6380 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
6381 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
6382 (such as dividing 0.0 by 0.0).
6383
6384 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
6385 range constraint checking is that a failure of an overflow check, unlike
6386 for example the failure of a range check, can result in an incorrect
6387 value, but cannot cause random memory destruction (like an out of range
6388 subscript), or a wild jump (from an out of range case value). Overflow
6389 checking is also quite expensive in time and space, since in general it
6390 requires the use of double length arithmetic.
6391
6392 Note again that @option{-gnato} is off by default, so overflow checking is
6393 not performed in default mode. This means that out of the box, with the
6394 default settings, GNAT does not do all the checks expected from the
6395 language description in the Ada Reference Manual. If you want all constraint
6396 checks to be performed, as described in this Manual, then you must
6397 explicitly use the -gnato switch either on the @command{gnatmake} or
6398 @command{gcc} command.
6399
6400 @item -gnatE
6401 @cindex @option{-gnatE} (@command{gcc})
6402 @cindex Elaboration checks
6403 @cindex Check, elaboration
6404 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
6405 on subprogram calls and generic instantiations.
6406 Note that @option{-gnatE} is not necessary for safety, because in the
6407 default mode, GNAT ensures statically that the checks would not fail.
6408 For full details of the effect and use of this switch,
6409 @xref{Compiling Using gcc}.
6410
6411 @item -fstack-check
6412 @cindex @option{-fstack-check} (@command{gcc})
6413 @cindex Stack Overflow Checking
6414 @cindex Checks, stack overflow checking
6415 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
6416 this switch see @ref{Stack Overflow Checking}.
6417 @end table
6418
6419 @findex Unsuppress
6420 @noindent
6421 The setting of these switches only controls the default setting of the
6422 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
6423 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
6424 the program source.
6425
6426 @node Using gcc for Syntax Checking
6427 @subsection Using @command{gcc} for Syntax Checking
6428 @table @option
6429 @item -gnats
6430 @cindex @option{-gnats} (@command{gcc})
6431 @ifclear vms
6432
6433 @noindent
6434 The @code{s} stands for ``syntax''.
6435 @end ifclear
6436
6437 Run GNAT in syntax checking only mode. For
6438 example, the command
6439
6440 @smallexample
6441 $ gcc -c -gnats x.adb
6442 @end smallexample
6443
6444 @noindent
6445 compiles file @file{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
6446 series of files in a single command
6447 @ifclear vms
6448 , and can use wild cards to specify such a group of files.
6449 Note that you must specify the @option{-c} (compile
6450 only) flag in addition to the @option{-gnats} flag.
6451 @end ifclear
6452 .
6453 You may use other switches in conjunction with @option{-gnats}. In
6454 particular, @option{-gnatl} and @option{-gnatv} are useful to control the
6455 format of any generated error messages.
6456
6457 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
6458 the output is a warning:
6459
6460 @smallexample
6461 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
6462 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
6463 $
6464 @end smallexample
6465
6466 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
6467 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
6468 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
6469 @code{with}'s a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
6470 check only mode does not access the source file containing unit
6471 @code{Y}.
6472
6473 @cindex Multiple units, syntax checking
6474 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
6475 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
6476 to check a file containing multiple compilation units concatenated
6477 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
6478 (@pxref{Renaming Files Using gnatchop}).
6479 @end table
6480
6481 @node Using gcc for Semantic Checking
6482 @subsection Using @command{gcc} for Semantic Checking
6483 @table @option
6484 @item -gnatc
6485 @cindex @option{-gnatc} (@command{gcc})
6486
6487 @ifclear vms
6488 @noindent
6489 The @code{c} stands for ``check''.
6490 @end ifclear
6491 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
6492 with full checking for all illegalities specified in the
6493 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
6494 (no object file is generated).
6495
6496 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
6497 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
6498
6499 @itemize @bullet
6500 @item
6501 The needed source files must be accessible
6502 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
6503
6504 @item
6505 Each file must contain only one compilation unit.
6506
6507 @item
6508 The file name and unit name must match (@pxref{File Naming Rules}).
6509 @end itemize
6510
6511 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
6512 generated. An @file{ALI} file is generated for use in the context of
6513 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
6514 for binding (since no object file is generated).
6515 The checking corresponds exactly to the notion of
6516 legality in the Ada Reference Manual.
6517
6518 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
6519 units that would not normally be compiled (subunits,
6520 and specifications where a separate body is present).
6521 @end table
6522
6523 @node Compiling Different Versions of Ada
6524 @subsection Compiling Different Versions of Ada
6525
6526 @noindent
6527 The switches described in this section allow you to explicitly specify
6528 the version of the Ada language that your programs are written in.
6529 By default @value{EDITION} assumes @value{DEFAULTLANGUAGEVERSION},
6530 but you can also specify @value{NONDEFAULTLANGUAGEVERSION} or
6531 indicate Ada 83 compatibility mode.
6532
6533 @table @option
6534 @cindex Compatibility with Ada 83
6535
6536 @item -gnat83 (Ada 83 Compatibility Mode)
6537 @cindex @option{-gnat83} (@command{gcc})
6538 @cindex ACVC, Ada 83 tests
6539 @cindex Ada 83 mode
6540
6541 @noindent
6542 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
6543 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
6544 @option{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
6545 semantics where this can be done easily.
6546 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
6547 job; some subtle tests, such as are
6548 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
6549 for Ada 95), might not compile correctly.
6550 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
6551 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
6552 using only Ada 83 features.
6553
6554 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
6555 @cindex Generic formal parameters
6556 unconstrained generic formal parameters, the use of the new Ada 95 / Ada 2005
6557 reserved words, and the use of packages
6558 with optional bodies), it is not necessary to specify the
6559 @option{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
6560 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
6561 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
6562 in these later versions of the language standard.
6563 For further information, please refer to @ref{Compatibility and Porting Guide}.
6564
6565 @item -gnat95 (Ada 95 mode)
6566 @cindex @option{-gnat95} (@command{gcc})
6567 @cindex Ada 95 mode
6568
6569 @noindent
6570 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
6571 language.
6572 Since Ada 95 is almost completely upwards
6573 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
6574 this switch (see the description of the @option{-gnat83} switch for further
6575 information about Ada 83 mode).
6576 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
6577 uses of the new Ada 2005 features will cause error
6578 messages or warnings.
6579
6580 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
6581 @option{-gnat83} or @option{-gnat05} switch earlier in the command line.
6582
6583 @item -gnat05 (Ada 2005 mode)
6584 @cindex @option{-gnat05} (@command{gcc})
6585 @cindex Ada 2005 mode
6586
6587 @noindent
6588 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
6589 language.
6590 Since Ada 2005 is almost completely upwards
6591 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
6592 may generally be compiled using this switch (see the description of the
6593 @option{-gnat83} and @option{-gnat95} switches for further
6594 information).
6595
6596 For information about the approved ``Ada Issues'' that have been incorporated
6597 into Ada 2005, see @url{http://www.ada-auth.org/cgi-bin/cvsweb.cgi/AIs}.
6598 Included with GNAT releases is a file @file{features-ada0y} that describes
6599 the set of implemented Ada 2005 features.
6600 @end table
6601
6602
6603 @node Character Set Control
6604 @subsection Character Set Control
6605 @table @option
6606 @item ^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET=^@var{c}
6607 @cindex @option{^-gnati^/IDENTIFIER_CHARACTER_SET^} (@command{gcc})
6608
6609 @noindent
6610 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
6611 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
6612 This switch causes
6613 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @var{c} is a
6614 single character ^^or word^ indicating the character set, as follows:
6615
6616 @table @code
6617 @item 1
6618 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
6619
6620 @item 2
6621 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
6622
6623 @item 3
6624 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
6625
6626 @item 4
6627 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
6628
6629 @item 5
6630 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
6631
6632 @item 9
6633 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
6634
6635 @item ^p^PC^
6636 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
6637
6638 @item ^8^PC850^
6639 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
6640
6641 @item ^f^FULL_UPPER^
6642 Full upper-half codes allowed in identifiers
6643
6644 @item ^n^NO_UPPER^
6645 No upper-half codes allowed in identifiers
6646
6647 @item ^w^WIDE^
6648 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
6649 allowed in identifiers
6650 @end table
6651
6652 @xref{Foreign Language Representation}, for full details on the
6653 implementation of these character sets.
6654
6655 @item ^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
6656 @cindex @option{^-gnatW^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@command{gcc})
6657 Specify the method of encoding for wide characters.
6658 @var{e} is one of the following:
6659
6660 @table @code
6661
6662 @item ^h^HEX^
6663 Hex encoding (brackets coding also recognized)
6664
6665 @item ^u^UPPER^
6666 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
6667
6668 @item ^s^SHIFT_JIS^
6669 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
6670
6671 @item ^e^EUC^
6672 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
6673
6674 @item ^8^UTF8^
6675 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
6676
6677 @item ^b^BRACKETS^
6678 Brackets encoding only (default value)
6679 @end table
6680 For full details on these encoding
6681 methods see @ref{Wide Character Encodings}.
6682 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
6683 options is specified, so for example @option{-gnatW8} specifies that both
6684 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
6685 with'ed directly or indirectly will be scanned using the specified
6686 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
6687 used, it must be used consistently throughout the program. However,
6688 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
6689 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
6690 any of the available coding schemes.
6691 scheme.
6692
6693 If no @option{-gnatW?} parameter is present, then the default
6694 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
6695 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
6696 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
6697 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
6698
6699 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
6700 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
6701 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
6702 parameter.
6703
6704 @end table
6705 @node File Naming Control
6706 @subsection File Naming Control
6707
6708 @table @option
6709 @item ^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{n}
6710 @cindex @option{-gnatk} (@command{gcc})
6711 Activates file name ``krunching''. @var{n}, a decimal integer in the range
6712 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
6713 including the @file{.ads} or @file{.adb} extension). The default is not
6714 to enable file name krunching.
6715
6716 For the source file naming rules, @xref{File Naming Rules}.
6717 @end table
6718
6719 @node Subprogram Inlining Control
6720 @subsection Subprogram Inlining Control
6721
6722 @table @option
6723 @c !sort!
6724 @item -gnatn
6725 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
6726 @ifclear vms
6727 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the
6728 word ``inline''.
6729 @end ifclear
6730 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for the
6731 inlining to actually occur, optimization must be enabled. To enable
6732 inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline},
6733 you must also specify this switch.
6734 In the absence of this switch, GNAT does not attempt
6735 inlining and does not need to access the bodies of
6736 subprograms for which @code{pragma Inline} is specified if they are not
6737 in the current unit.
6738
6739 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
6740 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
6741 where possible, the call will be inlined.
6742 For further details on when inlining is possible
6743 see @ref{Inlining of Subprograms}.
6744
6745 @item -gnatN
6746 @cindex @option{-gnatN} (@command{gcc})
6747 This switch activates front-end inlining which also
6748 generates additional dependencies.
6749
6750 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
6751 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
6752 @option{-gnatN} is deprecated, and the use of @option{-gnatn} is preferred.
6753 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
6754 inlining, but that is no longer the case.
6755 @end table
6756
6757 @node Auxiliary Output Control
6758 @subsection Auxiliary Output Control
6759
6760 @table @option
6761 @item -gnatt
6762 @cindex @option{-gnatt} (@command{gcc})
6763 @cindex Writing internal trees
6764 @cindex Internal trees, writing to file
6765 Causes GNAT to write the internal tree for a unit to a file (with the
6766 extension @file{.adt}.
6767 This not normally required, but is used by separate analysis tools.
6768 Typically
6769 these tools do the necessary compilations automatically, so you should
6770 not have to specify this switch in normal operation.
6771
6772 @item -gnatu
6773 @cindex @option{-gnatu} (@command{gcc})
6774 Print a list of units required by this compilation on @file{stdout}.
6775 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
6776 either directly or indirectly.
6777
6778 @ifclear vms
6779 @item -pass-exit-codes
6780 @cindex @option{-pass-exit-codes} (@command{gcc})
6781 If this switch is not used, the exit code returned by @command{gcc} when
6782 compiling multiple files indicates whether all source files have
6783 been successfully used to generate object files or not.
6784
6785 When @option{-pass-exit-codes} is used, @command{gcc} exits with an extended
6786 exit status and allows an integrated development environment to better
6787 react to a compilation failure. Those exit status are:
6788
6789 @table @asis
6790 @item 5
6791 There was an error in at least one source file.
6792 @item 3
6793 At least one source file did not generate an object file.
6794 @item 2
6795 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
6796 @item 0
6797 An object file has been generated for every source file.
6798 @end table
6799 @end ifclear
6800 @end table
6801
6802 @node Debugging Control
6803 @subsection Debugging Control
6804
6805 @table @option
6806 @c !sort!
6807 @cindex Debugging options
6808 @ifclear vms
6809 @item -gnatd@var{x}
6810 @cindex @option{-gnatd} (@command{gcc})
6811 Activate internal debugging switches. @var{x} is a letter or digit, or
6812 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
6813 outputs desired. Normally these are used only for internal development
6814 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
6815 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
6816 file @file{debug.adb}.
6817 @end ifclear
6818
6819 @item -gnatG[=nn]
6820 @cindex @option{-gnatG} (@command{gcc})
6821 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
6822 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
6823 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
6824 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
6825 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
6826 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
6827 This is very useful in understanding the implications of various Ada
6828 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
6829 Ada (e.g.@: the use of controlled types), where simple Ada statements can
6830 generate a lot of run-time code. By using @option{-gnatG} you can identify
6831 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
6832 approach to improve efficiency.
6833
6834 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatG specifies an
6835 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
6836 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
6837 reset to 40. The equal sign is optional.
6838
6839 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
6840 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
6841 additions correspond to low level features used in the generated code that
6842 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
6843 is a partial list of these special constructions. See the spec
6844 of package @code{Sprint} in file @file{sprint.ads} for a full list.
6845
6846 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
6847 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
6848 @option{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
6849 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
6850
6851 @table @code
6852 @item new @var{xxx} @r{[}storage_pool = @var{yyy}@r{]}
6853 Shows the storage pool being used for an allocator.
6854
6855 @item at end @var{procedure-name};
6856 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
6857
6858 @item (if @var{expr} then @var{expr} else @var{expr})
6859 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
6860
6861 @item @var{target}^^^(@var{source})
6862 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
6863
6864 @item @var{target}?(@var{source})
6865 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
6866 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
6867
6868 @item @var{target}?^^^(@var{source})
6869 Combines the above two cases.
6870
6871 @item @var{x} #/ @var{y}
6872 @itemx @var{x} #mod @var{y}
6873 @itemx @var{x} #* @var{y}
6874 @itemx @var{x} #rem @var{y}
6875 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
6876 integers without any kind of scaling.
6877
6878 @item free @var{expr} @r{[}storage_pool = @var{xxx}@r{]}
6879 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
6880
6881 @item [subtype or type declaration]
6882 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
6883 type that is referenced elsewhere in the listing.
6884
6885 @item freeze @var{type-name} @ovar{actions}
6886 Shows the point at which @var{type-name} is frozen, with possible
6887 associated actions to be performed at the freeze point.
6888
6889 @item reference @var{itype}
6890 Reference (and hence definition) to internal type @var{itype}.
6891
6892 @item @var{function-name}! (@var{arg}, @var{arg}, @var{arg})
6893 Intrinsic function call.
6894
6895 @item @var{label-name} : label
6896 Declaration of label @var{labelname}.
6897
6898 @item #$ @var{subprogram-name}
6899 An implicit call to a run-time support routine
6900 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
6901 convenient manner).
6902
6903 @item @var{expr} && @var{expr} && @var{expr} @dots{} && @var{expr}
6904 A multiple concatenation (same effect as @var{expr} & @var{expr} &
6905 @var{expr}, but handled more efficiently).
6906
6907 @item [constraint_error]
6908 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
6909
6910 @item @var{expression}'reference
6911 A pointer to the result of evaluating @var{expression}.
6912
6913 @item @var{target-type}!(@var{source-expression})
6914 An unchecked conversion of @var{source-expression} to @var{target-type}.
6915
6916 @item [@var{numerator}/@var{denominator}]
6917 Used to represent internal real literals (that) have no exact
6918 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
6919 evaluation of the expression 1.0/27.0).
6920 @end table
6921
6922 @item -gnatD[=nn]
6923 @cindex @option{-gnatD} (@command{gcc})
6924 When used in conjunction with @option{-gnatG}, this switch causes
6925 the expanded source, as described above for
6926 @option{-gnatG} to be written to files with names
6927 @file{^xxx.dg^XXX_DG^}, where @file{xxx} is the normal file name,
6928 instead of to the standard output file. For
6929 example, if the source file name is @file{hello.adb}, then a file
6930 @file{^hello.adb.dg^HELLO.ADB_DG^} will be written.  The debugging
6931 information generated by the @command{gcc} @option{^-g^/DEBUG^} switch
6932 will refer to the generated @file{^xxx.dg^XXX_DG^} file. This allows
6933 you to do source level debugging using the generated code which is
6934 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
6935 which part of a complex construction raised an exception. This switch
6936 also suppress generation of cross-reference information (see
6937 @option{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
6938 would refer to the @file{^.dg^.DG^} file, which would cause
6939 confusion since this is not the original source file.
6940
6941 Note that @option{-gnatD} actually implies @option{-gnatG}
6942 automatically, so it is not necessary to give both options.
6943 In other words @option{-gnatD} is equivalent to @option{-gnatDG}).
6944
6945 If the switch @option{-gnatL} is used in conjunction with
6946 @cindex @option{-gnatL} (@command{gcc})
6947 @option{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
6948 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
6949
6950 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatD specifies an
6951 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
6952 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
6953 reset to 40. The equal sign is optional.
6954
6955 @item -gnatr
6956 @cindex @option{-gnatr} (@command{gcc})
6957 @cindex pragma Restrictions
6958 This switch causes pragma Restrictions to be treated as Restriction_Warnings
6959 so that violation of restrictions causes warnings rather than illegalities.
6960 This is useful during the development process when new restrictions are added
6961 or investigated. The switch also causes pragma Profile to be treated as
6962 Profile_Warnings, and pragma Restricted_Run_Time and pragma Ravenscar set
6963 restriction warnings rather than restrictions.
6964
6965 @ifclear vms
6966 @item -gnatR@r{[}0@r{|}1@r{|}2@r{|}3@r{[}s@r{]]}
6967 @cindex @option{-gnatR} (@command{gcc})
6968 This switch controls output from the compiler of a listing showing
6969 representation information for declared types and objects. For
6970 @option{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
6971 the @option{-gnatR} switch). For @option{-gnatR1} (which is the default,
6972 so @option{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and alignment
6973 information is listed for declared array and record types. For
6974 @option{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
6975 declared types and objects. Finally @option{-gnatR3} includes symbolic
6976 expressions for values that are computed at run time for
6977 variant records. These symbolic expressions have a mostly obvious
6978 format with #n being used to represent the value of the n'th
6979 discriminant. See source files @file{repinfo.ads/adb} in the
6980 @code{GNAT} sources for full details on the format of @option{-gnatR3}
6981 output. If the switch is followed by an s (e.g.@: @option{-gnatR2s}), then
6982 the output is to a file with the name @file{^file.rep^file_REP^} where
6983 file is the name of the corresponding source file.
6984 @end ifclear
6985 @ifset vms
6986 @item /REPRESENTATION_INFO
6987 @cindex @option{/REPRESENTATION_INFO} (@command{gcc})
6988 This qualifier controls output from the compiler of a listing showing
6989 representation information for declared types and objects. For
6990 @option{/REPRESENTATION_INFO=NONE}, no information is output
6991 (equivalent to omitting the @option{/REPRESENTATION_INFO} qualifier).
6992 @option{/REPRESENTATION_INFO} without option is equivalent to
6993 @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}.
6994 For @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS}, size and alignment
6995 information is listed for declared array and record types. For
6996 @option{/REPRESENTATION_INFO=OBJECTS}, size and alignment information
6997 is listed for all expression information for values that are computed
6998 at run time for variant records. These symbolic expressions have a mostly
6999 obvious format with #n being used to represent the value of the n'th
7000 discriminant. See source files @file{REPINFO.ADS/ADB} in the
7001 @code{GNAT} sources for full details on the format of
7002 @option{/REPRESENTATION_INFO=SYMBOLIC} output.
7003 If _FILE is added at the end of an option
7004 (e.g.@: @option{/REPRESENTATION_INFO=ARRAYS_FILE}),
7005 then the output is to a file with the name @file{file_REP} where
7006 file is the name of the corresponding source file.
7007 @end ifset
7008 Note that it is possible for record components to have zero size. In
7009 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
7010 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
7011
7012 Representation information requires that code be generated (since it is the
7013 code generator that lays out complex data structures). If an attempt is made
7014 to output representation information when no code is generated, for example
7015 when a subunit is compiled on its own, then no information can be generated
7016 and the compiler outputs a message to this effect.
7017
7018 @item -gnatS
7019 @cindex @option{-gnatS} (@command{gcc})
7020 The use of the switch @option{-gnatS} for an
7021 Ada compilation will cause the compiler to output a
7022 representation of package Standard in a form very
7023 close to standard Ada. It is not quite possible to
7024 do this entirely in standard Ada (since new
7025 numeric base types cannot be created in standard
7026 Ada), but the output is easily
7027 readable to any Ada programmer, and is useful to
7028 determine the characteristics of target dependent
7029 types in package Standard.
7030
7031 @item -gnatx
7032 @cindex @option{-gnatx} (@command{gcc})
7033 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
7034 the @file{ALI} file. This information is used by a number of tools,
7035 including @code{gnatfind} and @code{gnatxref}. The @option{-gnatx} switch
7036 suppresses this information. This saves some space and may slightly
7037 speed up compilation, but means that these tools cannot be used.
7038 @end table
7039
7040 @node Exception Handling Control
7041 @subsection Exception Handling Control
7042
7043 @noindent
7044 GNAT uses two methods for handling exceptions at run-time. The
7045 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
7046 a frame with an exception handler. Then when an exception is
7047 raised, the context can be restored immediately, without the
7048 need for tracing stack frames. This method provides very fast
7049 exception propagation, but introduces significant overhead for
7050 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
7051
7052 The other approach is called ``zero cost'' exception handling.
7053 With this method, the compiler builds static tables to describe
7054 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
7055 a frame containing an exception handler. When an exception is
7056 raised, the tables are used to control a back trace of the
7057 subprogram invocation stack to locate the required exception
7058 handler. This method has considerably poorer performance for
7059 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
7060 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
7061 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
7062 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
7063 must be compiled with the @option{-funwind-tables} GCC's
7064 option.
7065
7066 The following switches may be used to control which of the
7067 two exception handling methods is used.
7068
7069 @table @option
7070 @c !sort!
7071
7072 @item --RTS=sjlj
7073 @cindex @option{--RTS=sjlj} (@command{gnatmake})
7074 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
7075 for exception handling. If the default
7076 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
7077 this switch can be used to modify this default, and must be
7078 used for all units in the partition.
7079 This option is rarely used. One case in which it may be
7080 advantageous is if you have an application where exception
7081 raising is common and the overall performance of the
7082 application is improved by favoring exception propagation.
7083
7084 @item --RTS=zcx
7085 @cindex @option{--RTS=zcx} (@command{gnatmake})
7086 @cindex Zero Cost Exceptions
7087 This switch causes the zero cost approach to be used
7088 for exception handling. If this is the default mechanism for the
7089 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
7090 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
7091 this switch can be used to modify this default, and must be
7092 used for all units in the partition.
7093 This option can only be used if the zero cost approach
7094 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
7095 @end table
7096
7097 @noindent
7098 The same option @option{--RTS} must be used both for @command{gcc}
7099 and @command{gnatbind}. Passing this option to @command{gnatmake}
7100 (@pxref{Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
7101 through the compilation and binding steps.
7102
7103 @node Units to Sources Mapping Files
7104 @subsection Units to Sources Mapping Files
7105
7106 @table @option
7107
7108 @item -gnatem^^=^@var{path}
7109 @cindex @option{-gnatem} (@command{gcc})
7110 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
7111 from unit names to file names (without any directory information) and from
7112 file names to path names (with full directory information). These mappings
7113 are used by the compiler to short-circuit the path search.
7114
7115 The use of mapping files is not required for correct operation of the
7116 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
7117 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
7118 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
7119 and the @option{-gnatem} switch is not a switch that you would use
7120 explicitly. it is intended only for use by automatic tools such as
7121 @command{gnatmake} running under the project file facility. The
7122 description here of the format of mapping files is provided
7123 for completeness and for possible use by other tools.
7124
7125 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set,
7126 the first line is the unit name, in lower case, with ``@code{%s}''
7127 appended for
7128 specs and ``@code{%b}'' appended for bodies; the second line is the
7129 file name; and the third line is the path name.
7130
7131 Example:
7132 @smallexample
7133    main%b
7134    main.2.ada
7135    /gnat/project1/sources/main.2.ada
7136 @end smallexample
7137
7138 When the switch @option{-gnatem} is specified, the compiler will create
7139 in memory the two mappings from the specified file. If there is any problem
7140 (nonexistent file, truncated file or duplicate entries), no mapping will
7141 be created.
7142
7143 Several @option{-gnatem} switches may be specified; however, only the last
7144 one on the command line will be taken into account.
7145
7146 When using a project file, @command{gnatmake} create a temporary mapping file
7147 and communicates it to the compiler using this switch.
7148
7149 @end table
7150
7151 @node Integrated Preprocessing
7152 @subsection Integrated Preprocessing
7153
7154 @noindent
7155 GNAT sources may be preprocessed immediately before compilation.
7156 In this case, the actual
7157 text of the source is not the text of the source file, but is derived from it
7158 through a process called preprocessing. Integrated preprocessing is specified
7159 through switches @option{-gnatep} and/or @option{-gnateD}. @option{-gnatep}
7160 indicates, through a text file, the preprocessing data to be used.
7161 @option{-gnateD} specifies or modifies the values of preprocessing symbol.
7162
7163 @noindent
7164 Note that when integrated preprocessing is used, the output from the
7165 preprocessor is not written to any external file. Instead it is passed
7166 internally to the compiler. If you need to preserve the result of
7167 preprocessing in a file, then you should use @command{gnatprep}
7168 to perform the desired preprocessing in stand-alone mode.
7169
7170 @noindent
7171 It is recommended that @command{gnatmake} switch ^-s^/SWITCH_CHECK^ should be
7172 used when Integrated Preprocessing is used. The reason is that preprocessing
7173 with another Preprocessing Data file without changing the sources will
7174 not trigger recompilation without this switch.
7175
7176 @noindent
7177 Note that @command{gnatmake} switch ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^ will almost
7178 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
7179 because @command{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
7180 preprocessing.
7181
7182 @noindent
7183 The actual preprocessing function is described in details in section
7184 @ref{Preprocessing Using gnatprep}. This section only describes how integrated
7185 preprocessing is triggered and parameterized.
7186
7187 @table @code
7188
7189 @item -gnatep=@var{file}
7190 @cindex @option{-gnatep} (@command{gcc})
7191 This switch indicates to the compiler the file name (without directory
7192 information) of the preprocessor data file to use. The preprocessor data file
7193 should be found in the source directories.
7194
7195 @noindent
7196 A preprocessing data file is a text file with significant lines indicating
7197 how should be preprocessed either a specific source or all sources not
7198 mentioned in other lines. A significant line is a nonempty, non-comment line.
7199 Comments are similar to Ada comments.
7200
7201 @noindent
7202 Each significant line starts with either a literal string or the character '*'.
7203 A literal string is the file name (without directory information) of the source
7204 to preprocess. A character '*' indicates the preprocessing for all the sources
7205 that are not specified explicitly on other lines (order of the lines is not
7206 significant). It is an error to have two lines with the same file name or two
7207 lines starting with the character '*'.
7208
7209 @noindent
7210 After the file name or the character '*', another optional literal string
7211 indicating the file name of the definition file to be used for preprocessing
7212 (@pxref{Form of Definitions File}). The definition files are found by the
7213 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
7214 a source in a directory other than the current directory, if the definition
7215 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
7216 directory as a source directory through switch ^-I.^/SEARCH=[]^, otherwise
7217 the compiler would not find the definition file.
7218
7219 @noindent
7220 Then, optionally, ^switches^switches^ similar to those of @code{gnatprep} may
7221 be found. Those ^switches^switches^ are:
7222
7223 @table @code
7224
7225 @item -b
7226 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
7227 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
7228 This ^switch^switch^ is always implied; however, if specified after @option{-c}
7229 it cancels the effect of @option{-c}.
7230
7231 @item -c
7232 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
7233 by preprocessing to be retained as comments marked
7234 with the special string ``@code{--! }''.
7235
7236 @item -Dsymbol=value
7237 Define or redefine a symbol, associated with value. A symbol is an Ada
7238 identifier, or an Ada reserved word, with the exception of @code{if},
7239 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7240 @code{value} is either a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
7241 word. A symbol declared with this ^switch^switch^ replaces a symbol with the
7242 same name defined in a definition file.
7243
7244 @item -s
7245 Causes a sorted list of symbol names and values to be
7246 listed on the standard output file.
7247
7248 @item -u
7249 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
7250 in the context
7251 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
7252 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
7253
7254 @end table
7255
7256 @noindent
7257 Examples of valid lines in a preprocessor data file:
7258
7259 @smallexample
7260   "toto.adb"  "prep.def" -u
7261   --  preprocess "toto.adb", using definition file "prep.def",
7262   --  undefined symbol are False.
7263
7264   * -c -DVERSION=V101
7265   --  preprocess all other sources without a definition file;
7266   --  suppressed lined are commented; symbol VERSION has the value V101.
7267
7268   "titi.adb" "prep2.def" -s
7269   --  preprocess "titi.adb", using definition file "prep2.def";
7270   --  list all symbols with their values.
7271 @end smallexample
7272
7273 @item ^-gnateD^/DATA_PREPROCESSING=^symbol@r{[}=value@r{]}
7274 @cindex @option{-gnateD} (@command{gcc})
7275 Define or redefine a preprocessing symbol, associated with value. If no value
7276 is given on the command line, then the value of the symbol is @code{True}.
7277 A symbol is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
7278 rules for its syntax, and value is any sequence (including an empty sequence)
7279 of characters from the set (letters, digits, period, underline).
7280 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
7281 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
7282
7283 @noindent
7284 A symbol declared with this ^switch^switch^ on the command line replaces a
7285 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
7286 ^switch^switch^ -D in the preprocessor data file.
7287
7288 @noindent
7289 This switch is similar to switch @option{^-D^/ASSOCIATE^} of @code{gnatprep}.
7290
7291 @item -gnateG
7292 When integrated preprocessing is performed and the preprocessor modifies
7293 the source text, write the result of this preprocessing into a file
7294 <source>^.prep^_prep^.
7295
7296 @end table
7297
7298 @node Code Generation Control
7299 @subsection Code Generation Control
7300
7301 @noindent
7302
7303 The GCC technology provides a wide range of target dependent
7304 @option{-m} switches for controlling
7305 details of code generation with respect to different versions of
7306 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.@:
7307 different members of the power pc family), and different requirements
7308 for optimal arrangement of instructions (e.g.@: different members of
7309 the x86 family). The list of available @option{-m} switches may be
7310 found in the GCC documentation.
7311
7312 Use of these @option{-m} switches may in some cases result in improved
7313 code performance.
7314
7315 The GNAT Pro technology is tested and qualified without any
7316 @option{-m} switches,
7317 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
7318 switches. However, we generally expect most of these switches to work
7319 successfully with GNAT Pro, and many customers have reported successful
7320 use of these options.
7321
7322 Our general advice is to avoid the use of @option{-m} switches unless
7323 special needs lead to requirements in this area. In particular,
7324 there is no point in using @option{-m} switches to improve performance
7325 unless you actually see a performance improvement.
7326
7327 @ifset vms
7328 @node Return Codes
7329 @subsection Return Codes
7330 @cindex Return Codes
7331 @cindex @option{/RETURN_CODES=VMS}
7332
7333 @noindent
7334 On VMS, GNAT compiled programs return POSIX-style codes by default,
7335 e.g.@: @option{/RETURN_CODES=POSIX}.
7336
7337 To enable VMS style return codes, use GNAT BIND and LINK with the option
7338 @option{/RETURN_CODES=VMS}. For example:
7339
7340 @smallexample
7341 GNAT BIND MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7342 GNAT LINK MYMAIN.ALI /RETURN_CODES=VMS
7343 @end smallexample
7344
7345 @noindent
7346 Programs built with /RETURN_CODES=VMS are suitable to be called in
7347 VMS DCL scripts. Programs compiled with the default /RETURN_CODES=POSIX
7348 are suitable for spawning with appropriate GNAT RTL routines.
7349
7350 @end ifset
7351
7352 @node Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7353 @section Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
7354
7355 @noindent
7356 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
7357 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
7358 Search paths are used to guide this process.
7359
7360 The compiler compiles one source file whose name must be given
7361 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
7362 for this file. To find all other source files that are needed (the most
7363 common being the specs of units), the compiler examines the following
7364 directories, in the following order:
7365
7366 @enumerate
7367 @item
7368 The directory containing the source file of the main unit being compiled
7369 (the file name on the command line).
7370
7371 @item
7372 Each directory named by an @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch given on the
7373 @command{gcc} command line, in the order given.
7374
7375 @item
7376 @findex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
7377 Each of the directories listed in the text file whose name is given
7378 by the @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} ^environment variable^logical name^.
7379
7380 @noindent
7381 @env{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
7382 driver when project files are used. It should not normally be set
7383 by other means.
7384
7385 @item
7386 @findex ADA_INCLUDE_PATH
7387 Each of the directories listed in the value of the
7388 @env{ADA_INCLUDE_PATH} ^environment variable^logical name^.
7389 @ifclear vms
7390 Construct this value
7391 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
7392 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
7393 @end ifclear
7394 @ifset vms
7395 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
7396 list of directory names.
7397
7398 This variable can also be defined by means of an environment string
7399 (an argument to the HP C exec* set of functions).
7400
7401 Logical Name:
7402 @smallexample
7403 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
7404 DEFINE ADA_INCLUDE_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
7405 @end smallexample
7406
7407 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
7408 first, followed by the standard Ada
7409 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADAINCLUDE].
7410 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
7411 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
7412 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
7413 packages by default, ADA_INCLUDE_PATH must be redefined.
7414 @end ifset
7415
7416 @item
7417 The content of the @file{ada_source_path} file which is part of the GNAT
7418 installation tree and is used to store standard libraries such as the
7419 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
7420 @ifclear vms
7421 @ref{Installing a library}
7422 @end ifclear
7423 @end enumerate
7424
7425 @noindent
7426 Specifying the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^}
7427 inhibits the use of the directory
7428 containing the source file named in the command line. You can still
7429 have this directory on your search path, but in this case it must be
7430 explicitly requested with a @option{^-I^/SOURCE_SEARCH^} switch.
7431
7432 Specifying the switch @option{-nostdinc}
7433 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
7434 Library (RTL) source files.
7435
7436 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
7437 working directory.
7438 @ifclear vms
7439 Caution: The object file can be redirected with the @option{-o} switch;
7440 however, @command{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
7441 so the @file{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
7442 avoid using the @option{-o} switch.
7443 @end ifclear
7444
7445 @findex System.IO
7446 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
7447 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
7448 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
7449 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
7450 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
7451 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
7452 names when compiling or binding. Either the environment variables or
7453 the built-in defaults cause these files to be found.
7454
7455 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
7456 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
7457 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
7458 useful types, subprograms, etc. @xref{Top, GNAT Reference Manual, About
7459 This Guid, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for further details.
7460
7461 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
7462 in compiling sources from multiple directories. This can make
7463 development environments much more flexible.
7464
7465 @node Order of Compilation Issues
7466 @section Order of Compilation Issues
7467
7468 @noindent
7469 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
7470 procedure, it would be contained in the file @file{hello.ads}; yet this
7471 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
7472 model we chose to implement library management. Some of the consequences
7473 of this model are as follows:
7474
7475 @itemize @bullet
7476 @item
7477 There is no point in compiling specs (except for package
7478 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
7479 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
7480 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
7481 by the parent.
7482
7483 @item
7484 There are no order of compilation requirements: performing a
7485 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
7486 something and require recompilations is to modify one of the
7487 source files on which it depends.
7488
7489 @item
7490 There is no library as such, apart from the ALI files
7491 (@pxref{The Ada Library Information Files}, for information on the format
7492 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
7493 but eventually the information therein may be incorporated into the object
7494 file directly.
7495
7496 @item
7497 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
7498 that it @code{with}'s, all its subunits, and the bodies of any generics it
7499 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
7500 described above), or you will receive a fatal error message.
7501 @end itemize
7502
7503 @node Examples
7504 @section Examples
7505
7506 @noindent
7507 The following are some typical Ada compilation command line examples:
7508
7509 @table @code
7510 @item $ gcc -c xyz.adb
7511 Compile body in file @file{xyz.adb} with all default options.
7512
7513 @ifclear vms
7514 @item $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
7515 @end ifclear
7516 @ifset vms
7517 @item $ GNAT COMPILE /OPTIMIZE=ALL -gnata xyz-def.adb
7518 @end ifset
7519
7520 Compile the child unit package in file @file{xyz-def.adb} with extensive
7521 optimizations, and pragma @code{Assert}/@code{Debug} statements
7522 enabled.
7523
7524 @item $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
7525 Compile the subunit in file @file{abc-def.adb} in semantic-checking-only
7526 mode.
7527 @end table
7528
7529 @node Binding Using gnatbind
7530 @chapter Binding Using @code{gnatbind}
7531 @findex gnatbind
7532
7533 @menu
7534 * Running gnatbind::
7535 * Switches for gnatbind::
7536 * Command-Line Access::
7537 * Search Paths for gnatbind::
7538 * Examples of gnatbind Usage::
7539 @end menu
7540
7541 @noindent
7542 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
7543 to bind compiled GNAT objects.
7544
7545 Note: to invoke @code{gnatbind} with a project file, use the @code{gnat}
7546 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
7547
7548 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
7549
7550 @enumerate
7551 @item
7552 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
7553 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
7554 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
7555 given unit.
7556
7557 @item
7558 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
7559 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
7560 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
7561
7562 @item
7563 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
7564 This program is a small Ada package (body and spec) that
7565 must be subsequently compiled
7566 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
7567 performed automatically by @command{gnatlink}. The two most important
7568 functions of this program
7569 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
7570 and to call the main program.
7571
7572 @item
7573 Determines the set of object files required by the given main program.
7574 This information is output in the forms of comments in the generated program,
7575 to be read by the @command{gnatlink} utility used to link the Ada application.
7576 @end enumerate
7577
7578 @node Running gnatbind
7579 @section Running @code{gnatbind}
7580
7581 @noindent
7582 The form of the @code{gnatbind} command is
7583
7584 @smallexample
7585 $ gnatbind @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]} @ovar{switches}
7586 @end smallexample
7587
7588 @noindent
7589 where @file{@var{mainprog}.adb} is the Ada file containing the main program
7590 unit body. If no switches are specified, @code{gnatbind} constructs an Ada
7591 package in two files whose names are
7592 @file{b~@var{mainprog}.ads}, and @file{b~@var{mainprog}.adb}.
7593 For example, if given the
7594 parameter @file{hello.ali}, for a main program contained in file
7595 @file{hello.adb}, the binder output files would be @file{b~hello.ads}
7596 and @file{b~hello.adb}.
7597
7598 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
7599 any source files it can locate. For example, if the binder determines
7600 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
7601 @file{.ALI}
7602 file is @file{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
7603 @file{pack.ads}, it attempts to locate the source file @file{pack.ads}
7604 (using the same search path conventions as previously described for the
7605 @command{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
7606 the time stamps
7607 or source checksums of the source and its references to in @file{ALI} files
7608 match. In other words, any @file{ALI} files that mentions this spec must have
7609 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
7610 where the source checksums match, a version close enough that the
7611 difference does not matter).
7612
7613 @cindex Source files, use by binder
7614 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
7615 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
7616 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
7617 source file without compiling files that depend on the source file cause
7618 error messages to be generated by the binder.
7619
7620 For example, suppose you have a main program @file{hello.adb} and a
7621 package @code{P}, from file @file{p.ads} and you perform the following
7622 steps:
7623
7624 @enumerate
7625 @item
7626 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
7627
7628 @item
7629 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
7630
7631 @item
7632 Edit file @file{p.ads}.
7633
7634 @item
7635 Enter @code{gnatbind hello}.
7636 @end enumerate
7637
7638 @noindent
7639 At this point, the file @file{p.ali} contains an out-of-date time stamp
7640 because the file @file{p.ads} has been edited. The attempt at binding
7641 fails, and the binder generates the following error messages:
7642
7643 @smallexample
7644 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
7645 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
7646 @end smallexample
7647
7648 @noindent
7649 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
7650 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
7651 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
7652 binder output file is given in @ref{Example of Binder Output File}.
7653
7654 In most normal usage, the default mode of @command{gnatbind} which is to
7655 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
7656 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
7657 the generated main program. It can also be debugged just like any other
7658 Ada code provided the @option{^-g^/DEBUG^} switch is used for
7659 @command{gnatbind} and @command{gnatlink}.
7660
7661 However for some purposes it may be convenient to generate the main
7662 program in C rather than Ada. This may for example be helpful when you
7663 are generating a mixed language program with the main program in C. The
7664 GNAT compiler itself is an example.
7665 The use of the @option{^-C^/BIND_FILE=C^} switch
7666 for both @code{gnatbind} and @command{gnatlink} will cause the program to
7667 be generated in C (and compiled using the gnu C compiler).
7668
7669 @node Switches for gnatbind
7670 @section Switches for @command{gnatbind}
7671
7672 @noindent
7673 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
7674 be presented in subsequent sections.
7675
7676 @menu
7677 * Consistency-Checking Modes::
7678 * Binder Error Message Control::
7679 * Elaboration Control::
7680 * Output Control::
7681 * Binding with Non-Ada Main Programs::
7682 * Binding Programs with No Main Subprogram::
7683 @end menu
7684
7685 @table @option
7686 @c !sort!
7687
7688 @item --version
7689 @cindex @option{--version} @command{gnatbind}
7690 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
7691
7692 @item --help
7693 @cindex @option{--help} @command{gnatbind}
7694 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
7695 all other options.
7696
7697 @item -a
7698 @cindex @option{-a} @command{gnatbind}
7699 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
7700 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
7701 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
7702 shared Stand-Alone Libraries.
7703
7704 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH^
7705 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7706 Specify directory to be searched for ALI files.
7707
7708 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH^
7709 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
7710 Specify directory to be searched for source file.
7711
7712 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
7713 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatbind})
7714 Generate binder program in Ada (default)
7715
7716 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
7717 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@command{gnatbind})
7718 Generate brief messages to @file{stderr} even if verbose mode set.
7719
7720 @item ^-c^/NOOUTPUT^
7721 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@command{gnatbind})
7722 Check only, no generation of binder output file.
7723
7724 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
7725 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatbind})
7726 Generate binder program in C
7727
7728 @item ^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
7729 @cindex @option{^-d^/DEFAULT_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}} (@command{gnatbind})
7730 This switch can be used to change the default task stack size value
7731 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7732 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7733 with @var{m}.
7734 In the absence of a @samp{@r{[}k@r{|}m@r{]}} suffix, this switch is equivalent,
7735 in effect, to completing all task specs with
7736 @smallexample @c ada
7737    pragma Storage_Size (nn);
7738 @end smallexample
7739 When they do not already have such a pragma.
7740
7741 @item ^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=^@var{nn}@r{[}k@r{|}m@r{]}
7742 @cindex @option{^-D^/DEFAULT_SECONDARY_STACK_SIZE=nnnnn^} (@command{gnatbind})
7743 This switch can be used to change the default secondary stack size value
7744 to a specified size @var{nn}, which is expressed in bytes by default, or
7745 in kilobytes when suffixed with @var{k} or in megabytes when suffixed
7746 with @var{m}.
7747
7748 The secondary stack is used to deal with functions that return a variable
7749 sized result, for example a function returning an unconstrained
7750 String. There are two ways in which this secondary stack is allocated.
7751
7752 For most targets, the secondary stack is growing on demand and is allocated
7753 as a chain of blocks in the heap. The -D option is not very
7754 relevant. It only give some control over the size of the allocated
7755 blocks (whose size is the minimum of the default secondary stack size value,
7756 and the actual size needed for the current allocation request).
7757
7758 For certain targets, notably VxWorks 653,
7759 the secondary stack is allocated by carving off a fixed ratio chunk of the
7760 primary task stack. The -D option is used to define the
7761 size of the environment task's secondary stack.
7762
7763 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
7764 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@command{gnatbind})
7765 Output complete list of elaboration-order dependencies.
7766
7767 @item ^-E^/STORE_TRACEBACKS^
7768 @cindex @option{^-E^/STORE_TRACEBACKS^} (@command{gnatbind})
7769 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
7770 This is the default with the zero cost exception mechanism.
7771 @ignore
7772 @c The following may get moved to an appendix
7773 This option is currently supported on the following targets:
7774 all x86 ports, Solaris, Windows, HP-UX, AIX, PowerPC VxWorks and Alpha VxWorks.
7775 @end ignore
7776 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
7777 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
7778 @ifclear vms
7779 Note that on x86 ports, you must not use @option{-fomit-frame-pointer}
7780 @command{gcc} option.
7781 @end ifclear
7782
7783 @item ^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^
7784 @cindex @option{^-F^/FORCE_ELABS_FLAGS^} (@command{gnatbind})
7785 Force the checks of elaboration flags. @command{gnatbind} does not normally
7786 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
7787 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
7788 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
7789 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
7790 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
7791 flag checks are generated.
7792
7793 @item ^-h^/HELP^
7794 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatbind})
7795 Output usage (help) information
7796
7797 @item ^-I^/SEARCH^
7798 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
7799 Specify directory to be searched for source and ALI files.
7800
7801 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
7802 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatbind})
7803 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
7804 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
7805 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
7806
7807 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
7808 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
7809 Output chosen elaboration order.
7810
7811 @item ^-L@var{xxx}^/BUILD_LIBRARY=@var{xxx}^
7812 @cindex @option{^-L^/BUILD_LIBRARY^} (@command{gnatbind})
7813 Bind the units for library building. In this case the adainit and
7814 adafinal procedures (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs})
7815 are renamed to ^@var{xxx}init^@var{XXX}INIT^ and
7816 ^@var{xxx}final^@var{XXX}FINAL^.
7817 Implies ^-n^/NOCOMPILE^.
7818 @ifclear vms
7819 (@xref{GNAT and Libraries}, for more details.)
7820 @end ifclear
7821 @ifset vms
7822 On OpenVMS, these init and final procedures are exported in uppercase
7823 letters. For example if /BUILD_LIBRARY=toto is used, the exported name of
7824 the init procedure will be "TOTOINIT" and the exported name of the final
7825 procedure will be "TOTOFINAL".
7826 @end ifset
7827
7828 @item ^-Mxyz^/RENAME_MAIN=xyz^
7829 @cindex @option{^-M^/RENAME_MAIN^} (@command{gnatbind})
7830 Rename generated main program from main to xyz. This option is
7831 supported on cross environments only.
7832
7833 @item ^-m^/ERROR_LIMIT=^@var{n}
7834 @cindex @option{^-m^/ERROR_LIMIT^} (@command{gnatbind})
7835 Limit number of detected errors or warnings to @var{n}, where @var{n} is
7836 in the range 1..999999. The default value if no switch is
7837 given is 9999. If the number of warnings reaches this limit, then a
7838 message is output and further warnings are suppressed, the bind
7839 continues in this case. If the number of errors reaches this
7840 limit, then a message is output and the bind is abandoned.
7841 A value of zero means that no limit is enforced. The equal
7842 sign is optional.
7843
7844 @ifset unw
7845 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
7846 set in the registry are not searched for.
7847 @end ifset
7848
7849 @item ^-n^/NOMAIN^
7850 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
7851 No main program.
7852
7853 @item -nostdinc
7854 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatbind})
7855 Do not look for sources in the system default directory.
7856
7857 @item -nostdlib
7858 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatbind})
7859 Do not look for library files in the system default directory.
7860
7861 @item --RTS=@var{rts-path}
7862 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatbind})
7863 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
7864 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
7865
7866 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
7867 @cindex @option{^-o ^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
7868 Name the output file @var{file} (default is @file{b~@var{xxx}.adb}).
7869 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
7870 gnatlink cannot be used.
7871
7872 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
7873 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@command{gnatbind})
7874 Output object list.
7875
7876 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
7877 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@command{gnatbind})
7878 Pessimistic (worst-case) elaboration order
7879
7880 @item ^-R^-R^
7881 @cindex @option{^-R^-R^} (@command{gnatbind})
7882 Output closure source list.
7883
7884 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
7885 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@command{gnatbind})
7886 Require all source files to be present.
7887
7888 @item ^-S@var{xxx}^/INITIALIZE_SCALARS=@var{xxx}^
7889 @cindex @option{^-S^/INITIALIZE_SCALARS^} (@command{gnatbind})
7890 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
7891 objects with pragma Initialize_Scalars.
7892 The @var{xxx} ^string specified with the switch^option^ may be either
7893 @itemize @bullet
7894 @item ``@option{^in^INVALID^}'' requesting an invalid value where possible
7895 @item ``@option{^lo^LOW^}'' for the lowest possible value
7896 @item ``@option{^hi^HIGH^}'' for the highest possible value
7897 @item ``@option{@var{xx}}'' for a value consisting of repeated bytes with the
7898 value @code{16#@var{xx}#} (i.e., @var{xx} is a string of two hexadecimal digits).
7899 @end itemize
7900
7901 In addition, you can specify @option{-Sev} to indicate that the value is
7902 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
7903 @cindex GNAT_INIT_SCALARS
7904 variable of the form @env{GNAT_INIT_SCALARS=@var{xx}}, where @var{xx} is one
7905 of @option{in/lo/hi/@var{xx}} with the same meanings as above.
7906 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
7907 then the default is @option{in} (invalid values).
7908
7909 @ifclear vms
7910 @item -static
7911 @cindex @option{-static} (@code{gnatbind})
7912 Link against a static GNAT run time.
7913
7914 @item -shared
7915 @cindex @option{-shared} (@code{gnatbind})
7916 Link against a shared GNAT run time when available.
7917 @end ifclear
7918
7919 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
7920 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
7921 Tolerate time stamp and other consistency errors
7922
7923 @item ^-T@var{n}^/TIME_SLICE=@var{n}^
7924 @cindex @option{^-T^/TIME_SLICE^} (@code{gnatbind})
7925 Set the time slice value to @var{n} milliseconds. If the system supports
7926 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
7927 is used. If the system does not support specific time slice values, but
7928 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
7929 nonzero value will activate round-robin scheduling.
7930
7931 A value of zero is treated specially. It turns off time
7932 slicing, and in addition, indicates to the tasking run time that the
7933 semantics should match as closely as possible the Annex D
7934 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
7935 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
7936
7937 @item ^-u@var{n}^/DYNAMIC_STACK_USAGE=@var{n}^
7938 @cindex @option{^-u^/DYNAMIC_STACK_USAGE^} (@code{gnatbind})
7939 Enable dynamic stack usage, with @var{n} results stored and displayed
7940 at program termination. A result is generated when a task
7941 terminates. Results that can't be stored are displayed on the fly, at
7942 task termination. This option is currently not supported on Itanium
7943 platforms. (See @ref{Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
7944
7945 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
7946 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
7947 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
7948 @file{stdout}.
7949
7950 @ifclear vms
7951 @item -w@var{x}
7952 @cindex @option{-w} (@code{gnatbind})
7953 Warning mode (@var{x}=s/e for suppress/treat as error)
7954 @end ifclear
7955
7956 @ifset vms
7957 @item /WARNINGS=NORMAL
7958 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7959 Normal warnings mode. Warnings are issued but ignored
7960
7961 @item /WARNINGS=SUPPRESS
7962 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7963 All warning messages are suppressed
7964
7965 @item /WARNINGS=ERROR
7966 @cindex @option{/WARNINGS} (@code{gnatbind})
7967 Warning messages are treated as fatal errors
7968 @end ifset
7969
7970 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
7971 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
7972 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
7973
7974 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
7975 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES^} (@code{gnatbind})
7976 Exclude source files (check object consistency only).
7977
7978 @ifset vms
7979 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
7980 @cindex @option{/READ_SOURCES} (@code{gnatbind})
7981 Default mode, in which sources are checked for consistency only if
7982 they are available.
7983 @end ifset
7984
7985 @item ^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^
7986 @cindex @option{^-y^/ENABLE_LEAP_SECONDS^} (@code{gnatbind})
7987 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
7988
7989 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
7990 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
7991 No main subprogram.
7992 @end table
7993
7994 @ifclear vms
7995 @noindent
7996 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
7997 no arguments.
7998 @end ifclear
7999
8000 @node Consistency-Checking Modes
8001 @subsection Consistency-Checking Modes
8002
8003 @noindent
8004 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
8005 that object files are consistent with one another and are consistent
8006 with any source files it can locate. The following switches control binder
8007 access to sources.
8008
8009 @table @option
8010 @c !sort!
8011 @item ^-s^/READ_SOURCES=ALL^
8012 @cindex @option{^-s^/READ_SOURCES=ALL^} (@code{gnatbind})
8013 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
8014 able to locate all source files that are referenced, in order to check
8015 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
8016 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
8017 file is an error.
8018
8019 @item ^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING=^@var{e}
8020 @cindex @option{^-Wx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} (@code{gnatbind})
8021 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
8022 Normally the default wide character encoding method used for standard
8023 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
8024 the main source input (see description of switch
8025 @option{^-gnatWx^/WIDE_CHARACTER_ENCODING^} for the compiler). The
8026 use of this switch for the binder (which has the same set of
8027 possible arguments) overrides this default as specified.
8028
8029 @item ^-x^/READ_SOURCES=NONE^
8030 @cindex @option{^-x^/READ_SOURCES=NONE^} (@code{gnatbind})
8031 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
8032 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
8033 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
8034 the resulting program is self-consistent.
8035 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
8036 specify this switch, the binder will not detect that the object
8037 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
8038 mode that is automatically used by @command{gnatmake} because in this
8039 case the checking against sources has already been performed by
8040 @command{gnatmake} in the course of compilation (i.e.@: before binding).
8041
8042 @ifset vms
8043 @item /READ_SOURCES=AVAILABLE
8044 @cindex @code{/READ_SOURCES=AVAILABLE} (@code{gnatbind})
8045 This is the default mode in which source files are checked if they are
8046 available, and ignored if they are not available.
8047 @end ifset
8048 @end table
8049
8050 @node Binder Error Message Control
8051 @subsection Binder Error Message Control
8052
8053 @noindent
8054 The following switches provide control over the generation of error
8055 messages from the binder:
8056
8057 @table @option
8058 @c !sort!
8059 @item ^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^
8060 @cindex @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} (@code{gnatbind})
8061 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
8062 @file{stderr}. If this switch is present, a header is written
8063 to @file{stdout} and any error messages are directed to @file{stdout}.
8064 All that is written to @file{stderr} is a brief summary message.
8065
8066 @item ^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^
8067 @cindex @option{^-b^/REPORT_ERRORS=BRIEF^} (@code{gnatbind})
8068 Generate brief error messages to @file{stderr} even if verbose mode is
8069 specified. This is relevant only when used with the
8070 @option{^-v^/REPORT_ERRORS=VERBOSE^} switch.
8071
8072 @ifclear vms
8073 @item -m@var{n}
8074 @cindex @option{-m} (@code{gnatbind})
8075 Limits the number of error messages to @var{n}, a decimal integer in the
8076 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
8077
8078 @item -M@var{xxx}
8079 @cindex @option{-M} (@code{gnatbind})
8080 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
8081 This is useful in the case of some cross-building environments, where
8082 the actual main program is separate from the one generated
8083 by @code{gnatbind}.
8084 @end ifclear
8085
8086 @item ^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^
8087 @cindex @option{^-ws^/WARNINGS=SUPPRESS^} (@code{gnatbind})
8088 @cindex Warnings
8089 Suppress all warning messages.
8090
8091 @item ^-we^/WARNINGS=ERROR^
8092 @cindex @option{^-we^/WARNINGS=ERROR^} (@code{gnatbind})
8093 Treat any warning messages as fatal errors.
8094
8095 @ifset vms
8096 @item /WARNINGS=NORMAL
8097 Standard mode with warnings generated, but warnings do not get treated
8098 as errors.
8099 @end ifset
8100
8101 @item ^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^
8102 @cindex @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} (@code{gnatbind})
8103 @cindex Time stamp checks, in binder
8104 @cindex Binder consistency checks
8105 @cindex Consistency checks, in binder
8106 The binder performs a number of consistency checks including:
8107
8108 @itemize @bullet
8109 @item
8110 Check that time stamps of a given source unit are consistent
8111 @item
8112 Check that checksums of a given source unit are consistent
8113 @item
8114 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
8115 @item
8116 Check consistency of configuration pragmas as required
8117 @end itemize
8118
8119 @noindent
8120 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
8121 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
8122 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
8123 file and subsequent link to obtain an executable.
8124
8125 The @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} switch converts these error messages
8126 into warnings, so that
8127 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
8128 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
8129 non-functional executable which has undefined semantics.
8130 @emph{This means that
8131 @option{^-t^/NOTIME_STAMP_CHECK^} should be used only in unusual situations,
8132 with extreme care.}
8133 @end table
8134
8135 @node Elaboration Control
8136 @subsection Elaboration Control
8137
8138 @noindent
8139 The following switches provide additional control over the elaboration
8140 order. For full details see @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
8141
8142 @table @option
8143 @item ^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^
8144 @cindex @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8145 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is
8146 likely to minimize the likelihood of an elaboration order error resulting
8147 in raising a @code{Program_Error} exception. This switch reverses the
8148 action of the binder, and requests that it deliberately choose an order
8149 that is likely to maximize the likelihood of an elaboration error.
8150 This is useful in ensuring portability and avoiding dependence on
8151 accidental fortuitous elaboration ordering.
8152
8153 Normally it only makes sense to use the @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^}
8154 switch if dynamic
8155 elaboration checking is used (@option{-gnatE} switch used for compilation).
8156 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
8157 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
8158 These implicit pragmas are still respected by the binder in
8159 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} mode, so a
8160 safe elaboration order is assured.
8161 @end table
8162
8163 @node Output Control
8164 @subsection Output Control
8165
8166 @noindent
8167 The following switches allow additional control over the output
8168 generated by the binder.
8169
8170 @table @option
8171 @c !sort!
8172
8173 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8174 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@code{gnatbind})
8175 Generate binder program in Ada (default). The binder program is named
8176 @file{b~@var{mainprog}.adb} by default. This can be changed with
8177 @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind} option.
8178
8179 @item ^-c^/NOOUTPUT^
8180 @cindex @option{^-c^/NOOUTPUT^} (@code{gnatbind})
8181 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
8182 binder performs all error checks but does not generate an output file.
8183
8184 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8185 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@code{gnatbind})
8186 Generate binder program in C. The binder program is named
8187 @file{b_@var{mainprog}.c}.
8188 This can be changed with @option{^-o^/OUTPUT^} @code{gnatbind}
8189 option.
8190
8191 @item ^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^
8192 @cindex @option{^-e^/ELABORATION_DEPENDENCIES^} (@code{gnatbind})
8193 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
8194 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
8195 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
8196 written to @file{stdout}.
8197
8198 @item ^-h^/HELP^
8199 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatbind})
8200 Output usage information. The output is written to @file{stdout}.
8201
8202 @item ^-K^/LINKER_OPTION_LIST^
8203 @cindex @option{^-K^/LINKER_OPTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8204 Output linker options to @file{stdout}. Includes library search paths,
8205 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
8206 by @code{gnatbind}.
8207
8208 @item ^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^
8209 @cindex @option{^-l^/ORDER_OF_ELABORATION^} (@code{gnatbind})
8210 Output chosen elaboration order. The output is written to @file{stdout}.
8211
8212 @item ^-O^/OBJECT_LIST^
8213 @cindex @option{^-O^/OBJECT_LIST^} (@code{gnatbind})
8214 Output full names of all the object files that must be linked to provide
8215 the Ada component of the program. The output is written to @file{stdout}.
8216 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
8217 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
8218 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
8219 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
8220
8221 @item ^-o ^/OUTPUT=^@var{file}
8222 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatbind})
8223 Set name of output file to @var{file} instead of the normal
8224 @file{b~@var{mainprog}.adb} default. Note that @var{file} denote the Ada
8225 binder generated body filename. In C mode you would normally give
8226 @var{file} an extension of @file{.c} because it will be a C source program.
8227 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
8228 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
8229 the binder file.
8230
8231 @item ^-r^/RESTRICTION_LIST^
8232 @cindex @option{^-r^/RESTRICTION_LIST^} (@code{gnatbind})
8233 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
8234 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
8235 be used to improve code generation in some cases.
8236
8237 @end table
8238
8239 @node Binding with Non-Ada Main Programs
8240 @subsection Binding with Non-Ada Main Programs
8241
8242 @noindent
8243 In our description so far we have assumed that the main
8244 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
8245 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
8246 program. GNAT also supports the building of executable programs where
8247 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
8248 written in Ada and compiled using GNAT (@pxref{Mixed Language Programming}).
8249 The following switch is used in this situation:
8250
8251 @table @option
8252 @item ^-n^/NOMAIN^
8253 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@code{gnatbind})
8254 No main program. The main program is not in Ada.
8255 @end table
8256
8257 @noindent
8258 In this case, most of the functions of the binder are still required,
8259 but instead of generating a main program, the binder generates a file
8260 containing the following callable routines:
8261
8262 @table @code
8263 @item adainit
8264 @findex adainit
8265 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
8266 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
8267 required before the first call to an Ada subprogram.
8268
8269 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
8270 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
8271 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
8272 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
8273 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
8274 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
8275 that the FPU is in the right state.
8276
8277 @item adafinal
8278 @findex adafinal
8279 You must call this routine to perform any library-level finalization
8280 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
8281 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
8282 terminates.
8283 @end table
8284
8285 @noindent
8286 If the @option{^-n^/NOMAIN^} switch
8287 @cindex @option{^-n^/NOMAIN^} (@command{gnatbind})
8288 @cindex Binder, multiple input files
8289 is given, more than one ALI file may appear on
8290 the command line for @code{gnatbind}. The normal @dfn{closure}
8291 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
8292 the closure means finding out the set of units involved by tracing
8293 @code{with} references. The reason it is necessary to be able to
8294 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
8295 more quite separate groups of Ada units.
8296
8297 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
8298 file, unless overridden by the use of the @option{^-o file^/OUTPUT=file^}.
8299 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@command{gnatbind})
8300 The output is an Ada unit in source form that can
8301 be compiled with GNAT unless the -C switch is used in which case the
8302 output is a C source file, which must be compiled using the C compiler.
8303 This compilation occurs automatically as part of the @command{gnatlink}
8304 processing.
8305
8306 Currently the GNAT run time requires a FPU using 80 bits mode
8307 precision. Under targets where this is not the default it is required to
8308 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
8309 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
8310 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
8311 where floating point computation could be broken after this call.
8312
8313 @node Binding Programs with No Main Subprogram
8314 @subsection Binding Programs with No Main Subprogram
8315
8316 @noindent
8317 It is possible to have an Ada program which does not have a main
8318 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
8319 packages, then the finalization routines.
8320
8321 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
8322
8323 @table @option
8324 @item ^-z^/ZERO_MAIN^
8325 @cindex @option{^-z^/ZERO_MAIN^} (@code{gnatbind})
8326 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
8327 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
8328 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
8329 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
8330 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
8331 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
8332 the binder switch
8333 @option{^-Wx^WIDE_CHARACTER_ENCODING^} to override this default).
8334 @end table
8335
8336 @node Command-Line Access
8337 @section Command-Line Access
8338
8339 @noindent
8340 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
8341 arguments and program name. In order for this interface to operate
8342 correctly, the two variables
8343
8344 @smallexample
8345 @group
8346 int gnat_argc;
8347 char **gnat_argv;
8348 @end group
8349 @end smallexample
8350
8351 @noindent
8352 @findex gnat_argv
8353 @findex gnat_argc
8354 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
8355 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
8356 main program. With no @option{^n^/NOMAIN^} present, @code{gnatbind}
8357 generates the C main program to automatically set these variables.
8358 If the @option{^n^/NOMAIN^} switch is used, there is no automatic way to
8359 set these variables. If they are not set, the procedures in
8360 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
8361 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
8362 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
8363 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
8364 it.
8365
8366 @node Search Paths for gnatbind
8367 @section Search Paths for @code{gnatbind}
8368
8369 @noindent
8370 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
8371 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
8372
8373 For source files, it follows exactly the same search rules as @command{gcc}
8374 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
8375 directories searched are:
8376
8377 @enumerate
8378 @item
8379 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
8380 the switch @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} is specified.
8381
8382 @item
8383 All directories specified by @option{^-I^/SEARCH^}
8384 switches on the @code{gnatbind}
8385 command line, in the order given.
8386
8387 @item
8388 @findex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
8389 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8390 by the @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} ^environment variable^logical name^.
8391
8392 @noindent
8393 @env{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the ^gnat^GNAT^
8394 driver when project files are used. It should not normally be set
8395 by other means.
8396
8397 @item
8398 @findex ADA_OBJECTS_PATH
8399 Each of the directories listed in the value of the
8400 @env{ADA_OBJECTS_PATH} ^environment variable^logical name^.
8401 @ifset unw
8402 Construct this value
8403 exactly as the @env{PATH} environment variable: a list of directory
8404 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
8405 of GNAT).
8406 @end ifset
8407 @ifset vms
8408 Normally, define this value as a logical name containing a comma separated
8409 list of directory names.
8410
8411 This variable can also be defined by means of an environment string
8412 (an argument to the HP C exec* set of functions).
8413
8414 Logical Name:
8415 @smallexample
8416 DEFINE ANOTHER_PATH FOO:[BAG]
8417 DEFINE ADA_OBJECTS_PATH ANOTHER_PATH,FOO:[BAM],FOO:[BAR]
8418 @end smallexample
8419
8420 By default, the path includes GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.DECLIB]
8421 first, followed by the standard Ada
8422 libraries in GNU:[LIB.OPENVMS7_x.2_8_x.ADALIB].
8423 If this is not redefined, the user will obtain the HP Ada 83 IO packages
8424 (Text_IO, Sequential_IO, etc)
8425 instead of the standard Ada packages. Thus, in order to get the standard Ada
8426 packages by default, ADA_OBJECTS_PATH must be redefined.
8427 @end ifset
8428
8429 @item
8430 The content of the @file{ada_object_path} file which is part of the GNAT
8431 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8432 GNAT Run Time Library (RTL) unless the switch @option{-nostdlib} is
8433 specified.
8434 @ifclear vms
8435 @ref{Installing a library}
8436 @end ifclear
8437 @end enumerate
8438
8439 @noindent
8440 In the binder the switch @option{^-I^/SEARCH^}
8441 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatbind})
8442 is used to specify both source and
8443 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
8444 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8445 instead if you want to specify
8446 source paths only, and @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^}
8447 @cindex @option{^-aO^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatbind})
8448 if you want to specify library paths
8449 only. This means that for the binder
8450 @option{^-I^/SEARCH=^}@var{dir} is equivalent to
8451 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^}@var{dir}
8452 @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^}@var{dir}.
8453 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
8454 current working directory.
8455
8456 @findex Ada
8457 @findex System
8458 @findex Interfaces
8459 @findex GNAT
8460 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
8461 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
8462 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
8463 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
8464 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
8465 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
8466 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
8467 different from the directory containing the sources. In a normal
8468 installation, you need not specify these directory names when compiling
8469 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
8470 cause these files to be found.
8471
8472 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
8473 in compiling sources from multiple directories. This can make
8474 development environments much more flexible.
8475
8476 @node Examples of gnatbind Usage
8477 @section Examples of @code{gnatbind} Usage
8478
8479 @noindent
8480 This section contains a number of examples of using the GNAT binding
8481 utility @code{gnatbind}.
8482
8483 @table @code
8484 @item gnatbind hello
8485 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8486 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8487 @file{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
8488
8489 @ifclear vms
8490 @item gnatbind hello -o mainprog.adb
8491 @end ifclear
8492 @ifset vms
8493 @item gnatbind HELLO.ALI /OUTPUT=Mainprog.ADB
8494 @end ifset
8495 The main program @code{Hello} (source program in @file{hello.adb}) is
8496 bound using the standard switch settings. The generated main program is
8497 @file{mainprog.adb} with the associated spec in
8498 @file{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
8499 spec, in the case where the output is in Ada. Note that if this option
8500 is used, then linking must be done manually, since gnatlink will not
8501 be able to find the generated file.
8502
8503 @ifclear vms
8504 @item gnatbind main -C -o mainprog.c -x
8505 @end ifclear
8506 @ifset vms
8507 @item gnatbind MAIN.ALI /BIND_FILE=C /OUTPUT=Mainprog.C /READ_SOURCES=NONE
8508 @end ifset
8509 The main program @code{Main} (source program in
8510 @file{main.adb}) is bound, excluding source files from the
8511 consistency checking, generating
8512 the file @file{mainprog.c}.
8513
8514 @ifclear vms
8515 @item gnatbind -x main_program -C -o mainprog.c
8516 This command is exactly the same as the previous example. Switches may
8517 appear anywhere in the command line, and single letter switches may be
8518 combined into a single switch.
8519 @end ifclear
8520
8521 @ifclear vms
8522 @item gnatbind -n math dbase -C -o ada-control.c
8523 @end ifclear
8524 @ifset vms
8525 @item gnatbind /NOMAIN math dbase /BIND_FILE=C /OUTPUT=ada-control.c
8526 @end ifset
8527 The main program is in a language other than Ada, but calls to
8528 subprograms in packages @code{Math} and @code{Dbase} appear. This call
8529 to @code{gnatbind} generates the file @file{ada-control.c} containing
8530 the @code{adainit} and @code{adafinal} routines to be called before and
8531 after accessing the Ada units.
8532 @end table
8533
8534 @c ------------------------------------
8535 @node Linking Using gnatlink
8536 @chapter Linking Using @command{gnatlink}
8537 @c ------------------------------------
8538 @findex gnatlink
8539
8540 @noindent
8541 This chapter discusses @command{gnatlink}, a tool that links
8542 an Ada program and builds an executable file. This utility
8543 invokes the system linker ^(via the @command{gcc} command)^^
8544 with a correct list of object files and library references.
8545 @command{gnatlink} automatically determines the list of files and
8546 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
8547 generated by the @command{gnatbind} to determine this list.
8548
8549 Note: to invoke @code{gnatlink} with a project file, use the @code{gnat}
8550 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
8551
8552 @menu
8553 * Running gnatlink::
8554 * Switches for gnatlink::
8555 @end menu
8556
8557 @node Running gnatlink
8558 @section Running @command{gnatlink}
8559
8560 @noindent
8561 The form of the @command{gnatlink} command is
8562
8563 @smallexample
8564 $ gnatlink @ovar{switches} @var{mainprog}@r{[}.ali@r{]}
8565            @ovar{non-Ada objects} @ovar{linker options}
8566 @end smallexample
8567
8568 @noindent
8569 The arguments of @command{gnatlink} (switches, main @file{ALI} file,
8570 non-Ada objects
8571 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
8572 be mistaken for a main @file{ALI} file.
8573 Any file name @file{F} without the @file{.ali}
8574 extension will be taken as the main @file{ALI} file if a file exists
8575 whose name is the concatenation of @file{F} and @file{.ali}.
8576
8577 @noindent
8578 @file{@var{mainprog}.ali} references the ALI file of the main program.
8579 The @file{.ali} extension of this file can be omitted. From this
8580 reference, @command{gnatlink} locates the corresponding binder file
8581 @file{b~@var{mainprog}.adb} and, using the information in this file along
8582 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
8583 linker command file to create the executable.
8584
8585 The arguments other than the @command{gnatlink} switches and the main
8586 @file{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
8587 They typically include the names of
8588 object files for units written in other languages than Ada and any library
8589 references required to resolve references in any of these foreign language
8590 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
8591
8592 @var{linker options} is an optional list of linker specific
8593 switches.
8594 The default linker called by gnatlink is @command{gcc} which in
8595 turn calls the appropriate system linker.
8596 Standard options for the linker such as @option{-lmy_lib} or
8597 @option{-Ldir} can be added as is.
8598 For options that are not recognized by
8599 @command{gcc} as linker options, use the @command{gcc} switches
8600 @option{-Xlinker} or @option{-Wl,}.
8601 Refer to the GCC documentation for
8602 details. Here is an example showing how to generate a linker map:
8603
8604 @smallexample
8605 $ ^gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE^GNAT LINK my_prog.ali /MAP^
8606 @end smallexample
8607
8608 Using @var{linker options} it is possible to set the program stack and
8609 heap size.
8610 @ifset unw
8611 See @ref{Setting Stack Size from gnatlink} and
8612 @ref{Setting Heap Size from gnatlink}.
8613 @end ifset
8614
8615 @command{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
8616 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
8617 @command{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
8618 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
8619 presented to the linker.
8620
8621 @ifset vms
8622 @command{gnatlink} accepts the following types of extra files on the command
8623 line: objects (@file{.OBJ}), libraries (@file{.OLB}), sharable images
8624 (@file{.EXE}), and options files (@file{.OPT}). These are recognized and
8625 handled according to their extension.
8626 @end ifset
8627
8628 @node Switches for gnatlink
8629 @section Switches for @command{gnatlink}
8630
8631 @noindent
8632 The following switches are available with the @command{gnatlink} utility:
8633
8634 @table @option
8635 @c !sort!
8636
8637 @item --version
8638 @cindex @option{--version} @command{gnatlink}
8639 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8640
8641 @item --help
8642 @cindex @option{--help} @command{gnatlink}
8643 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8644 all other options.
8645
8646 @item ^-A^/BIND_FILE=ADA^
8647 @cindex @option{^-A^/BIND_FILE=ADA^} (@command{gnatlink})
8648 The binder has generated code in Ada. This is the default.
8649
8650 @item ^-C^/BIND_FILE=C^
8651 @cindex @option{^-C^/BIND_FILE=C^} (@command{gnatlink})
8652 If instead of generating a file in Ada, the binder has generated one in
8653 C, then the linker needs to know about it. Use this switch to signal
8654 to @command{gnatlink} that the binder has generated C code rather than
8655 Ada code.
8656
8657 @item ^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^
8658 @cindex Command line length
8659 @cindex @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} (@command{gnatlink})
8660 On some targets, the command line length is limited, and @command{gnatlink}
8661 will generate a separate file for the linker if the list of object files
8662 is too long.
8663 The @option{^-f^/FORCE_OBJECT_FILE_LIST^} switch forces this file
8664 to be generated even if
8665 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
8666 special situations where the command line length is exceeded.
8667
8668 @item ^-g^/DEBUG^
8669 @cindex Debugging information, including
8670 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatlink})
8671 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
8672 other words, @file{b~@var{mainprog}.adb}) to be compiled with
8673 @option{^-g^/DEBUG^}.
8674 In addition, the binder does not delete the @file{b~@var{mainprog}.adb},
8675 @file{b~@var{mainprog}.o} and @file{b~@var{mainprog}.ali} files.
8676 Without @option{^-g^/DEBUG^}, the binder removes these files by
8677 default. The same procedure apply if a C bind file was generated using
8678 @option{^-C^/BIND_FILE=C^} @code{gnatbind} option, in this case the filenames
8679 are @file{b_@var{mainprog}.c} and @file{b_@var{mainprog}.o}.
8680
8681 @item ^-n^/NOCOMPILE^
8682 @cindex @option{^-n^/NOCOMPILE^} (@command{gnatlink})
8683 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
8684 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
8685 the binder file.
8686
8687 @item ^-v^/VERBOSE^
8688 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8689 Causes additional information to be output, including a full list of the
8690 included object files. This switch option is most useful when you want
8691 to see what set of object files are being used in the link step.
8692
8693 @item ^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^
8694 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE/VERBOSE^} (@command{gnatlink})
8695 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
8696 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
8697
8698 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec-name}
8699 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatlink})
8700 @var{exec-name} specifies an alternate name for the generated
8701 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
8702 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
8703 an executable called @file{^try^TRY.EXE^}.
8704
8705 @ifclear vms
8706 @item -b @var{target}
8707 @cindex @option{-b} (@command{gnatlink})
8708 Compile your program to run on @var{target}, which is the name of a
8709 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
8710 @var{target} is not the same as your host system.
8711
8712 @item -B@var{dir}
8713 @cindex @option{-B} (@command{gnatlink})
8714 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
8715 from @var{dir} instead of the default location. Only use this switch
8716 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
8717 @xref{Directory Options,,, gcc, The GNU Compiler Collection},
8718 for further details. You would normally use the @option{-b} or
8719 @option{-V} switch instead.
8720
8721 @item --GCC=@var{compiler_name}
8722 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatlink})
8723 Program used for compiling the binder file. The default is
8724 @command{gcc}. You need to use quotes around @var{compiler_name} if
8725 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
8726 As an example @option{--GCC="foo -x -y"} will instruct @command{gnatlink} to
8727 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @option{-c} is always
8728 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
8729 command that will be used by @command{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
8730 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8731 itself must not include any embedded spaces. If the compiler executable is
8732 different from the default one (gcc or <prefix>-gcc), then the back-end
8733 switches in the ALI file are not used to compile the binder generated source.
8734 For example, this is the case with @option{--GCC="foo -x -y"}. But the back end
8735 switches will be used for @option{--GCC="gcc -gnatv"}. If several
8736 @option{--GCC=compiler_name} are used, only the last @var{compiler_name}
8737 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
8738 into account. Thus,
8739 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
8740 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
8741
8742 @item --LINK=@var{name}
8743 @cindex @option{--LINK=} (@command{gnatlink})
8744 @var{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
8745 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
8746 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
8747 name for the linker is @command{gcc}. When this switch is used, the
8748 specified linker is called instead of @command{gcc} with exactly the same
8749 parameters that would have been passed to @command{gcc} so if the desired
8750 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
8751 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
8752 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
8753 switch.
8754
8755 @end ifclear
8756
8757 @ifset vms
8758 @item /DEBUG=TRACEBACK
8759 @cindex @code{/DEBUG=TRACEBACK} (@command{gnatlink})
8760 This qualifier causes sufficient information to be included in the
8761 executable file to allow a traceback, but does not include the full
8762 symbol information needed by the debugger.
8763
8764 @item /IDENTIFICATION="<string>"
8765 @code{"<string>"} specifies the string to be stored in the image file
8766 identification field in the image header.
8767 It overrides any pragma @code{Ident} specified string.
8768
8769 @item /NOINHIBIT-EXEC
8770 Generate the executable file even if there are linker warnings.
8771
8772 @item /NOSTART_FILES
8773 Don't link in the object file containing the ``main'' transfer address.
8774 Used when linking with a foreign language main program compiled with an
8775 HP compiler.
8776
8777 @item /STATIC
8778 Prefer linking with object libraries over sharable images, even without
8779 /DEBUG.
8780 @end ifset
8781
8782 @end table
8783
8784 @node The GNAT Make Program gnatmake
8785 @chapter The GNAT Make Program @command{gnatmake}
8786 @findex gnatmake
8787
8788 @menu
8789 * Running gnatmake::
8790 * Switches for gnatmake::
8791 * Mode Switches for gnatmake::
8792 * Notes on the Command Line::
8793 * How gnatmake Works::
8794 * Examples of gnatmake Usage::
8795 @end menu
8796 @noindent
8797 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
8798 the following steps:
8799
8800 @enumerate
8801 @item
8802 Edit some sources to fix bugs.
8803
8804 @item
8805 Add enhancements.
8806
8807 @item
8808 Compile all sources affected.
8809
8810 @item
8811 Rebind and relink.
8812
8813 @item
8814 Test.
8815 @end enumerate
8816
8817 @noindent
8818 The third step can be tricky, because not only do the modified files
8819 @cindex Dependency rules
8820 have to be compiled, but any files depending on these files must also be
8821 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
8822 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
8823 subprograms.
8824
8825 @command{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
8826 of this process. It determines which sources need to be compiled,
8827 compiles them, and binds and links the resulting object files.
8828
8829 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
8830 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
8831 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
8832 changes to the source program cause corresponding changes in
8833 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
8834 @command{gnatmake}.
8835
8836 @node Running gnatmake
8837 @section Running @command{gnatmake}
8838
8839 @noindent
8840 The usual form of the @command{gnatmake} command is
8841
8842 @smallexample
8843 $ gnatmake @ovar{switches} @var{file_name}
8844       @ovar{file_names} @ovar{mode_switches}
8845 @end smallexample
8846
8847 @noindent
8848 The only required argument is one @var{file_name}, which specifies
8849 a compilation unit that is a main program. Several @var{file_names} can be
8850 specified: this will result in several executables being built.
8851 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
8852 @var{file_name}, between @var{file_names} or after the last @var{file_name}.
8853 If @var{mode_switches} are present, they must always be placed after
8854 the last @var{file_name} and all @code{switches}.
8855
8856 If you are using standard file extensions (@file{.adb} and @file{.ads}), then the
8857 extension may be omitted from the @var{file_name} arguments. However, if
8858 you are using non-standard extensions, then it is required that the
8859 extension be given. A relative or absolute directory path can be
8860 specified in a @var{file_name}, in which case, the input source file will
8861 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
8862 source file will first be searched in the directory where
8863 @command{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
8864 the source path of the compiler as described in
8865 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
8866
8867 All @command{gnatmake} output (except when you specify
8868 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}) is to
8869 @file{stderr}. The output produced by the
8870 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} switch is send to
8871 @file{stdout}.
8872
8873 @node Switches for gnatmake
8874 @section Switches for @command{gnatmake}
8875
8876 @noindent
8877 You may specify any of the following switches to @command{gnatmake}:
8878
8879 @table @option
8880 @c !sort!
8881
8882 @item --version
8883 @cindex @option{--version} @command{gnatmake}
8884 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
8885
8886 @item --help
8887 @cindex @option{--help} @command{gnatmake}
8888 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
8889 all other options.
8890
8891 @ifclear vms
8892 @item --GCC=@var{compiler_name}
8893 @cindex @option{--GCC=compiler_name} (@command{gnatmake})
8894 Program used for compiling. The default is `@command{gcc}'. You need to use
8895 quotes around @var{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
8896 spaces or other separator characters. As an example @option{--GCC="foo -x
8897 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
8898 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
8899 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
8900 switch @option{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
8901 above example the compiler command that will be used by @command{gnatmake}
8902 will be @code{foo -c -x -y}. If several @option{--GCC=compiler_name} are
8903 used, only the last @var{compiler_name} is taken into account. However,
8904 all the additional switches are also taken into account. Thus,
8905 @option{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
8906 @option{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
8907
8908 @item --GNATBIND=@var{binder_name}
8909 @cindex @option{--GNATBIND=binder_name} (@command{gnatmake})
8910 Program used for binding. The default is `@code{gnatbind}'. You need to
8911 use quotes around @var{binder_name} if @var{binder_name} contains spaces
8912 or other separator characters. As an example @option{--GNATBIND="bar -x
8913 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
8914 binder. Binder switches that are normally appended by @command{gnatmake}
8915 to `@code{gnatbind}' are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
8916 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8917 itself must not include any embedded spaces.
8918
8919 @item --GNATLINK=@var{linker_name}
8920 @cindex @option{--GNATLINK=linker_name} (@command{gnatmake})
8921 Program used for linking. The default is `@command{gnatlink}'. You need to
8922 use quotes around @var{linker_name} if @var{linker_name} contains spaces
8923 or other separator characters. As an example @option{--GNATLINK="lan -x
8924 -y"} will instruct @command{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
8925 linker. Linker switches that are normally appended by @command{gnatmake} to
8926 `@command{gnatlink}' are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
8927 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
8928 itself must not include any embedded spaces.
8929
8930 @end ifclear
8931
8932 @item ^-a^/ALL_FILES^
8933 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatmake})
8934 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
8935 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
8936 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
8937 By default,
8938 @command{gnatmake} does not check these files,
8939 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
8940 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
8941 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
8942 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
8943 binder.
8944 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
8945 itself. The switch @option{^-a^/ALL_FILES^} is also useful
8946 in conjunction with @option{^-f^/FORCE_COMPILE^}
8947 if you need to recompile an entire application,
8948 including run-time files, using special configuration pragmas,
8949 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
8950
8951 By default
8952 @code{gnatmake ^-a^/ALL_FILES^} compiles all GNAT
8953 internal files with
8954 @ifclear vms
8955 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
8956 @end ifclear
8957 @ifset vms
8958 the @code{/CHECKS=SUPPRESS_ALL /STYLE_CHECKS=GNAT} switch.
8959 @end ifset
8960
8961 @item ^-b^/ACTIONS=BIND^
8962 @cindex @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} (@command{gnatmake})
8963 Bind only. Can be combined with @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} to do
8964 compilation and binding, but no link.
8965 Can be combined with @option{^-l^/ACTIONS=LINK^}
8966 to do binding and linking. When not combined with
8967 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
8968 all the units in the closure of the main program must have been previously
8969 compiled and must be up to date. The root unit specified by @var{file_name}
8970 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
8971 Project File is specified, with the ALI file extension.
8972
8973 @item ^-c^/ACTIONS=COMPILE^
8974 @cindex @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^} (@command{gnatmake})
8975 Compile only. Do not perform binding, except when @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
8976 is also specified. Do not perform linking, except if both
8977 @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} and
8978 @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} are also specified.
8979 If the root unit specified by @var{file_name} is not a main unit, this is the
8980 default. Otherwise @command{gnatmake} will attempt binding and linking
8981 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
8982 the objects.
8983
8984 @item ^-C^/MAPPING^
8985 @cindex @option{^-C^/MAPPING^} (@command{gnatmake})
8986 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate to the
8987 compiler two mappings: from unit names to file names (without any directory
8988 information) and from file names to path names (with full directory
8989 information). These mappings are used by the compiler to short-circuit the path
8990 search. When @command{gnatmake} is invoked with this switch, it will create
8991 a temporary mapping file, initially populated by the project manager,
8992 if @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is used, otherwise initially empty.
8993 Each invocation of the compiler will add the newly accessed sources to the
8994 mapping file. This will improve the source search during the next invocation
8995 of the compiler.
8996
8997 @item ^-C=^/USE_MAPPING_FILE=^@var{file}
8998 @cindex @option{^-C=^/USE_MAPPING^} (@command{gnatmake})
8999 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
9000 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
9001 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
9002 This switch is not compatible with a project file
9003 (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{file}) or with multiple compiling processes
9004 (^-j^/PROCESSES=^nnn, when nnn is greater than 1).
9005
9006 @item ^-d^/DISPLAY_PROGRESS^
9007 @cindex @option{^-d^/DISPLAY_PROGRESS^} (@command{gnatmake})
9008 Display progress for each source, up to date or not, as a single line
9009
9010 @smallexample
9011 completed x out of y (zz%)
9012 @end smallexample
9013
9014 If the file needs to be compiled this is displayed after the invocation of
9015 the compiler. These lines are displayed even in quiet output mode.
9016
9017 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
9018 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@command{gnatmake})
9019 Put all object files and ALI file in directory @var{dir}.
9020 If the @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} switch is not used, all object files
9021 and ALI files go in the current working directory.
9022
9023 This switch cannot be used when using a project file.
9024
9025 @ifclear vms
9026 @item -eL
9027 @cindex @option{-eL} (@command{gnatmake})
9028 Follow all symbolic links when processing project files.
9029 @end ifclear
9030
9031 @item ^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^
9032 @cindex @option{^-eS^/STANDARD_OUTPUT_FOR_COMMANDS^} (@command{gnatmake})
9033 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
9034 on ^standard output^SYS$OUTPUT^,
9035 instead of ^standard error^SYS$ERROR^.
9036
9037 @item ^-f^/FORCE_COMPILE^
9038 @cindex @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} (@command{gnatmake})
9039 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
9040 files may be up to date, but don't recompile predefined or GNAT internal
9041 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
9042 unless the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch is also specified.
9043
9044 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
9045 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@command{gnatmake})
9046 When using project files, if some errors or warnings are detected during
9047 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
9048 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
9049 file, rather than its simple file name.
9050
9051 @item ^-g^/DEBUG^
9052 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gnatmake})
9053 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
9054 linker.
9055
9056 @item ^-i^/IN_PLACE^
9057 @cindex @option{^-i^/IN_PLACE^} (@command{gnatmake})
9058 In normal mode, @command{gnatmake} compiles all object files and ALI files
9059 into the current directory. If the @option{^-i^/IN_PLACE^} switch is used,
9060 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
9061 in place. This means that once a large project is organized into separate
9062 directories in the desired manner, then @command{gnatmake} will automatically
9063 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
9064 Ada object path (@ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
9065 the new object and ALI files are created in the
9066 directory containing the source being compiled. If another organization
9067 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
9068 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
9069 When detecting such a dummy file, @command{gnatmake} will be forced to
9070 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
9071 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
9072
9073 @item ^-j^/PROCESSES=^@var{n}
9074 @cindex @option{^-j^/PROCESSES^} (@command{gnatmake})
9075 @cindex Parallel make
9076 Use @var{n} processes to carry out the (re)compilations. On a
9077 multiprocessor machine compilations will occur in parallel. In the
9078 event of compilation errors, messages from various compilations might
9079 get interspersed (but @command{gnatmake} will give you the full ordered
9080 list of failing compiles at the end). If this is problematic, rerun
9081 the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
9082
9083 @item ^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^
9084 @cindex @option{^-k^/CONTINUE_ON_ERROR^} (@command{gnatmake})
9085 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
9086 ease the programmer's task in case of compilation errors, the list of
9087 sources for which the compile fails is given when @command{gnatmake}
9088 terminates.
9089
9090 If @command{gnatmake} is invoked with several @file{file_names} and with this
9091 switch, if there are compilation errors when building an executable,
9092 @command{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
9093
9094 @item ^-l^/ACTIONS=LINK^
9095 @cindex @option{^-l^/ACTIONS=LINK^} (@command{gnatmake})
9096 Link only. Can be combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^} to binding
9097 and linking. Linking will not be performed if combined with
9098 @option{^-c^/ACTIONS=COMPILE^}
9099 but not with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}.
9100 When not combined with @option{^-b^/ACTIONS=BIND^}
9101 all the units in the closure of the main program must have been previously
9102 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
9103 The root unit specified by @var{file_name}
9104 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
9105 Project File is specified, with the ALI file extension.
9106
9107 @item ^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^
9108 @cindex @option{^-m^/MINIMAL_RECOMPILATION^} (@command{gnatmake})
9109 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
9110 be performed. In this mode @command{gnatmake} ignores time
9111 stamp differences when the only
9112 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
9113 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
9114 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
9115 switch will tell @command{gnatmake} not to recompile files that depend on it
9116 (provided other sources on which these files depend have undergone no
9117 semantic modifications). Note that the debugging information may be
9118 out of date with respect to the sources if the @option{-m} switch causes
9119 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
9120 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
9121
9122 @item ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^
9123 @cindex Dependencies, producing list
9124 @cindex @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^} (@command{gnatmake})
9125 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
9126 dependences to @file{stdout} in a form that can be directly exploited in
9127 a @file{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
9128 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
9129 specified in the various @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9130 and @option{^-I^/SEARCH^} switches. If you use
9131 @code{gnatmake ^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9132 @option{^-q^/QUIET^}
9133 (see below), only the source file names,
9134 without relative paths, are output. If you just specify the
9135 @option{^-M^/DEPENDENCIES_LIST^}
9136 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
9137 is typically what you want. If you also specify
9138 the @option{^-a^/ALL_FILES^} switch,
9139 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
9140 dependencies of the objects in external Ada libraries (see switch
9141 @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^}@var{dir} in the following list)
9142 are never reported.
9143
9144 @item ^-n^/DO_OBJECT_CHECK^
9145 @cindex @option{^-n^/DO_OBJECT_CHECK^} (@command{gnatmake})
9146 Don't compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
9147 If they are not, the full name of the first file that needs to be
9148 recompiled is printed.
9149 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
9150 file, will eventually result in recompiling all required units.
9151
9152 @item ^-o ^/EXECUTABLE=^@var{exec_name}
9153 @cindex @option{^-o^/EXECUTABLE^} (@command{gnatmake})
9154 Output executable name. The name of the final executable program will be
9155 @var{exec_name}. If the @option{^-o^/EXECUTABLE^} switch is omitted the default
9156 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
9157 for an executable file on the host system.
9158
9159 This switch cannot be used when invoking @command{gnatmake} with several
9160 @file{file_names}.
9161
9162 @item ^-p or --create-missing-dirs^/CREATE_MISSING_DIRS^
9163 @cindex @option{^-p^/CREATE_MISSING_DIRS^} (@command{gnatmake})
9164 When using project files (^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}), create
9165 automatically missing object directories, library directories and exec
9166 directories.
9167
9168 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
9169 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@command{gnatmake})
9170 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
9171 @xref{gnatmake and Project Files}.
9172
9173 @item ^-q^/QUIET^
9174 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatmake})
9175 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
9176 @command{gnatmake} are displayed.
9177
9178 @item ^-s^/SWITCH_CHECK/^
9179 @cindex @option{^-s^/SWITCH_CHECK^} (@command{gnatmake})
9180 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
9181 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
9182 following way:
9183 orders between different ``first letter'' switches are ignored, but
9184 orders between same switches are taken into account. For example,
9185 @option{-O -O2} is different than @option{-O2 -O}, but @option{-g -O}
9186 is equivalent to @option{-O -g}.
9187
9188 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
9189
9190 @item ^-u^/UNIQUE^
9191 @cindex @option{^-u^/UNIQUE^} (@command{gnatmake})
9192 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
9193 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
9194 ^-u^/UNIQUE^ with a project file and no main has a special meaning
9195 (@pxref{Project Files and Main Subprograms}).
9196
9197 @item ^-U^/ALL_PROJECTS^
9198 @cindex @option{^-U^/ALL_PROJECTS^} (@command{gnatmake})
9199 When used without a project file or with one or several mains on the command
9200 line, is equivalent to ^-u^/UNIQUE^. When used with a project file and no main
9201 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
9202 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
9203
9204 @item ^-v^/REASONS^
9205 @cindex @option{^-v^/REASONS^} (@command{gnatmake})
9206 Verbose. Display the reason for all recompilations @command{gnatmake}
9207 decides are necessary, with the highest verbosity level.
9208
9209 @item ^-vl^/LOW_VERBOSITY^
9210 @cindex @option{^-vl^/LOW_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9211 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
9212
9213 @item ^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^
9214 @cindex @option{^-vm^/MEDIUM_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9215 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
9216
9217 @item ^-vh^/HIGH_VERBOSITY^
9218 @cindex @option{^-vm^/HIGH_VERBOSITY^} (@command{gnatmake})
9219 Verbosity level High. Equivalent to ^-v^/REASONS^.
9220
9221 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
9222 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
9223 @xref{Switches Related to Project Files}.
9224
9225 @item ^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^
9226 @cindex @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} (@command{gnatmake})
9227 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
9228 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
9229 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
9230 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
9231 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
9232 be those specified on the command line. Even when
9233 @option{^-x^/NON_PROJECT_UNIT_COMPILATION^} is used, mains specified on the
9234 command line need to be sources of a project file.
9235
9236 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
9237 Indicate that external variable @var{name} has the value @var{value}.
9238 The Project Manager will use this value for occurrences of
9239 @code{external(name)} when parsing the project file.
9240 @xref{Switches Related to Project Files}.
9241
9242 @item ^-z^/NOMAIN^
9243 @cindex @option{^-z^/NOMAIN^} (@command{gnatmake})
9244 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
9245 given on the command line is a package name. The resulting executable
9246 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
9247 then the finalization routines.
9248
9249 @end table
9250
9251 @table @asis
9252 @item @command{gcc} @asis{switches}
9253 @ifclear vms
9254 Any uppercase or multi-character switch that is not a @command{gnatmake} switch
9255 is passed to @command{gcc} (e.g.@: @option{-O}, @option{-gnato,} etc.)
9256 @end ifclear
9257 @ifset vms
9258 Any qualifier that cannot be recognized as a qualifier for @code{GNAT MAKE}
9259 but is recognizable as a valid qualifier for @code{GNAT COMPILE} is
9260 automatically treated as a compiler switch, and passed on to all
9261 compilations that are carried out.
9262 @end ifset
9263 @end table
9264
9265 @noindent
9266 Source and library search path switches:
9267
9268 @table @option
9269 @c !sort!
9270 @item ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9271 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9272 When looking for source files also look in directory @var{dir}.
9273 The order in which source files search is undertaken is
9274 described in @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
9275
9276 @item ^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9277 @cindex @option{^-aL^/SKIP_MISSING^} (@command{gnatmake})
9278 Consider @var{dir} as being an externally provided Ada library.
9279 Instructs @command{gnatmake} to skip compilation units whose @file{.ALI}
9280 files have been located in directory @var{dir}. This allows you to have
9281 missing bodies for the units in @var{dir} and to ignore out of date bodies
9282 for the same units. You still need to specify
9283 the location of the specs for these units by using the switches
9284 @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}
9285 or @option{^-I^/SEARCH=^@var{dir}}.
9286 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
9287 of @command{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
9288 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
9289 ALI files.
9290
9291 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9292 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9293 When searching for library and object files, look in directory
9294 @var{dir}. The order in which library files are searched is described in
9295 @ref{Search Paths for gnatbind}.
9296
9297 @item ^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
9298 @cindex Search paths, for @command{gnatmake}
9299 @cindex @option{^-A^/CONDITIONAL_SOURCE_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9300 Equivalent to @option{^-aL^/SKIP_MISSING=^@var{dir}
9301 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9302
9303 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
9304 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@command{gnatmake})
9305 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
9306 ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}}.
9307
9308 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
9309 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@command{gnatmake})
9310 @cindex Source files, suppressing search
9311 Do not look for source files in the directory containing the source
9312 file named in the command line.
9313 Do not look for ALI or object files in the directory
9314 where @command{gnatmake} was invoked.
9315
9316 @item ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^@var{dir}
9317 @cindex @option{^-L^/LIBRARY_SEARCH^} (@command{gnatmake})
9318 @cindex Linker libraries
9319 Add directory @var{dir} to the list of directories in which the linker
9320 will search for libraries. This is equivalent to
9321 @option{-largs ^-L^/LIBRARY_SEARCH=^}@var{dir}.
9322 @ifclear vms
9323 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
9324 set in the registry are not searched for.
9325 @end ifclear
9326
9327 @item -nostdinc
9328 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatmake})
9329 Do not look for source files in the system default directory.
9330
9331 @item -nostdlib
9332 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatmake})
9333 Do not look for library files in the system default directory.
9334
9335 @item --RTS=@var{rts-path}
9336 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatmake})
9337 Specifies the default location of the runtime library. GNAT looks for the
9338 runtime
9339 in the following directories, and stops as soon as a valid runtime is found
9340 (@file{adainclude} or @file{ada_source_path}, and @file{adalib} or
9341 @file{ada_object_path} present):
9342
9343 @itemize @bullet
9344 @item <current directory>/$rts_path
9345
9346 @item <default-search-dir>/$rts_path
9347
9348 @item <default-search-dir>/rts-$rts_path
9349 @end itemize
9350
9351 @noindent
9352 The selected path is handled like a normal RTS path.
9353
9354 @end table
9355
9356 @node Mode Switches for gnatmake
9357 @section Mode Switches for @command{gnatmake}
9358
9359 @noindent
9360 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
9361 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
9362 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
9363 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
9364 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
9365 designated component of GNAT.
9366
9367 @table @option
9368 @c !sort!
9369 @item -cargs @var{switches}
9370 @cindex @option{-cargs} (@command{gnatmake})
9371 Compiler switches. Here @var{switches} is a list of switches
9372 that are valid switches for @command{gcc}. They will be passed on to
9373 all compile steps performed by @command{gnatmake}.
9374
9375 @item -bargs @var{switches}
9376 @cindex @option{-bargs} (@command{gnatmake})
9377 Binder switches. Here @var{switches} is a list of switches
9378 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
9379 all bind steps performed by @command{gnatmake}.
9380
9381 @item -largs @var{switches}
9382 @cindex @option{-largs} (@command{gnatmake})
9383 Linker switches. Here @var{switches} is a list of switches
9384 that are valid switches for @command{gnatlink}. They will be passed on to
9385 all link steps performed by @command{gnatmake}.
9386
9387 @item -margs @var{switches}
9388 @cindex @option{-margs} (@command{gnatmake})
9389 Make switches. The switches are directly interpreted by @command{gnatmake},
9390 regardless of any previous occurrence of @option{-cargs}, @option{-bargs}
9391 or @option{-largs}.
9392 @end table
9393
9394 @node Notes on the Command Line
9395 @section Notes on the Command Line
9396
9397 @noindent
9398 This section contains some additional useful notes on the operation
9399 of the @command{gnatmake} command.
9400
9401 @itemize @bullet
9402 @item
9403 @cindex Recompilation, by @command{gnatmake}
9404 If @command{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
9405 and all other units required by the main program.
9406 This means that @command{gnatmake}
9407 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
9408 the development cycle.
9409
9410 @item
9411 If you enter @code{gnatmake @var{file}.adb}, where @file{@var{file}.adb}
9412 is a subunit or body of a generic unit, @command{gnatmake} recompiles
9413 @file{@var{file}.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
9414 warning.
9415
9416 @item
9417 In @command{gnatmake} the switch @option{^-I^/SEARCH^}
9418 is used to specify both source and
9419 library file paths. Use @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
9420 instead if you just want to specify
9421 source paths only and @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}
9422 if you want to specify library paths
9423 only.
9424
9425 @item
9426 @command{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
9427 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
9428 consideration and in particular it means that the use of the
9429 @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} switch will not recompile these files
9430 unless @option{^-a^/ALL_FILES^} is also specified.
9431
9432 @item
9433 @command{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
9434 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
9435 as follows: @i{^obj-dir^[OBJ_DIR]^} contains the objects and ALI files for
9436 of your Ada compilation units,
9437 whereas @i{^include-dir^[INCLUDE_DIR]^} contains the
9438 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
9439 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type
9440
9441 @smallexample
9442 @ifclear vms
9443 $ gnatmake -aI@var{include-dir}  -aL@var{obj-dir}  main
9444 @end ifclear
9445 @ifset vms
9446 $ gnatmake /SOURCE_SEARCH=@i{[INCLUDE_DIR]}
9447            /SKIP_MISSING=@i{[OBJ_DIR]} main
9448 @end ifset
9449 @end smallexample
9450
9451 @item
9452 Using @command{gnatmake} along with the
9453 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}
9454 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
9455 this switch,
9456 you can update the comments/format of your
9457 source files without having to recompile everything. Note, however, that
9458 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
9459 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
9460 limited, as that debugging info will only be useful during the
9461 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
9462 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
9463 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
9464 that the debugging information may be out of date.
9465 @end itemize
9466
9467 @node How gnatmake Works
9468 @section How @command{gnatmake} Works
9469
9470 @noindent
9471 Generally @command{gnatmake} automatically performs all necessary
9472 recompilations and you don't need to worry about how it works. However,
9473 it may be useful to have some basic understanding of the @command{gnatmake}
9474 approach and in particular to understand how it uses the results of
9475 previous compilations without incorrectly depending on them.
9476
9477 First a definition: an object file is considered @dfn{up to date} if the
9478 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
9479 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
9480 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
9481 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
9482 to recompile this file.
9483
9484 @command{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
9485 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
9486 @command{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
9487 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
9488 examined to find all the source files on which the main program depends,
9489 and @command{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
9490 files.
9491
9492 This process ensures that @command{gnatmake} only trusts the dependencies
9493 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
9494 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
9495 dependencies. As a result the program is compiled ``upside down'' from what may
9496 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
9497 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
9498 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
9499 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
9500 @command{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
9501 necessary.
9502
9503 When invoking @command{gnatmake} with several @var{file_names}, if a unit is
9504 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
9505
9506 Note: when using non-standard naming conventions
9507 (@pxref{Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
9508 file the version of a source and invoking @command{gnatmake} to recompile may
9509 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
9510 by @command{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
9511 ^-f^/FORCE_COMPILE^.
9512
9513 @node Examples of gnatmake Usage
9514 @section Examples of @command{gnatmake} Usage
9515
9516 @table @code
9517 @item gnatmake hello.adb
9518 Compile all files necessary to bind and link the main program
9519 @file{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
9520 resulting object files to generate an executable file @file{^hello^HELLO.EXE^}.
9521
9522 @item gnatmake main1 main2 main3
9523 Compile all files necessary to bind and link the main programs
9524 @file{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @file{main2.adb}
9525 (containing unit @code{Main2}) and @file{main3.adb}
9526 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
9527 to generate three executable files @file{^main1^MAIN1.EXE^},
9528 @file{^main2^MAIN2.EXE^}
9529 and @file{^main3^MAIN3.EXE^}.
9530
9531 @ifclear vms
9532 @item gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l
9533 @end ifclear
9534
9535 @ifset vms
9536 @item gnatmake Main_Unit /QUIET
9537 /COMPILER_QUALIFIERS /OPTIMIZE=ALL
9538 /BINDER_QUALIFIERS /ORDER_OF_ELABORATION
9539 @end ifset
9540 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
9541 @code{Main_Unit} (from file @file{main_unit.adb}). All compilations will
9542 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
9543 listed by the binder. @command{gnatmake} will operate in quiet mode, not
9544 displaying commands it is executing.
9545 @end table
9546
9547 @c *************************
9548 @node Improving Performance
9549 @chapter Improving Performance
9550 @cindex Improving performance
9551
9552 @noindent
9553 This chapter presents several topics related to program performance.
9554 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
9555 and some of the techniques for making your program run faster.
9556 It then documents the @command{gnatelim} tool and unused subprogram/data
9557 elimination feature, which can reduce the size of program executables.
9558
9559 Note: to invoke @command{gnatelim} with a project file, use the @code{gnat}
9560 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
9561
9562 @ifnottex
9563 @menu
9564 * Performance Considerations::
9565 * Text_IO Suggestions::
9566 * Reducing Size of Ada Executables with gnatelim::
9567 * Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination::
9568 @end menu
9569 @end ifnottex
9570
9571 @c *****************************
9572 @node Performance Considerations
9573 @section Performance Considerations
9574
9575 @noindent
9576 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
9577 between
9578
9579 @itemize @bullet
9580 @item
9581 performance of the generated code
9582
9583 @item
9584 speed of compilation
9585
9586 @item
9587 minimization of dependences and recompilation
9588
9589 @item
9590 the degree of run-time checking.
9591 @end itemize
9592
9593 @noindent
9594 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
9595 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
9596 of the generated code:
9597
9598 @itemize @bullet
9599 @item
9600 no optimization
9601
9602 @item
9603 no inlining of subprogram calls
9604
9605 @item
9606 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
9607 @end itemize
9608
9609 @noindent
9610 These options are suitable for most program development purposes. This
9611 chapter describes how you can modify these choices, and also provides
9612 some guidelines on debugging optimized code.
9613
9614 @menu
9615 * Controlling Run-Time Checks::
9616 * Use of Restrictions::
9617 * Optimization Levels::
9618 * Debugging Optimized Code::
9619 * Inlining of Subprograms::
9620 * Other Optimization Switches::
9621 * Optimization and Strict Aliasing::
9622
9623 @ifset vms
9624 * Coverage Analysis::
9625 @end ifset
9626 @end menu
9627
9628 @node Controlling Run-Time Checks
9629 @subsection Controlling Run-Time Checks
9630
9631 @noindent
9632 By default, GNAT generates all run-time checks, except integer overflow
9633 checks, stack overflow checks, and checks for access before elaboration on
9634 subprogram calls. The latter are not required in default mode, because all
9635 necessary checking is done at compile time.
9636 @cindex @option{-gnatp} (@command{gcc})
9637 @cindex @option{-gnato} (@command{gcc})
9638 Two gnat switches, @option{-gnatp} and @option{-gnato} allow this default to
9639 be modified. @xref{Run-Time Checks}.
9640
9641 Our experience is that the default is suitable for most development
9642 purposes.
9643
9644 We treat integer overflow specially because these
9645 are quite expensive and in our experience are not as important as other
9646 run-time checks in the development process. Note that division by zero
9647 is not considered an overflow check, and divide by zero checks are
9648 generated where required by default.
9649
9650 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
9651 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
9652 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
9653 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
9654 you should read this chapter.
9655
9656 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
9657 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
9658 by default. These can be suppressed by use of the @option{-gnatVn} switch.
9659 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
9660 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
9661 it may be reasonable to routinely use @option{-gnatVn}. Validity checks
9662 are also suppressed entirely if @option{-gnatp} is used.
9663
9664 @cindex Overflow checks
9665 @cindex Checks, overflow
9666 @findex Suppress
9667 @findex Unsuppress
9668 @cindex pragma Suppress
9669 @cindex pragma Unsuppress
9670 Note that the setting of the switches controls the default setting of
9671 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
9672 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
9673 checks) in the program source.
9674
9675 @node Use of Restrictions
9676 @subsection Use of Restrictions
9677
9678 @noindent
9679 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
9680 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
9681 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
9682 of pragma Restrictions (No_Finalization), the use of this pragma does not
9683 affect the generated code in most cases.
9684
9685 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
9686 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
9687 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
9688 have to be marked as non-abortable.
9689
9690 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
9691 of control (@code{select @dots{} then abort}), then this distributed overhead
9692 is removed, which may have a general positive effect in improving
9693 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
9694 constructs and controlled types will show much improved performance.
9695 The relevant restrictions pragmas are
9696
9697 @smallexample @c ada
9698    pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
9699    pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
9700 @end smallexample
9701
9702 @noindent
9703 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
9704 that this also means that you can write code without worrying about the
9705 possibility of an immediate abort at any point.
9706
9707 @node Optimization Levels
9708 @subsection Optimization Levels
9709 @cindex @option{^-O^/OPTIMIZE^} (@command{gcc})
9710
9711 @noindent
9712 Without any optimization ^option,^qualifier,^
9713 the compiler's goal is to reduce the cost of
9714 compilation and to make debugging produce the expected results.
9715 Statements are independent: if you stop the program with a breakpoint between
9716 statements, you can then assign a new value to any variable or change
9717 the program counter to any other statement in the subprogram and get exactly
9718 the results you would expect from the source code.
9719
9720 Turning on optimization makes the compiler attempt to improve the
9721 performance and/or code size at the expense of compilation time and
9722 possibly the ability to debug the program.
9723
9724 If you use multiple
9725 ^-O options, with or without level numbers,^/OPTIMIZE qualifiers,^
9726 the last such option is the one that is effective.
9727
9728 @noindent
9729 The default is optimization off. This results in the fastest compile
9730 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
9731 generated programs are considerably larger and slower than when
9732 optimization is enabled. You can use the
9733 @ifclear vms
9734 @option{-O} switch (the permitted forms are @option{-O0}, @option{-O1}
9735 @option{-O2}, @option{-O3}, and @option{-Os})
9736 @end ifclear
9737 @ifset vms
9738 @code{OPTIMIZE} qualifier
9739 @end ifset
9740 to @command{gcc} to control the optimization level:
9741
9742 @table @option
9743 @item ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9744 No optimization (the default);
9745 generates unoptimized code but has
9746 the fastest compilation time.
9747
9748 Note that many other compilers do fairly extensive optimization
9749 even if ``no optimization'' is specified. With gcc, it is
9750 very unusual to use ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^ for production if
9751 execution time is of any concern, since ^-O0^/OPTIMIZE=NONE^
9752 really does mean no optimization at all. This difference between
9753 gcc and other compilers should be kept in mind when doing
9754 performance comparisons.
9755
9756 @item ^-O1^/OPTIMIZE=SOME^
9757 Moderate optimization;
9758 optimizes reasonably well but does not
9759 degrade compilation time significantly.
9760
9761 @item ^-O2^/OPTIMIZE=ALL^
9762 @ifset vms
9763 @itemx /OPTIMIZE=DEVELOPMENT
9764 @end ifset
9765 Full optimization;
9766 generates highly optimized code and has
9767 the slowest compilation time.
9768
9769 @item ^-O3^/OPTIMIZE=INLINING^
9770 Full optimization as in @option{-O2},
9771 and also attempts automatic inlining of small
9772 subprograms within a unit (@pxref{Inlining of Subprograms}).
9773
9774 @item ^-Os^/OPTIMIZE=SPACE^
9775 Optimize space usage of resulting program.
9776 @end table
9777
9778 @noindent
9779 Higher optimization levels perform more global transformations on the
9780 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
9781 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
9782 resulting improvement in execution time,
9783 both depend on the particular application and the hardware environment.
9784 You should experiment to find the best level for your application.
9785
9786 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
9787 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
9788 of the optimization settings in general terms.
9789 @xref{Optimize Options,, Options That Control Optimization, gcc, Using
9790 the GNU Compiler Collection (GCC)}, for details about
9791 ^the @option{-O} settings and a number of @option{-f} options that^how to^
9792 individually enable or disable specific optimizations.
9793
9794 Unlike some other compilation systems, ^@command{gcc}^GNAT^ has
9795 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
9796 which appear only with optimization turned on, but there have also been
9797 bugs which show up only in @emph{unoptimized} code. Selecting a lower
9798 level of optimization does not improve the reliability of the code
9799 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
9800 levels.
9801
9802 Note regarding the use of @option{-O3}: The use of this optimization level
9803 is generally discouraged with GNAT, since it often results in larger
9804 executables which run more slowly. See further discussion of this point
9805 in @ref{Inlining of Subprograms}.
9806
9807 @node Debugging Optimized Code
9808 @subsection Debugging Optimized Code
9809 @cindex Debugging optimized code
9810 @cindex Optimization and debugging
9811
9812 @noindent
9813 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
9814 @ifclear vms
9815 nonzero optimization levels,
9816 the higher the level the more likely that
9817 @end ifclear
9818 @ifset vms
9819 @option{/OPTIMIZE} settings other than @code{NONE},
9820 such settings will make it more likely that
9821 @end ifset
9822 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
9823 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
9824 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
9825 displayed in the debugger.
9826 This can only happen at @option{-O2} or @option{-O3}.
9827 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
9828 ^level^setting^ @option{-O1} or higher.
9829
9830 The use of the @option{^-g^/DEBUG^} switch,
9831 @cindex @option{^-g^/DEBUG^} (@command{gcc})
9832 which is needed for source-level debugging,
9833 affects the size of the program executable on disk,
9834 and indeed the debugging information can be quite large.
9835 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
9836 degrade performance)
9837
9838 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
9839 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
9840 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
9841 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
9842 These are the most common cases:
9843
9844 @enumerate
9845 @item
9846 @i{The ``hopping Program Counter'':}  Repeated @code{step} or @code{next}
9847 commands show
9848 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
9849 the following optimizations:
9850
9851 @itemize @bullet
9852 @item
9853 @i{Common subexpression elimination:} using a single instance of code for a
9854 quantity that the source computes several times.  As a result you
9855 may not be able to stop on what looks like a statement.
9856
9857 @item
9858 @i{Invariant code motion:} moving an expression that does not change within a
9859 loop, to the beginning of the loop.
9860
9861 @item
9862 @i{Instruction scheduling:} moving instructions so as to
9863 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
9864 general to move computations of values closer to their uses. Often
9865 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
9866 happening and then later bounce back to the statement when the
9867 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
9868 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
9869 expected side-effects.
9870 @end itemize
9871
9872 @item
9873 @i{The ``big leap'':} More commonly known as @emph{cross-jumping}, in which
9874 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
9875 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
9876 it (and the code following) translates to the same thing as the code
9877 that @emph{was} supposed to be executed.  This effect is typically seen in
9878 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
9879 a @code{break} in a C @code{^switch^switch^} statement.
9880
9881 @item
9882 @i{The ``roving variable'':} The symptom is an unexpected value in a variable.
9883 There are various reasons for this effect:
9884
9885 @itemize @bullet
9886 @item
9887 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
9888 ``home''.
9889
9890 @item
9891 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
9892 probably the most common cause.
9893
9894 @item
9895 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
9896 have been moved.
9897
9898 @item
9899 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
9900 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
9901 information for the variable
9902 @end itemize
9903
9904 @noindent
9905 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
9906 you should first ascertain if that value was actually computed by
9907 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
9908 Record fields or
9909 array elements in an object designated by an access value
9910 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
9911 value is sensible.
9912 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
9913 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
9914 values (one must apply the procedure recursively to those
9915 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
9916 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
9917 the value in question; or continuing to step @emph{from} the point of the
9918 strange value to see if code motion had simply moved the variable's
9919 assignments later.
9920 @end enumerate
9921
9922 @noindent
9923 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @option{-O0}
9924 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
9925 are most needed, and then move to @option{-O1} and later @option{-O2} as
9926 the debugger becomes less critical.
9927 Whether to use the @option{^-g^/DEBUG^} switch in the release version is
9928 a release management issue.
9929 @ifclear vms
9930 Note that if you use @option{-g} you can then use the @command{strip} program
9931 on the resulting executable,
9932 which removes both debugging information and global symbols.
9933 @end ifclear
9934
9935 @node Inlining of Subprograms
9936 @subsection Inlining of Subprograms
9937
9938 @noindent
9939 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
9940 following conditions are met:
9941
9942 @itemize @bullet
9943 @item
9944 The optimization level is at least @option{-O1}.
9945
9946 @item
9947 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
9948 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
9949 subprograms.
9950
9951 @item
9952 @cindex pragma Inline
9953 @findex Inline
9954 Either @code{pragma Inline} applies to the subprogram, or it is local
9955 to the unit and called once from within it, or it is small and automatic
9956 inlining (optimization level @option{-O3}) is specified.
9957 @end itemize
9958
9959 @noindent
9960 Calls to subprograms in @code{with}'ed units are normally not inlined.
9961 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
9962 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true.
9963
9964 @itemize @bullet
9965 @item
9966 The optimization level is at least @option{-O1}.
9967
9968 @item
9969 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
9970 and not contain something that @command{gcc} cannot support in inlined
9971 subprograms.
9972
9973 @item
9974 The call appears in a body (not in a package spec).
9975
9976 @item
9977 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
9978
9979 @item
9980 @cindex @option{-gnatn} (@command{gcc})
9981 The @option{^-gnatn^/INLINE^} switch
9982 is used in the @command{gcc} command line
9983 @end itemize
9984
9985 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
9986 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
9987 or features in the body that make it impossible for the compiler
9988 to do the inlining.
9989
9990 Note that specifying the @option{-gnatn} switch causes additional
9991 compilation dependencies. Consider the following:
9992
9993 @smallexample @c ada
9994 @cartouche
9995 package R is
9996    procedure Q;
9997    pragma Inline (Q);
9998 end R;
9999 package body R is
10000    @dots{}
10001 end R;
10002
10003 with R;
10004 procedure Main is
10005 begin
10006    @dots{}
10007    R.Q;
10008 end Main;
10009 @end cartouche
10010 @end smallexample
10011
10012 @noindent
10013 With the default behavior (no @option{-gnatn} switch specified), the
10014 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
10015 @file{main.adb}, and the spec of the package in file @file{r.ads}. This
10016 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
10017 @code{Main}.
10018
10019 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
10020 circumstances. If the @option{-gnatn} switch is present when @code{Main}
10021 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
10022 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
10023 @file{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
10024 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
10025 occurs whether or not the call is in fact inlined by @command{gcc}.
10026
10027 The use of front end inlining with @option{-gnatN} generates similar
10028 additional dependencies.
10029
10030 @cindex @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} (@command{gcc})
10031 Note: The @option{^-fno-inline^/INLINE=SUPPRESS^} switch
10032 can be used to prevent
10033 all inlining. This switch overrides all other conditions and ensures
10034 that no inlining occurs. The extra dependences resulting from
10035 @option{-gnatn} will still be active, even if
10036 this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
10037
10038 @cindex @option{-fno-inline-functions} (@command{gcc})
10039 Note: The @option{-fno-inline-functions} switch can be used to prevent
10040 automatic inlining of small subprograms if @option{-O3} is used.
10041
10042 @cindex @option{-fno-inline-functions-called-once} (@command{gcc})
10043 Note: The @option{-fno-inline-functions-called-once} switch
10044 can be used to prevent inlining of subprograms local to the unit
10045 and called once from within it if @option{-O1} is used.
10046
10047 Note regarding the use of @option{-O3}: There is no difference in inlining
10048 behavior between @option{-O2} and @option{-O3} for subprograms with an explicit
10049 pragma @code{Inline} assuming the use of @option{-gnatn}
10050 or @option{-gnatN} (the switches that activate inlining). If you have used
10051 pragma @code{Inline} in appropriate cases, then it is usually much better
10052 to use @option{-O2} and @option{-gnatn} and avoid the use of @option{-O3} which
10053 in this case only has the effect of inlining subprograms you did not
10054 think should be inlined. We often find that the use of @option{-O3} slows
10055 down code by performing excessive inlining, leading to increased instruction
10056 cache pressure from the increased code size. So the bottom line here is
10057 that you should not automatically assume that @option{-O3} is better than
10058 @option{-O2}, and indeed you should use @option{-O3} only if tests show that
10059 it actually improves performance.
10060
10061 @node Other Optimization Switches
10062 @subsection Other Optimization Switches
10063 @cindex Optimization Switches
10064
10065 Since @code{GNAT} uses the @command{gcc} back end, all the specialized
10066 @command{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
10067 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
10068 to work. Examples of switches in this category are
10069 @option{-funroll-loops} and
10070 the various target-specific @option{-m} options (in particular, it has been
10071 observed that @option{-march=pentium4} can significantly improve performance
10072 on appropriate machines). For full details of these switches, see
10073 @ref{Submodel Options,, Hardware Models and Configurations, gcc, Using
10074 the GNU Compiler Collection (GCC)}.
10075
10076 @node Optimization and Strict Aliasing
10077 @subsection Optimization and Strict Aliasing
10078 @cindex Aliasing
10079 @cindex Strict Aliasing
10080 @cindex No_Strict_Aliasing
10081
10082 @noindent
10083 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
10084 efficient code in situations where other languages would be forced to
10085 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
10086 the following example:
10087
10088 @smallexample @c ada
10089 @cartouche
10090 procedure R is
10091    type Int1 is new Integer;
10092    type Int2 is new Integer;
10093    type Int1A is access Int1;
10094    type Int2A is access Int2;
10095    Int1V : Int1A;
10096    Int2V : Int2A;
10097    @dots{}
10098
10099 begin
10100    @dots{}
10101    for J in Data'Range loop
10102       if Data (J) = Int1V.all then
10103          Int2V.all := Int2V.all + 1;
10104       end if;
10105    end loop;
10106    @dots{}
10107 end R;
10108 @end cartouche
10109 @end smallexample
10110
10111 @noindent
10112 In this example, since the variable @code{Int1V} can only access objects
10113 of type @code{Int1}, and @code{Int2V} can only access objects of type
10114 @code{Int2}, there is no possibility that the assignment to
10115 @code{Int2V.all} affects the value of @code{Int1V.all}. This means that
10116 the compiler optimizer can "know" that the value @code{Int1V.all} is constant
10117 for all iterations of the loop and avoid the extra memory reference
10118 required to dereference it each time through the loop.
10119
10120 This kind of optimization, called strict aliasing analysis, is
10121 triggered by specifying an optimization level of @option{-O2} or
10122 higher and allows @code{GNAT} to generate more efficient code
10123 when access values are involved.
10124
10125 However, although this optimization is always correct in terms of
10126 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
10127 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
10128 the typing system. Consider the following complete program example:
10129
10130 @smallexample @c ada
10131 @cartouche
10132 package p1 is
10133    type int1 is new integer;
10134    type int2 is new integer;
10135    type a1 is access int1;
10136    type a2 is access int2;
10137 end p1;
10138
10139 with p1; use p1;
10140 package p2 is
10141    function to_a2 (Input : a1) return a2;
10142 end p2;
10143
10144 with Unchecked_Conversion;
10145 package body p2 is
10146    function to_a2 (Input : a1) return a2 is
10147       function to_a2u is
10148         new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10149    begin
10150       return to_a2u (Input);
10151    end to_a2;
10152 end p2;
10153
10154 with p2; use p2;
10155 with p1; use p1;
10156 with Text_IO; use Text_IO;
10157 procedure m is
10158    v1 : a1 := new int1;
10159    v2 : a2 := to_a2 (v1);
10160 begin
10161    v1.all := 1;
10162    v2.all := 0;
10163    put_line (int1'image (v1.all));
10164 end;
10165 @end cartouche
10166 @end smallexample
10167
10168 @noindent
10169 This program prints out 0 in @option{-O0} or @option{-O1}
10170 mode, but it prints out 1 in @option{-O2} mode. That's
10171 because in strict aliasing mode, the compiler can and
10172 does assume that the assignment to @code{v2.all} could not
10173 affect the value of @code{v1.all}, since different types
10174 are involved.
10175
10176 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
10177 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
10178 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
10179 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
10180 execution of a program erroneous.  That's the case here since the result
10181 does not point to an object of type @code{int2}.  This means that the
10182 effect is entirely unpredictable.
10183
10184 However, although that explanation may satisfy a language
10185 lawyer, in practice an applications programmer expects an
10186 unchecked conversion involving pointers to create true
10187 aliases and the behavior of printing 1 seems plain wrong.
10188 In this case, the strict aliasing optimization is unwelcome.
10189
10190 Indeed the compiler recognizes this possibility, and the
10191 unchecked conversion generates a warning:
10192
10193 @smallexample
10194 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "a2"
10195 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
10196 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (a2);"
10197 @end smallexample
10198
10199 @noindent
10200 Unfortunately the problem is recognized when compiling the body of
10201 package @code{p2}, but the actual "bad" code is generated while
10202 compiling the body of @code{m} and this latter compilation does not see
10203 the suspicious @code{Unchecked_Conversion}.
10204
10205 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
10206 avoid the unwanted strict aliasing optimization in a case like this.
10207
10208 One possibility is to simply avoid the use of @option{-O2}, but
10209 that is a bit drastic, since it throws away a number of useful
10210 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
10211
10212 A less drastic approach is to compile the program using the
10213 option @option{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
10214 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
10215 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
10216 unit @code{m} with this switch, then we get the expected
10217 value of zero printed. Analyzing which units might need
10218 the switch can be painful, so a more reasonable approach
10219 is to compile the entire program with options @option{-O2}
10220 and @option{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
10221 satisfactory with this combination of options, then the
10222 advantage is that the entire issue of possible "wrong"
10223 optimization due to strict aliasing is avoided.
10224
10225 To avoid the use of compiler switches, the configuration
10226 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
10227 used to specify that for all access types, the strict
10228 aliasing optimization should be suppressed.
10229
10230 However, these approaches are still overkill, in that they causes
10231 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
10232 refined approach is to concentrate attention on the specific
10233 access type identified as problematic.
10234
10235 First, if a careful analysis of uses of the pointer shows
10236 that there are no possible problematic references, then
10237 the warning can be suppressed by bracketing the
10238 instantiation of @code{Unchecked_Conversion} to turn
10239 the warning off:
10240
10241 @smallexample @c ada
10242    pragma Warnings (Off);
10243    function to_a2u is
10244      new Unchecked_Conversion (a1, a2);
10245    pragma Warnings (On);
10246 @end smallexample
10247
10248 @noindent
10249 Of course that approach is not appropriate for this particular
10250 example, since indeed there is a problematic reference. In this
10251 case we can take one of two other approaches.
10252
10253 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
10254 conversion to the unit in which the type is declared. In
10255 this example, we would move the instantiation of
10256 @code{Unchecked_Conversion} from the body of package
10257 @code{p2} to the spec of package @code{p1}. Now the
10258 warning disappears. That's because any use of the
10259 access type knows there is a suspicious unchecked
10260 conversion, and the strict aliasing optimization
10261 is automatically suppressed for the type.
10262
10263 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
10264 in which the destination access type is declared (perhaps because the
10265 source type is not visible in that unit), you may use pragma
10266 @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur in the
10267 same declarative sequence as the declaration of the access type:
10268
10269 @smallexample @c ada
10270    type a2 is access int2;
10271    pragma No_Strict_Aliasing (a2);
10272 @end smallexample
10273
10274 @noindent
10275 Here again, the compiler now knows that the strict aliasing optimization
10276 should be suppressed for any reference to type @code{a2} and the
10277 expected behavior is obtained.
10278
10279 Finally, note that although the compiler can generate warnings for
10280 simple cases of unchecked conversions, there are tricker and more
10281 indirect ways of creating type incorrect aliases which the compiler
10282 cannot detect. Examples are the use of address overlays and unchecked
10283 conversions involving composite types containing access types as
10284 components. In such cases, no warnings are generated, but there can
10285 still be aliasing problems. One safe coding practice is to forbid the
10286 use of address clauses for type overlaying, and to allow unchecked
10287 conversion only for primitive types. This is not really a significant
10288 restriction since any possible desired effect can be achieved by
10289 unchecked conversion of access values.
10290
10291 @ifset vms
10292 @node Coverage Analysis
10293 @subsection Coverage Analysis
10294
10295 @noindent
10296 GNAT supports the HP Performance Coverage Analyzer (PCA), which allows
10297 the user to determine the distribution of execution time across a program,
10298 @pxref{Profiling} for details of usage.
10299 @end ifset
10300
10301
10302 @node Text_IO Suggestions
10303 @section @code{Text_IO} Suggestions
10304 @cindex @code{Text_IO} and performance
10305
10306 @noindent
10307 The @code{Ada.Text_IO} package has fairly high overheads due in part to
10308 the requirement of maintaining page and line counts. If performance
10309 is critical, a recommendation is to use @code{Stream_IO} instead of
10310 @code{Text_IO} for volume output, since this package has less overhead.
10311
10312 If @code{Text_IO} must be used, note that by default output to the standard
10313 output and standard error files is unbuffered (this provides better
10314 behavior when output statements are used for debugging, or if the
10315 progress of a program is observed by tracking the output, e.g. by
10316 using the Unix @command{tail -f} command to watch redirected output.
10317
10318 If you are generating large volumes of output with @code{Text_IO} and
10319 performance is an important factor, use a designated file instead
10320 of the standard output file, or change the standard output file to
10321 be buffered using @code{Interfaces.C_Streams.setvbuf}.
10322
10323
10324
10325 @node Reducing Size of Ada Executables with gnatelim
10326 @section Reducing Size of Ada Executables with @code{gnatelim}
10327 @findex gnatelim
10328
10329 @noindent
10330 This section describes @command{gnatelim}, a tool which detects unused
10331 subprograms and helps the compiler to create a smaller executable for your
10332 program.
10333
10334 @menu
10335 * About gnatelim::
10336 * Running gnatelim::
10337 * Correcting the List of Eliminate Pragmas::
10338 * Making Your Executables Smaller::
10339 * Summary of the gnatelim Usage Cycle::
10340 @end menu
10341
10342 @node About gnatelim
10343 @subsection About @code{gnatelim}
10344
10345 @noindent
10346 When a program shares a set of Ada
10347 packages with other programs, it may happen that this program uses
10348 only a fraction of the subprograms defined in these packages. The code
10349 created for these unused subprograms increases the size of the executable.
10350
10351 @code{gnatelim} tracks unused subprograms in an Ada program and
10352 outputs a list of GNAT-specific pragmas @code{Eliminate} marking all the
10353 subprograms that are declared but never called. By placing the list of
10354 @code{Eliminate} pragmas in the GNAT configuration file @file{gnat.adc} and
10355 recompiling your program, you may decrease the size of its executable,
10356 because the compiler will not generate the code for 'eliminated' subprograms.
10357 @xref{Pragma Eliminate,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for more
10358 information about this pragma.
10359
10360 @code{gnatelim} needs as its input data the name of the main subprogram
10361 and a bind file for a main subprogram.
10362
10363 To create a bind file for @code{gnatelim}, run @code{gnatbind} for
10364 the main subprogram. @code{gnatelim} can work with both Ada and C
10365 bind files; when both are present, it uses the Ada bind file.
10366 The following commands will build the program and create the bind file:
10367
10368 @smallexample
10369 $ gnatmake ^-c Main_Prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10370 $ gnatbind main_prog
10371 @end smallexample
10372
10373 Note that @code{gnatelim} needs neither object nor ALI files.
10374
10375 @node Running gnatelim
10376 @subsection Running @code{gnatelim}
10377
10378 @noindent
10379 @code{gnatelim} has the following command-line interface:
10380
10381 @smallexample
10382 $ gnatelim @ovar{options} name
10383 @end smallexample
10384
10385 @noindent
10386 @code{name} should be a name of a source file that contains the main subprogram
10387 of a program (partition).
10388
10389 @code{gnatelim} has the following switches:
10390
10391 @table @option
10392 @c !sort!
10393 @item ^-q^/QUIET^
10394 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatelim})
10395 Quiet mode: by default @code{gnatelim} outputs to the standard error
10396 stream the number of program units left to be processed. This option turns
10397 this trace off.
10398
10399 @item ^-v^/VERBOSE^
10400 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatelim})
10401 Verbose mode: @code{gnatelim} version information is printed as Ada
10402 comments to the standard output stream. Also, in addition to the number of
10403 program units left @code{gnatelim} will output the name of the current unit
10404 being processed.
10405
10406 @item ^-a^/ALL^
10407 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatelim})
10408 Also look for subprograms from the GNAT run time that can be eliminated. Note
10409 that when @file{gnat.adc} is produced using this switch, the entire program
10410 must be recompiled with switch @option{^-a^/ALL_FILES^} to @command{gnatmake}.
10411
10412 @item ^-I^/INCLUDE_DIRS=^@var{dir}
10413 @cindex @option{^-I^/INCLUDE_DIRS^} (@command{gnatelim})
10414 When looking for source files also look in directory @var{dir}. Specifying
10415 @option{^-I-^/INCLUDE_DIRS=-^} instructs @code{gnatelim} not to look for
10416 sources in the current directory.
10417
10418 @item ^-b^/BIND_FILE=^@var{bind_file}
10419 @cindex @option{^-b^/BIND_FILE^} (@command{gnatelim})
10420 Specifies @var{bind_file} as the bind file to process. If not set, the name
10421 of the bind file is computed from the full expanded Ada name
10422 of a main subprogram.
10423
10424 @item ^-C^/CONFIG_FILE=^@var{config_file}
10425 @cindex @option{^-C^/CONFIG_FILE^} (@command{gnatelim})
10426 Specifies a file @var{config_file} that contains configuration pragmas. The
10427 file must be specified with full path.
10428
10429 @item ^--GCC^/COMPILER^=@var{compiler_name}
10430 @cindex @option{^-GCC^/COMPILER^} (@command{gnatelim})
10431 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gcc} compiler instead of one
10432 available on the path.
10433
10434 @item ^--GNATMAKE^/GNATMAKE^=@var{gnatmake_name}
10435 @cindex @option{^--GNATMAKE^/GNATMAKE^} (@command{gnatelim})
10436 Instructs @code{gnatelim} to use specific @command{gnatmake} instead of one
10437 available on the path.
10438 @end table
10439
10440 @noindent
10441 @code{gnatelim} sends its output to the standard output stream, and all the
10442 tracing and debug information is sent to the standard error stream.
10443 In order to produce a proper GNAT configuration file
10444 @file{gnat.adc}, redirection must be used:
10445
10446 @smallexample
10447 @ifset vms
10448 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG.ADB > GNAT.ADC
10449 @end ifset
10450 @ifclear vms
10451 $ gnatelim main_prog.adb > gnat.adc
10452 @end ifclear
10453 @end smallexample
10454
10455 @ifclear vms
10456 @noindent
10457 or
10458
10459 @smallexample
10460 $ gnatelim main_prog.adb >> gnat.adc
10461 @end smallexample
10462
10463 @noindent
10464 in order to append the @code{gnatelim} output to the existing contents of
10465 @file{gnat.adc}.
10466 @end ifclear
10467
10468 @node Correcting the List of Eliminate Pragmas
10469 @subsection Correcting the List of Eliminate Pragmas
10470
10471 @noindent
10472 In some rare cases @code{gnatelim} may try to eliminate
10473 subprograms that are actually called in the program. In this case, the
10474 compiler will generate an error message of the form:
10475
10476 @smallexample
10477 file.adb:106:07: cannot call eliminated subprogram "My_Prog"
10478 @end smallexample
10479
10480 @noindent
10481 You will need to manually remove the wrong @code{Eliminate} pragmas from
10482 the @file{gnat.adc} file. You should recompile your program
10483 from scratch after that, because you need a consistent @file{gnat.adc} file
10484 during the entire compilation.
10485
10486 @node Making Your Executables Smaller
10487 @subsection Making Your Executables Smaller
10488
10489 @noindent
10490 In order to get a smaller executable for your program you now have to
10491 recompile the program completely with the new @file{gnat.adc} file
10492 created by @code{gnatelim} in your current directory:
10493
10494 @smallexample
10495 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10496 @end smallexample
10497
10498 @noindent
10499 (Use the @option{^-f^/FORCE_COMPILE^} option for @command{gnatmake} to
10500 recompile everything
10501 with the set of pragmas @code{Eliminate} that you have obtained with
10502 @command{gnatelim}).
10503
10504 Be aware that the set of @code{Eliminate} pragmas is specific to each
10505 program. It is not recommended to merge sets of @code{Eliminate}
10506 pragmas created for different programs in one @file{gnat.adc} file.
10507
10508 @node Summary of the gnatelim Usage Cycle
10509 @subsection Summary of the gnatelim Usage Cycle
10510
10511 @noindent
10512 Here is a quick summary of the steps to be taken in order to reduce
10513 the size of your executables with @code{gnatelim}. You may use
10514 other GNAT options to control the optimization level,
10515 to produce the debugging information, to set search path, etc.
10516
10517 @enumerate
10518 @item
10519 Produce a bind file
10520
10521 @smallexample
10522 $ gnatmake ^-c main_prog^/ACTIONS=COMPILE MAIN_PROG^
10523 $ gnatbind main_prog
10524 @end smallexample
10525
10526 @item
10527 Generate a list of @code{Eliminate} pragmas
10528 @smallexample
10529 @ifset vms
10530 $ PIPE GNAT ELIM MAIN_PROG > GNAT.ADC
10531 @end ifset
10532 @ifclear vms
10533 $ gnatelim main_prog >@r{[}>@r{]} gnat.adc
10534 @end ifclear
10535 @end smallexample
10536
10537 @item
10538 Recompile the application
10539
10540 @smallexample
10541 $ gnatmake ^-f main_prog^/FORCE_COMPILE MAIN_PROG^
10542 @end smallexample
10543
10544 @end enumerate
10545
10546 @node Reducing Size of Executables with unused subprogram/data elimination
10547 @section Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
10548 @findex unused subprogram/data elimination
10549
10550 @noindent
10551 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
10552 your executable just by setting options at compilation time.
10553
10554 @menu
10555 * About unused subprogram/data elimination::
10556 * Compilation options::
10557 * Example of unused subprogram/data elimination::
10558 @end menu
10559
10560 @node About unused subprogram/data elimination
10561 @subsection About unused subprogram/data elimination
10562
10563 @noindent
10564 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
10565 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
10566 never used by this executable.
10567
10568 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
10569 executable, making it smaller (in disk and in memory).
10570
10571 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
10572 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
10573 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
10574
10575 @node Compilation options
10576 @subsection Compilation options
10577
10578 @noindent
10579 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
10580 is directly performed by the linker.
10581
10582 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
10583 following options:
10584 @option{-ffunction-sections} @option{-fdata-sections}.
10585 @cindex @option{-ffunction-sections} (@command{gcc})
10586 @cindex @option{-fdata-sections} (@command{gcc})
10587 These options are usable with C and Ada files.
10588 They will place respectively each
10589 function or data in a separate section in the resulting object file.
10590
10591 Once the objects and static libraries are created with these options, the
10592 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
10593 the @option{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
10594 @option{-largs} section of @command{gnatmake}. This will perform a
10595 garbage collection of code and data never referenced.
10596
10597 If the linker performs a partial link (@option{-r} ld linker option), then you
10598 will need to provide one or several entry point using the
10599 @option{-e} / @option{--entry} ld option.
10600
10601 Note that objects compiled without the @option{-ffunction-sections} and
10602 @option{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
10603 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
10604 be linked as is).
10605
10606 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
10607 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
10608 and data of the GNAT library from your executable.
10609
10610 @node Example of unused subprogram/data elimination
10611 @subsection Example of unused subprogram/data elimination
10612
10613 @noindent
10614 Here is a simple example:
10615
10616 @smallexample @c ada
10617 with Aux;
10618
10619 procedure Test is
10620 begin
10621    Aux.Used (10);
10622 end Test;
10623
10624 package Aux is
10625    Used_Data   : Integer;
10626    Unused_Data : Integer;
10627
10628    procedure Used   (Data : Integer);
10629    procedure Unused (Data : Integer);
10630 end Aux;
10631
10632 package body Aux is
10633    procedure Used (Data : Integer) is
10634    begin
10635       Used_Data := Data;
10636    end Used;
10637
10638    procedure Unused (Data : Integer) is
10639    begin
10640       Unused_Data := Data;
10641    end Unused;
10642 end Aux;
10643 @end smallexample
10644
10645 @noindent
10646 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
10647 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
10648
10649 @smallexample
10650 $ gnatmake test
10651
10652 $ nm test | grep used
10653 020015f0 T aux__unused
10654 02005d88 B aux__unused_data
10655 020015cc T aux__used
10656 02005d84 B aux__used_data
10657
10658 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \
10659      -largs -Wl,--gc-sections
10660
10661 $ nm test | grep used
10662 02005350 T aux__used
10663 0201ffe0 B aux__used_data
10664 @end smallexample
10665
10666 @noindent
10667 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
10668 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
10669 appropriate options.
10670
10671 @c ********************************
10672 @node Renaming Files Using gnatchop
10673 @chapter Renaming Files Using @code{gnatchop}
10674 @findex gnatchop
10675
10676 @noindent
10677 This chapter discusses how to handle files with multiple units by using
10678 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
10679 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
10680
10681 @menu
10682 * Handling Files with Multiple Units::
10683 * Operating gnatchop in Compilation Mode::
10684 * Command Line for gnatchop::
10685 * Switches for gnatchop::
10686 * Examples of gnatchop Usage::
10687 @end menu
10688
10689 @node Handling Files with Multiple Units
10690 @section Handling Files with Multiple Units
10691
10692 @noindent
10693 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
10694 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
10695 between the file name and the unit name.
10696
10697 The @code{gnatchop} utility allows both of these rules to be relaxed,
10698 allowing GNAT to process files which contain multiple compilation units
10699 and files with arbitrary file names. @code{gnatchop}
10700 reads the specified file and generates one or more output files,
10701 containing one unit per file. The unit and the file name correspond,
10702 as required by GNAT.
10703
10704 If you want to permanently restructure a set of ``foreign'' files so that
10705 they match the GNAT rules, and do the remaining development using the
10706 GNAT structure, you can simply use @command{gnatchop} once, generate the
10707 new set of files and work with them from that point on.
10708
10709 Alternatively, if you want to keep your files in the ``foreign'' format,
10710 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation
10711 system, you can set up a procedure where you use @command{gnatchop} each
10712 time you compile, regarding the source files that it writes as temporary
10713 files that you throw away.
10714
10715 Note that if your file containing multiple units starts with a byte order
10716 mark (BOM) specifying UTF-8 encoding, then the files generated by gnatchop
10717 will each start with a copy of this BOM, meaning that they can be compiled
10718 automatically in UTF-8 mode without needing to specify an explicit encoding.
10719
10720 @node Operating gnatchop in Compilation Mode
10721 @section Operating gnatchop in Compilation Mode
10722
10723 @noindent
10724 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
10725 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
10726 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
10727 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
10728 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
10729 belong to the following unit. These rules
10730 almost always result in the right choice of
10731 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
10732 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
10733 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
10734 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
10735
10736 However, using a special option to activate ``compilation mode'',
10737 @code{gnatchop}
10738 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
10739 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
10740 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
10741 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
10742 in a quite different manner.
10743
10744 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
10745 only configuration pragmas, then this file is appended to the
10746 @file{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
10747 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
10748 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
10749 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
10750 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
10751 @file{gnat.adc} file is the representation
10752 of a compilation environment. For more information on the
10753 @file{gnat.adc} file, see @ref{Handling of Configuration Pragmas}.
10754
10755 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
10756 is given a file that starts with
10757 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
10758 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
10759 behavior provides the required behavior described in the RM for the
10760 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
10761 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
10762 units.
10763
10764 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
10765 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
10766 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
10767 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
10768 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
10769 compilation.
10770
10771 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
10772 compilation mode described above is used only if you need exactly
10773 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
10774 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
10775 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
10776 switch provides the required behavior, and is for example the mode
10777 in which GNAT processes the ACVC tests.
10778
10779 @node Command Line for gnatchop
10780 @section Command Line for @code{gnatchop}
10781
10782 @noindent
10783 The @code{gnatchop} command has the form:
10784
10785 @smallexample
10786 $ gnatchop switches @var{file name} @r{[}@var{file name} @dots{}@r{]}
10787       @ovar{directory}
10788 @end smallexample
10789
10790 @noindent
10791 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
10792 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
10793 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
10794 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
10795
10796 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
10797 the current directory for each unit in each of the files.
10798
10799 @var{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
10800 the output files will be written. If it is not specified, all files are
10801 written to the current directory.
10802
10803 For example, given a
10804 file called @file{hellofiles} containing
10805
10806 @smallexample @c ada
10807 @group
10808 @cartouche
10809 procedure hello;
10810
10811 with Text_IO; use Text_IO;
10812 procedure hello is
10813 begin
10814    Put_Line ("Hello");
10815 end hello;
10816 @end cartouche
10817 @end group
10818 @end smallexample
10819
10820 @noindent
10821 the command
10822
10823 @smallexample
10824 $ gnatchop ^hellofiles^HELLOFILES.^
10825 @end smallexample
10826
10827 @noindent
10828 generates two files in the current directory, one called
10829 @file{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
10830 and the other called @file{hello.adb} containing the remaining text. The
10831 original file is not affected. The generated files can be compiled in
10832 the normal manner.
10833
10834 @noindent
10835 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
10836 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
10837 new sources.
10838
10839 For example, given a
10840 file called @file{toto.txt} containing
10841
10842 @smallexample @c ada
10843 @group
10844 @cartouche
10845 --  Just a comment
10846 @end cartouche
10847 @end group
10848 @end smallexample
10849
10850 @noindent
10851 the command
10852
10853 @smallexample
10854 $ gnatchop ^toto.txt^TOT.TXT^
10855 @end smallexample
10856
10857 @noindent
10858 will not produce any new file and will result in the following warnings:
10859
10860 @smallexample
10861 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
10862 no compilation units found
10863 no source files written
10864 @end smallexample
10865
10866 @node Switches for gnatchop
10867 @section Switches for @code{gnatchop}
10868
10869 @noindent
10870 @command{gnatchop} recognizes the following switches:
10871
10872 @table @option
10873 @c !sort!
10874
10875 @item --version
10876 @cindex @option{--version} @command{gnatchop}
10877 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
10878
10879 @item --help
10880 @cindex @option{--help} @command{gnatchop}
10881 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
10882 all other options.
10883
10884 @item ^-c^/COMPILATION^
10885 @cindex @option{^-c^/COMPILATION^} (@code{gnatchop})
10886 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
10887 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
10888 previous section for a full description of this mode.
10889
10890 @ifclear vms
10891 @item -gnat@var{xxx}
10892 This passes the given @option{-gnat@var{xxx}} switch to @code{gnat} which is
10893 used to parse the given file. Not all @var{xxx} options make sense,
10894 but for example, the use of @option{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
10895 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
10896 @end ifclear
10897
10898 @item ^-h^/HELP^
10899 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
10900 output file showing usage information.
10901
10902 @item ^-k@var{mm}^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=@var{mm}^
10903 @cindex @option{^-k^/FILE_NAME_MAX_LENGTH^} (@code{gnatchop})
10904 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
10905 of characters.
10906 This is useful if the
10907 resulting set of files is required to be interoperable with systems
10908 which limit the length of file names.
10909 @ifset vms
10910 If no value is given, or
10911 if no @code{/FILE_NAME_MAX_LENGTH} qualifier is given,
10912 a default of 39, suitable for OpenVMS Alpha
10913 Systems, is assumed
10914 @end ifset
10915 @ifclear vms
10916 No space is allowed between the @option{-k} and the numeric value. The numeric
10917 value may be omitted in which case a default of @option{-k8},
10918 suitable for use
10919 with DOS-like file systems, is used. If no @option{-k} switch
10920 is present then
10921 there is no limit on the length of file names.
10922 @end ifclear
10923
10924 @item ^-p^/PRESERVE^
10925 @cindex @option{^-p^/PRESERVE^} (@code{gnatchop})
10926 Causes the file ^modification^creation^ time stamp of the input file to be
10927 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
10928 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
10929 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
10930
10931 @item ^-q^/QUIET^
10932 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatchop})
10933 Causes output of informational messages indicating the set of generated
10934 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
10935
10936 @item ^-r^/REFERENCE^
10937 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@code{gnatchop})
10938 @findex Source_Reference
10939 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
10940 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
10941 of the original unchopped file. This switch causes
10942 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
10943 generated files to refers back to the original file name and line number.
10944 The result is that all error messages refer back to the original
10945 unchopped file.
10946 In addition, the debugging information placed into the object file (when
10947 the @option{^-g^/DEBUG^} switch of @command{gcc} or @command{gnatmake} is
10948 specified)
10949 also refers back to this original file so that tools like profilers and
10950 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
10951
10952 If the original file to be chopped itself contains
10953 a @code{Source_Reference}
10954 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
10955 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
10956 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
10957 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
10958 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
10959 contain preprocessing statements and multiple units.
10960
10961 @item ^-v^/VERBOSE^
10962 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatchop})
10963 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
10964 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
10965 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
10966
10967 @item ^-w^/OVERWRITE^
10968 @cindex @option{^-w^/OVERWRITE^} (@code{gnatchop})
10969 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
10970 fatal error if there is already a file with the same name as a
10971 file it would otherwise output, in other words if the files to be
10972 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
10973 check, and causes all but the last instance of such duplicated
10974 units to be skipped.
10975
10976 @ifclear vms
10977 @item --GCC=@var{xxxx}
10978 @cindex @option{--GCC=} (@code{gnatchop})
10979 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
10980 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
10981 @end ifclear
10982 @end table
10983
10984 @node Examples of gnatchop Usage
10985 @section Examples of @code{gnatchop} Usage
10986
10987 @table @code
10988 @ifset vms
10989 @item gnatchop /OVERWRITE HELLO_S.ADA [PRERELEASE.FILES]
10990 @end ifset
10991 @ifclear vms
10992 @item gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
10993 @end ifclear
10994
10995 Chops the source file @file{hello_s.ada}. The output files will be
10996 placed in the directory @file{^prerelease/files^[PRERELEASE.FILES]^},
10997 overwriting any
10998 files with matching names in that directory (no files in the current
10999 directory are modified).
11000
11001 @item gnatchop ^archive^ARCHIVE.^
11002 Chops the source file @file{^archive^ARCHIVE.^}
11003 into the current directory. One
11004 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
11005 around, for example in email messages. The required sources are simply
11006 concatenated (for example, using a ^Unix @code{cat}^VMS @code{APPEND/NEW}^
11007 command), and then
11008 @command{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
11009 file names.
11010
11011 @item gnatchop file1 file2 file3 direc
11012 Chops all units in files @file{file1}, @file{file2}, @file{file3}, placing
11013 the resulting files in the directory @file{direc}. Note that if any units
11014 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
11015 is generated, and no files are written. To override this check, use the
11016 @option{^-w^/OVERWRITE^} switch,
11017 in which case the last occurrence in the last file will
11018 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
11019 unit will be skipped.
11020 @end table
11021
11022 @node Configuration Pragmas
11023 @chapter Configuration Pragmas
11024 @cindex Configuration pragmas
11025 @cindex Pragmas, configuration
11026
11027 @noindent
11028 Configuration pragmas include those pragmas described as
11029 such in the Ada Reference Manual, as well as
11030 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas.
11031 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
11032 for details on these additional GNAT-specific configuration pragmas.
11033 Most notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
11034 specifying non-default names for source files, is a configuration
11035 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
11036 recognized by GNAT:
11037
11038 @smallexample
11039    Ada_83
11040    Ada_95
11041    Ada_05
11042    Ada_2005
11043    Assertion_Policy
11044    C_Pass_By_Copy
11045    Check_Name
11046    Check_Policy
11047    Compile_Time_Error
11048    Compile_Time_Warning
11049    Compiler_Unit
11050    Component_Alignment
11051    Debug_Policy
11052    Detect_Blocking
11053    Discard_Names
11054    Elaboration_Checks
11055    Eliminate
11056    Extend_System
11057    External_Name_Casing
11058    Fast_Math
11059    Favor_Top_Level
11060    Float_Representation
11061    Implicit_Packing
11062    Initialize_Scalars
11063    Interrupt_State
11064    License
11065    Locking_Policy
11066    Long_Float
11067    No_Run_Time
11068    No_Strict_Aliasing
11069    Normalize_Scalars
11070    Optimize_Alignment
11071    Persistent_BSS
11072    Polling
11073    Priority_Specific_Dispatching
11074    Profile
11075    Profile_Warnings
11076    Propagate_Exceptions
11077    Queuing_Policy
11078    Ravenscar
11079    Restricted_Run_Time
11080    Restrictions
11081    Restrictions_Warnings
11082    Reviewable
11083    Source_File_Name
11084    Source_File_Name_Project
11085    Style_Checks
11086    Suppress
11087    Suppress_Exception_Locations
11088    Task_Dispatching_Policy
11089    Universal_Data
11090    Unsuppress
11091    Use_VADS_Size
11092    Validity_Checks
11093    Warnings
11094    Wide_Character_Encoding
11095
11096 @end smallexample
11097
11098 @menu
11099 * Handling of Configuration Pragmas::
11100 * The Configuration Pragmas Files::
11101 @end menu
11102
11103 @node Handling of Configuration Pragmas
11104 @section Handling of Configuration Pragmas
11105
11106 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
11107 unit, in which case they apply only to that unit, or they may apply to
11108 all compilations performed in a given compilation environment.
11109
11110 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
11111 way to handle configuration pragmas following the semantics for
11112 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
11113 See @ref{Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
11114 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
11115 @file{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
11116 as described in the following section.
11117
11118 @node The Configuration Pragmas Files
11119 @section The Configuration Pragmas Files
11120 @cindex @file{gnat.adc}
11121
11122 @noindent
11123 In GNAT a compilation environment is defined by the current
11124 directory at the time that a compile command is given. This current
11125 directory is searched for a file whose name is @file{gnat.adc}. If
11126 this file is present, it is expected to contain one or more
11127 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
11128 However, if the switch @option{-gnatA} is used, @file{gnat.adc} is not
11129 considered.
11130
11131 Configuration pragmas may be entered into the @file{gnat.adc} file
11132 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
11133 configuration pragmas, or more conveniently  by
11134 direct editing of the @file{gnat.adc} file, which is a standard format
11135 source file.
11136
11137 In addition to @file{gnat.adc}, additional files containing configuration
11138 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
11139 @option{-gnatec}@var{path}. @var{path} must designate an existing file that
11140 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
11141 in addition to those found in @file{gnat.adc} (provided @file{gnat.adc}
11142 is present and switch @option{-gnatA} is not used).
11143
11144 It is allowed to specify several switches @option{-gnatec}, all of which
11145 will be taken into account.
11146
11147 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
11148 project attributes, see @ref{Specifying Configuration Pragmas} for more
11149 details.
11150
11151 @ifset vms
11152 Of special interest to GNAT OpenVMS Alpha is the following
11153 configuration pragma:
11154
11155 @smallexample @c ada
11156 @cartouche
11157 pragma Extend_System (Aux_DEC);
11158 @end cartouche
11159 @end smallexample
11160
11161 @noindent
11162 In the presence of this pragma, GNAT adds to the definition of the
11163 predefined package SYSTEM all the additional types and subprograms that are
11164 defined in HP Ada. See @ref{Compatibility with HP Ada} for details.
11165 @end ifset
11166
11167 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions Using gnatname
11168 @chapter Handling Arbitrary File Naming Conventions Using @code{gnatname}
11169 @cindex Arbitrary File Naming Conventions
11170
11171 @menu
11172 * Arbitrary File Naming Conventions::
11173 * Running gnatname::
11174 * Switches for gnatname::
11175 * Examples of gnatname Usage::
11176 @end menu
11177
11178 @node Arbitrary File Naming Conventions
11179 @section Arbitrary File Naming Conventions
11180
11181 @noindent
11182 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
11183 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
11184 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
11185 does not need additional information.
11186
11187 @noindent
11188 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
11189 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
11190 a configuration pragmas file (@pxref{Configuration Pragmas})
11191 or a project file.
11192 When the non-standard file naming conventions are well-defined,
11193 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
11194 (@pxref{Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
11195 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
11196 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
11197 must be defined.
11198 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
11199 source file names within the compiler,
11200 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
11201 set of files.
11202
11203 @node Running gnatname
11204 @section Running @code{gnatname}
11205
11206 @noindent
11207 The usual form of the @code{gnatname} command is
11208
11209 @smallexample
11210 $ gnatname @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}
11211       @r{[}--and @ovar{switches} @var{naming_pattern} @ovar{naming_patterns}@r{]}
11212 @end smallexample
11213
11214 @noindent
11215 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
11216 @code{gnatname} will display its usage.
11217
11218 @noindent
11219 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
11220 find all the compilation units in files that follow at least one of the
11221 naming patterns. To find these compilation units,
11222 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
11223 regular files.
11224
11225 @noindent
11226 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
11227 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes.
11228 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
11229 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
11230
11231 @noindent
11232 @code{gnatname} may be called with several sections of directories/patterns.
11233 Sections are separated by switch @code{--and}. In each section, there must be
11234 at least one pattern. If no directory is specified in a section, the current
11235 directory (or the project directory is @code{-P} is used) is implied.
11236 The options other that the directory switches and the patterns apply globally
11237 even if they are in different sections.
11238
11239 @noindent
11240 Examples of Naming Patterns are
11241
11242 @smallexample
11243    "*.[12].ada"
11244    "*.ad[sb]*"
11245    "body_*"    "spec_*"
11246 @end smallexample
11247
11248 @noindent
11249 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
11250 see the second kind of regular expressions described in @file{g-regexp.ads}
11251 (the ``Glob'' regular expressions).
11252
11253 @noindent
11254 When invoked with no switch @code{-P}, @code{gnatname} will create a
11255 configuration pragmas file @file{gnat.adc} in the current working directory,
11256 with pragmas @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada
11257 unit.
11258
11259 @node Switches for gnatname
11260 @section Switches for @code{gnatname}
11261
11262 @noindent
11263 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
11264
11265 @noindent
11266 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
11267
11268 @table @option
11269 @c !sort!
11270
11271 @item --version
11272 @cindex @option{--version} @command{gnatname}
11273 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
11274
11275 @item --help
11276 @cindex @option{--help} @command{gnatname}
11277 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
11278 all other options.
11279
11280 @item --and
11281 Start another section of directories/patterns.
11282
11283 @item ^-c^/CONFIG_FILE=^@file{file}
11284 @cindex @option{^-c^/CONFIG_FILE^} (@code{gnatname})
11285 Create a configuration pragmas file @file{file} (instead of the default
11286 @file{gnat.adc}).
11287 @ifclear vms
11288 There may be zero, one or more space between @option{-c} and
11289 @file{file}.
11290 @end ifclear
11291 @file{file} may include directory information. @file{file} must be
11292 writable. There may be only one switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}.
11293 When a switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} is
11294 specified, no switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} may be specified (see below).
11295
11296 @item ^-d^/SOURCE_DIRS=^@file{dir}
11297 @cindex @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} (@code{gnatname})
11298 Look for source files in directory @file{dir}. There may be zero, one or more
11299 spaces between @option{^-d^/SOURCE_DIRS=^} and @file{dir}.
11300 When a switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11301 is specified, the current working directory will not be searched for source
11302 files, unless it is explicitly specified with a @option{^-d^/SOURCE_DIRS^}
11303 or @option{^-D^/DIR_FILES^} switch.
11304 Several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be specified.
11305 If @file{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
11306 the configuration pragmas file specified with switch
11307 @option{^-c^/CONFIG_FILE^},
11308 or to the directory of the project file specified with switch
11309 @option{^-P^/PROJECT_FILE^} or,
11310 if neither switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^}
11311 nor switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} are specified, it is relative to the
11312 current working directory. The directory
11313 specified with switch @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} must exist and be readable.
11314
11315 @item ^-D^/DIRS_FILE=^@file{file}
11316 @cindex @option{^-D^/DIRS_FILE^} (@code{gnatname})
11317 Look for source files in all directories listed in text file @file{file}.
11318 There may be zero, one or more spaces between @option{^-D^/DIRS_FILE=^}
11319 and @file{file}.
11320 @file{file} must be an existing, readable text file.
11321 Each nonempty line in @file{file} must be a directory.
11322 Specifying switch @option{^-D^/DIRS_FILE^} is equivalent to specifying as many
11323 switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} as there are nonempty lines in
11324 @file{file}.
11325
11326 @item ^-f^/FOREIGN_PATTERN=^@file{pattern}
11327 @cindex @option{^-f^/FOREIGN_PATTERN^} (@code{gnatname})
11328 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
11329 other than Ada to the list of sources of a project file.
11330 It is only useful if a ^-P^/PROJECT_FILE^ switch is used.
11331 For example,
11332 @smallexample
11333 gnatname ^-Pprj -f"*.c"^/PROJECT_FILE=PRJ /FOREIGN_PATTERN=*.C^ "*.ada"
11334 @end smallexample
11335 @noindent
11336 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11337 and will add to the list of file for project @file{prj.gpr} the C files
11338 with extension @file{.^c^C^}.
11339
11340 @item ^-h^/HELP^
11341 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatname})
11342 Output usage (help) information. The output is written to @file{stdout}.
11343
11344 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@file{proj}
11345 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatname})
11346 Create or update project file @file{proj}. There may be zero, one or more space
11347 between @option{-P} and @file{proj}. @file{proj} may include directory
11348 information. @file{proj} must be writable.
11349 There may be only one switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^}.
11350 When a switch @option{^-P^/PROJECT_FILE^} is specified,
11351 no switch @option{^-c^/CONFIG_FILE^} may be specified.
11352
11353 @item ^-v^/VERBOSE^
11354 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatname})
11355 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @file{stdout}.
11356 This includes name of the file written, the name of the directories to search
11357 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
11358 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
11359 and if so the name of the unit.
11360
11361 @item ^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^
11362 @cindex @option{^-v -v^/VERBOSE /VERBOSE^} (@code{gnatname})
11363 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
11364 for each file in the searched directories whose name matches none of
11365 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
11366
11367 @item ^-x^/EXCLUDED_PATTERN=^@file{pattern}
11368 @cindex @option{^-x^/EXCLUDED_PATTERN^} (@code{gnatname})
11369 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
11370 that would match the name patterns. For example,
11371 @smallexample
11372 gnatname ^-x "*_nt.ada"^/EXCLUDED_PATTERN=*_nt.ada^ "*.ada"
11373 @end smallexample
11374 @noindent
11375 will look for Ada units in all files with the @file{.ada} extension,
11376 except those whose names end with @file{_nt.ada}.
11377
11378 @end table
11379
11380 @node Examples of gnatname Usage
11381 @section Examples of @code{gnatname} Usage
11382
11383 @ifset vms
11384 @smallexample
11385 $ gnatname /CONFIG_FILE=[HOME.ME]NAMES.ADC /SOURCE_DIRS=SOURCES "[a-z]*.ada*"
11386 @end smallexample
11387 @end ifset
11388
11389 @ifclear vms
11390 @smallexample
11391 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
11392 @end smallexample
11393 @end ifclear
11394
11395 @noindent
11396 In this example, the directory @file{^/home/me^[HOME.ME]^} must already exist
11397 and be writable. In addition, the directory
11398 @file{^/home/me/sources^[HOME.ME.SOURCES]^} (specified by
11399 @option{^-d sources^/SOURCE_DIRS=SOURCES^}) must exist and be readable.
11400
11401 @ifclear vms
11402 Note the optional spaces after @option{-c} and @option{-d}.
11403 @end ifclear
11404
11405 @smallexample
11406 @ifclear vms
11407 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
11408   -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
11409 @end ifclear
11410 @ifset vms
11411 $ gnatname  /PROJECT_FILE=[HOME.ME]PROJ
11412   /EXCLUDED_PATTERN=*_nt_body.ada
11413   /SOURCE_DIRS=(SOURCES,[SOURCES.PLUS])
11414   /DIRS_FILE=COMMON_DIRS.TXT "body_*" "spec_*"
11415 @end ifset
11416 @end smallexample
11417
11418 Note that several switches @option{^-d^/SOURCE_DIRS^} may be used,
11419 even in conjunction with one or several switches
11420 @option{^-D^/DIRS_FILE^}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
11421 are used in this example.
11422
11423 @c *****************************************
11424 @c * G N A T  P r o j e c t  M a n a g e r *
11425 @c *****************************************
11426 @node GNAT Project Manager
11427 @chapter GNAT Project Manager
11428
11429 @menu
11430 * Introduction::
11431 * Examples of Project Files::
11432 * Project File Syntax::
11433 * Objects and Sources in Project Files::
11434 * Importing Projects::
11435 * Project Extension::
11436 * Project Hierarchy Extension::
11437 * External References in Project Files::
11438 * Packages in Project Files::
11439 * Variables from Imported Projects::
11440 * Naming Schemes::
11441 * Library Projects::
11442 * Stand-alone Library Projects::
11443 * Switches Related to Project Files::
11444 * Tools Supporting Project Files::
11445 * An Extended Example::
11446 * Project File Complete Syntax::
11447 @end menu
11448
11449 @c ****************
11450 @c * Introduction *
11451 @c ****************
11452
11453 @node Introduction
11454 @section Introduction
11455
11456 @noindent
11457 This chapter describes GNAT's @emph{Project Manager}, a facility that allows
11458 you to manage complex builds involving a number of source files, directories,
11459 and compilation options for different system configurations. In particular,
11460 project files allow you to specify:
11461 @itemize @bullet
11462 @item
11463 The directory or set of directories containing the source files, and/or the
11464 names of the specific source files themselves
11465 @item
11466 The directory in which the compiler's output
11467 (@file{ALI} files, object files, tree files) is to be placed
11468 @item
11469 The directory in which the executable programs is to be placed
11470 @item
11471 ^Switch^Switch^ settings for any of the project-enabled tools
11472 (@command{gnatmake}, compiler, binder, linker, @code{gnatls}, @code{gnatxref},
11473 @code{gnatfind}); you can apply these settings either globally or to individual
11474 compilation units.
11475 @item
11476 The source files containing the main subprogram(s) to be built
11477 @item
11478 The source programming language(s) (currently Ada and/or C)
11479 @item
11480 Source file naming conventions; you can specify these either globally or for
11481 individual compilation units
11482 @end itemize
11483
11484 @menu
11485 * Project Files::
11486 @end menu
11487
11488 @node Project Files
11489 @subsection Project Files
11490
11491 @noindent
11492 Project files are written in a syntax close to that of Ada, using  familiar
11493 notions such as packages, context clauses, declarations, default values,
11494 assignments, and inheritance. Finally, project files can be built
11495 hierarchically from other project files, simplifying complex system
11496 integration and project reuse.
11497
11498 A @dfn{project} is a specific set of values for various compilation properties.
11499 The settings for a given project are described by means of
11500 a @dfn{project file}, which is a text file written in an Ada-like syntax.
11501 Property values in project files are either strings or lists of strings.
11502 Properties that are not explicitly set receive default values.  A project
11503 file may interrogate the values of @dfn{external variables} (user-defined
11504 command-line switches or environment variables), and it may specify property
11505 settings conditionally, based on the value of such variables.
11506
11507 In simple cases, a project's source files depend only on other source files
11508 in the same project, or on the predefined libraries.  (@emph{Dependence} is
11509 used in
11510 the Ada technical sense; as in one Ada unit @code{with}ing another.)  However,
11511 the Project Manager also allows more sophisticated arrangements,
11512 where the source files in one project depend on source files in other
11513 projects:
11514 @itemize @bullet
11515 @item
11516 One project can @emph{import} other projects containing needed source files.
11517 @item
11518 You can organize GNAT projects in a hierarchy: a @emph{child} project
11519 can extend a @emph{parent} project, inheriting the parent's source files and
11520 optionally overriding any of them with alternative versions
11521 @end itemize
11522
11523 @noindent
11524 More generally, the Project Manager lets you structure large development
11525 efforts into hierarchical subsystems, where build decisions are delegated
11526 to the subsystem level, and thus different compilation environments
11527 (^switch^switch^ settings) used for different subsystems.
11528
11529 The Project Manager is invoked through the
11530 @option{^-P^/PROJECT_FILE=^@emph{projectfile}}
11531 switch to @command{gnatmake} or to the @command{^gnat^GNAT^} front driver.
11532 @ifclear vms
11533 There may be zero, one or more spaces between @option{-P} and
11534 @option{@emph{projectfile}}.
11535 @end ifclear
11536 If you want to define (on the command line) an external variable that is
11537 queried by the project file, you must use the
11538 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
11539 The Project Manager parses and interprets the project file, and drives the
11540 invoked tool based on the project settings.
11541
11542 The Project Manager supports a wide range of development strategies,
11543 for systems of all sizes.  Here are some typical practices that are
11544 easily handled:
11545 @itemize @bullet
11546 @item
11547 Using a common set of source files, but generating object files in different
11548 directories via different ^switch^switch^ settings
11549 @item
11550 Using a mostly-shared set of source files, but with different versions of
11551 some unit or units
11552 @end itemize
11553
11554 @noindent
11555 The destination of an executable can be controlled inside a project file
11556 using the @option{^-o^-o^}
11557 ^switch^switch^.
11558 In the absence of such a ^switch^switch^ either inside
11559 the project file or on the command line, any executable files generated by
11560 @command{gnatmake} are placed in the directory @code{Exec_Dir} specified
11561 in the project file. If no @code{Exec_Dir} is specified, they will be placed
11562 in the object directory of the project.
11563
11564 You can use project files to achieve some of the effects of a source
11565 versioning system (for example, defining separate projects for
11566 the different sets of sources that comprise different releases) but the
11567 Project Manager is independent of any source configuration management tools
11568 that might be used by the developers.
11569
11570 The next section introduces the main features of GNAT's project facility
11571 through a sequence of examples; subsequent sections will present the syntax
11572 and semantics in more detail. A more formal description of the project
11573 facility appears in @ref{Project File Reference,,, gnat_rm, GNAT
11574 Reference Manual}.
11575
11576 @c *****************************
11577 @c * Examples of Project Files *
11578 @c *****************************
11579
11580 @node Examples of Project Files
11581 @section Examples of Project Files
11582 @noindent
11583 This section illustrates some of the typical uses of project files and
11584 explains their basic structure and behavior.
11585
11586 @menu
11587 * Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories::
11588 * Using External Variables::
11589 * Importing Other Projects::
11590 * Extending a Project::
11591 @end menu
11592
11593 @node Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11594 @subsection Common Sources with Different ^Switches^Switches^ and Directories
11595
11596 @menu
11597 * Source Files::
11598 * Specifying the Object Directory::
11599 * Specifying the Exec Directory::
11600 * Project File Packages::
11601 * Specifying ^Switch^Switch^ Settings::
11602 * Main Subprograms::
11603 * Executable File Names::
11604 * Source File Naming Conventions::
11605 * Source Language(s)::
11606 @end menu
11607
11608 @noindent
11609 Suppose that the Ada source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and
11610 @file{proc.adb} are in the @file{/common} directory.  The file
11611 @file{proc.adb} contains an Ada main subprogram @code{Proc} that @code{with}s
11612 package @code{Pack}.  We want to compile these source files under two sets
11613 of ^switches^switches^:
11614 @itemize @bullet
11615 @item
11616 When debugging, we want to pass the @option{-g} switch to @command{gnatmake},
11617 and the @option{^-gnata^-gnata^},
11618 @option{^-gnato^-gnato^},
11619 and @option{^-gnatE^-gnatE^} switches to the
11620 compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/debug}
11621 @item
11622 When preparing a release version, we want to pass the @option{^-O2^O2^} switch
11623 to the compiler; the compiler's output is to appear in @file{/common/release}
11624 @end itemize
11625
11626 @noindent
11627 The GNAT project files shown below, respectively @file{debug.gpr} and
11628 @file{release.gpr} in the @file{/common} directory, achieve these effects.
11629
11630 Schematically:
11631 @smallexample
11632 @group
11633 ^/common^[COMMON]^
11634   debug.gpr
11635   release.gpr
11636   pack.ads
11637   pack.adb
11638   proc.adb
11639 @end group
11640 @group
11641 ^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^
11642   proc.ali, proc.o
11643   pack.ali, pack.o
11644 @end group
11645 @group
11646 ^/common/release^[COMMON.RELEASE]^
11647   proc.ali, proc.o
11648   pack.ali, pack.o
11649 @end group
11650 @end smallexample
11651 Here are the corresponding project files:
11652
11653 @smallexample @c projectfile
11654 @group
11655 project Debug is
11656   for Object_Dir use "debug";
11657   for Main use ("proc");
11658
11659   package Builder is
11660     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11661         use ("^-g^-g^");
11662     for Executable ("proc.adb") use "proc1";
11663   end Builder;
11664 @end group
11665
11666 @group
11667   package Compiler is
11668     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11669        use ("-fstack-check",
11670             "^-gnata^-gnata^",
11671             "^-gnato^-gnato^",
11672             "^-gnatE^-gnatE^");
11673   end Compiler;
11674 end Debug;
11675 @end group
11676 @end smallexample
11677
11678 @smallexample @c projectfile
11679 @group
11680 project Release is
11681   for Object_Dir use "release";
11682   for Exec_Dir use ".";
11683   for Main use ("proc");
11684
11685   package Compiler is
11686     for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11687         use ("^-O2^-O2^");
11688   end Compiler;
11689 end Release;
11690 @end group
11691 @end smallexample
11692
11693 @noindent
11694 The name of the project defined by @file{debug.gpr} is @code{"Debug"} (case
11695 insensitive), and analogously the project defined by @file{release.gpr} is
11696 @code{"Release"}.  For consistency the file should have the same name as the
11697 project, and the project file's extension should be @code{"gpr"}. These
11698 conventions are not required, but a warning is issued if they are not followed.
11699
11700 If the current directory is @file{^/temp^[TEMP]^}, then the command
11701 @smallexample
11702 gnatmake ^-P/common/debug.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]DEBUG^
11703 @end smallexample
11704
11705 @noindent
11706 generates object and ALI files in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^},
11707 as well as the @code{^proc1^PROC1.EXE^} executable,
11708 using the ^switch^switch^ settings defined in the project file.
11709
11710 Likewise, the command
11711 @smallexample
11712 gnatmake ^-P/common/release.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]RELEASE^
11713 @end smallexample
11714
11715 @noindent
11716 generates object and ALI files in @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^},
11717 and the @code{^proc^PROC.EXE^}
11718 executable in @file{^/common^[COMMON]^},
11719 using the ^switch^switch^ settings from the project file.
11720
11721 @node Source Files
11722 @unnumberedsubsubsec Source Files
11723
11724 @noindent
11725 If a project file does not explicitly specify a set of source directories or
11726 a set of source files, then by default the project's source files are the
11727 Ada source files in the project file directory.  Thus @file{pack.ads},
11728 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are the source files for both projects.
11729
11730 @node Specifying the Object Directory
11731 @unnumberedsubsubsec Specifying the Object Directory
11732
11733 @noindent
11734 Several project properties are modeled by Ada-style @emph{attributes};
11735 a property is defined by supplying the equivalent of an Ada attribute
11736 definition clause in the project file.
11737 A project's object directory is another such a property; the corresponding
11738 attribute is @code{Object_Dir}, and its value is also a string expression,
11739 specified either as absolute or relative. In the later case,
11740 it is relative to the project file directory. Thus the compiler's
11741 output is directed to @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
11742 (for the @code{Debug} project)
11743 and to @file{^/common/release^[COMMON.RELEASE]^}
11744 (for the @code{Release} project).
11745 If @code{Object_Dir} is not specified, then the default is the project file
11746 directory itself.
11747
11748 @node Specifying the Exec Directory
11749 @unnumberedsubsubsec Specifying the Exec Directory
11750
11751 @noindent
11752 A project's exec directory is another property; the corresponding
11753 attribute is @code{Exec_Dir}, and its value is also a string expression,
11754 either specified as relative or absolute. If @code{Exec_Dir} is not specified,
11755 then the default is the object directory (which may also be the project file
11756 directory if attribute @code{Object_Dir} is not specified). Thus the executable
11757 is placed in @file{^/common/debug^[COMMON.DEBUG]^}
11758 for the @code{Debug} project (attribute @code{Exec_Dir} not specified)
11759 and in @file{^/common^[COMMON]^} for the @code{Release} project.
11760
11761 @node Project File Packages
11762 @unnumberedsubsubsec Project File Packages
11763
11764 @noindent
11765 A GNAT tool that is integrated with the Project Manager is modeled by a
11766 corresponding package in the project file. In the example above,
11767 The @code{Debug} project defines the packages @code{Builder}
11768 (for @command{gnatmake}) and @code{Compiler};
11769 the @code{Release} project defines only the @code{Compiler} package.
11770
11771 The Ada-like package syntax is not to be taken literally.  Although packages in
11772 project files bear a surface resemblance to packages in Ada source code, the
11773 notation is simply a way to convey a grouping of properties for a named
11774 entity.  Indeed, the package names permitted in project files are restricted
11775 to a predefined set, corresponding to the project-aware tools, and the contents
11776 of packages are limited to a small set of constructs.
11777 The packages in the example above contain attribute definitions.
11778
11779 @node Specifying ^Switch^Switch^ Settings
11780 @unnumberedsubsubsec Specifying ^Switch^Switch^ Settings
11781
11782 @noindent
11783 ^Switch^Switch^ settings for a project-aware tool can be specified through
11784 attributes in the package that corresponds to the tool.
11785 The example above illustrates one of the relevant attributes,
11786 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}, which is defined in packages
11787 in both project files.
11788 Unlike simple attributes like @code{Source_Dirs},
11789 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is
11790 known as an @emph{associative array}.  When you define this attribute, you must
11791 supply an ``index'' (a literal string), and the effect of the attribute
11792 definition is to set the value of the array at the specified index.
11793 For the @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute,
11794 the index is a programming language (in our case, Ada),
11795 and the value specified (after @code{use}) must be a list
11796 of string expressions.
11797
11798 The attributes permitted in project files are restricted to a predefined set.
11799 Some may appear at project level, others in packages.
11800 For any attribute that is an associative array, the index must always be a
11801 literal string, but the restrictions on this string (e.g., a file name or a
11802 language name) depend on the individual attribute.
11803 Also depending on the attribute, its specified value will need to be either a
11804 string or a string list.
11805
11806 In the @code{Debug} project, we set the switches for two tools,
11807 @command{gnatmake} and the compiler, and thus we include the two corresponding
11808 packages; each package defines the @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
11809 attribute with index @code{"Ada"}.
11810 Note that the package corresponding to
11811 @command{gnatmake} is named @code{Builder}.  The @code{Release} project is
11812 similar, but only includes the @code{Compiler} package.
11813
11814 In project @code{Debug} above, the ^switches^switches^ starting with
11815 @option{-gnat} that are specified in package @code{Compiler}
11816 could have been placed in package @code{Builder}, since @command{gnatmake}
11817 transmits all such ^switches^switches^ to the compiler.
11818
11819 @node Main Subprograms
11820 @unnumberedsubsubsec Main Subprograms
11821
11822 @noindent
11823 One of the specifiable properties of a project is a list of files that contain
11824 main subprograms.  This property is captured in the @code{Main} attribute,
11825 whose value is a list of strings.  If a project defines the @code{Main}
11826 attribute, it is not necessary to identify the main subprogram(s) when
11827 invoking @command{gnatmake} (@pxref{gnatmake and Project Files}).
11828
11829 @node Executable File Names
11830 @unnumberedsubsubsec Executable File Names
11831
11832 @noindent
11833 By default, the executable file name corresponding to a main source is
11834 deduced from the main source file name. Through the attributes
11835 @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} of package @code{Builder},
11836 it is possible to change this default.
11837 In project @code{Debug} above, the executable file name
11838 for main source @file{^proc.adb^PROC.ADB^} is
11839 @file{^proc1^PROC1.EXE^}.
11840 Attribute @code{Executable_Suffix}, when specified, may change the suffix
11841 of the executable files, when no attribute @code{Executable} applies:
11842 its value replace the platform-specific executable suffix.
11843 Attributes @code{Executable} and @code{Executable_Suffix} are the only ways to
11844 specify a non-default executable file name when several mains are built at once
11845 in a single @command{gnatmake} command.
11846
11847 @node Source File Naming Conventions
11848 @unnumberedsubsubsec Source File Naming Conventions
11849
11850 @noindent
11851 Since the project files above do not specify any source file naming
11852 conventions, the GNAT defaults are used.  The mechanism for defining source
11853 file naming conventions -- a package named @code{Naming} --
11854 is described below (@pxref{Naming Schemes}).
11855
11856 @node Source Language(s)
11857 @unnumberedsubsubsec Source Language(s)
11858
11859 @noindent
11860 Since the project files do not specify a @code{Languages} attribute, by
11861 default the GNAT tools assume that the language of the project file is Ada.
11862 More generally, a project can comprise source files
11863 in Ada, C, and/or other languages.
11864
11865 @node Using External Variables
11866 @subsection Using External Variables
11867
11868 @noindent
11869 Instead of supplying different project files for debug and release, we can
11870 define a single project file that queries an external variable (set either
11871 on the command line or via an ^environment variable^logical name^) in order to
11872 conditionally define the appropriate settings.  Again, assume that the
11873 source files @file{pack.ads}, @file{pack.adb}, and @file{proc.adb} are
11874 located in directory @file{^/common^[COMMON]^}.  The following project file,
11875 @file{build.gpr}, queries the external variable named @code{STYLE} and
11876 defines an object directory and ^switch^switch^ settings based on whether
11877 the value is @code{"deb"} (debug) or @code{"rel"} (release), and where
11878 the default is @code{"deb"}.
11879
11880 @smallexample @c projectfile
11881 @group
11882 project Build is
11883   for Main use ("proc");
11884
11885   type Style_Type is ("deb", "rel");
11886   Style : Style_Type := external ("STYLE", "deb");
11887
11888   case Style is
11889     when "deb" =>
11890       for Object_Dir use "debug";
11891
11892     when "rel" =>
11893       for Object_Dir use "release";
11894       for Exec_Dir use ".";
11895   end case;
11896 @end group
11897
11898 @group
11899   package Builder is
11900
11901     case Style is
11902       when "deb" =>
11903         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11904             use ("^-g^-g^");
11905         for Executable ("proc") use "proc1";
11906       when others =>
11907         null;
11908     end case;
11909
11910   end Builder;
11911 @end group
11912
11913 @group
11914   package Compiler is
11915
11916     case Style is
11917       when "deb" =>
11918         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11919             use ("^-gnata^-gnata^",
11920                  "^-gnato^-gnato^",
11921                  "^-gnatE^-gnatE^");
11922
11923       when "rel" =>
11924         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
11925             use ("^-O2^-O2^");
11926     end case;
11927
11928   end Compiler;
11929
11930 end Build;
11931 @end group
11932 @end smallexample
11933
11934 @noindent
11935 @code{Style_Type} is an example of a @emph{string type}, which is the project
11936 file analog of an Ada enumeration type but whose components are string literals
11937 rather than identifiers.  @code{Style} is declared as a variable of this type.
11938
11939 The form @code{external("STYLE", "deb")} is known as an
11940 @emph{external reference}; its first argument is the name of an
11941 @emph{external variable}, and the second argument is a default value to be
11942 used if the external variable doesn't exist.  You can define an external
11943 variable on the command line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch,
11944 or you can use ^an environment variable^a logical name^
11945 as an external variable.
11946
11947 Each @code{case} construct is expanded by the Project Manager based on the
11948 value of @code{Style}. Thus the command
11949 @ifclear vms
11950 @smallexample
11951 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=deb
11952 @end smallexample
11953 @end ifclear
11954
11955 @ifset vms
11956 @smallexample
11957 gnatmake /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=deb
11958 @end smallexample
11959 @end ifset
11960
11961 @noindent
11962 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
11963 @file{debug.gpr} in the earlier example.  So is the command
11964 @smallexample
11965 gnatmake ^-P/common/build.gpr^/PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR^
11966 @end smallexample
11967
11968 @noindent
11969 since @code{"deb"} is the default for @code{STYLE}.
11970
11971 Analogously,
11972
11973 @ifclear vms
11974 @smallexample
11975 gnatmake -P/common/build.gpr -XSTYLE=rel
11976 @end smallexample
11977 @end ifclear
11978
11979 @ifset vms
11980 @smallexample
11981 GNAT MAKE /PROJECT_FILE=[COMMON]BUILD.GPR /EXTERNAL_REFERENCE=STYLE=rel
11982 @end smallexample
11983 @end ifset
11984
11985 @noindent
11986 is equivalent to the @command{gnatmake} invocation using the project file
11987 @file{release.gpr} in the earlier example.
11988
11989 @node Importing Other Projects
11990 @subsection Importing Other Projects
11991 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
11992
11993 @noindent
11994 A compilation unit in a source file in one project may depend on compilation
11995 units in source files in other projects.  To compile this unit under
11996 control of a project file, the
11997 dependent project must @emph{import} the projects containing the needed source
11998 files.
11999 This effect is obtained using syntax similar to an Ada @code{with} clause,
12000 but where @code{with}ed entities are strings that denote project files.
12001
12002 As an example, suppose that the two projects @code{GUI_Proj} and
12003 @code{Comm_Proj} are defined in the project files @file{gui_proj.gpr} and
12004 @file{comm_proj.gpr} in directories @file{^/gui^[GUI]^}
12005 and @file{^/comm^[COMM]^}, respectively.
12006 Suppose that the source files for @code{GUI_Proj} are
12007 @file{gui.ads} and @file{gui.adb}, and that the source files for
12008 @code{Comm_Proj} are @file{comm.ads} and @file{comm.adb}, where each set of
12009 files is located in its respective project file directory.  Schematically:
12010
12011 @smallexample
12012 @group
12013 ^/gui^[GUI]^
12014   gui_proj.gpr
12015   gui.ads
12016   gui.adb
12017 @end group
12018
12019 @group
12020 ^/comm^[COMM]^
12021   comm_proj.gpr
12022   comm.ads
12023   comm.adb
12024 @end group
12025 @end smallexample
12026
12027 @noindent
12028 We want to develop an application in directory @file{^/app^[APP]^} that
12029 @code{with} the packages @code{GUI} and @code{Comm}, using the properties of
12030 the corresponding project files (e.g.@: the ^switch^switch^ settings
12031 and object directory).
12032 Skeletal code for a main procedure might be something like the following:
12033
12034 @smallexample @c ada
12035 @group
12036 with GUI, Comm;
12037 procedure App_Main is
12038    @dots{}
12039 begin
12040    @dots{}
12041 end App_Main;
12042 @end group
12043 @end smallexample
12044
12045 @noindent
12046 Here is a project file, @file{app_proj.gpr}, that achieves the desired
12047 effect:
12048
12049 @smallexample @c projectfile
12050 @group
12051 with "/gui/gui_proj", "/comm/comm_proj";
12052 project App_Proj is
12053    for Main use ("app_main");
12054 end App_Proj;
12055 @end group
12056 @end smallexample
12057
12058 @noindent
12059 Building an executable is achieved through the command:
12060 @smallexample
12061 gnatmake ^-P/app/app_proj^/PROJECT_FILE=[APP]APP_PROJ^
12062 @end smallexample
12063 @noindent
12064 which will generate the @code{^app_main^APP_MAIN.EXE^} executable
12065 in the directory where @file{app_proj.gpr} resides.
12066
12067 If an imported project file uses the standard extension (@code{^gpr^GPR^}) then
12068 (as illustrated above) the @code{with} clause can omit the extension.
12069
12070 Our example specified an absolute path for each imported project file.
12071 Alternatively, the directory name of an imported object can be omitted
12072 if either
12073 @itemize @bullet
12074 @item
12075 The imported project file is in the same directory as the importing project
12076 file, or
12077 @item
12078 You have defined ^an environment variable^a logical name^
12079 that includes the directory containing
12080 the needed project file. The syntax of @code{ADA_PROJECT_PATH} is the same as
12081 the syntax of @code{ADA_INCLUDE_PATH} and @code{ADA_OBJECTS_PATH}: a list of
12082 directory names separated by colons (semicolons on Windows).
12083 @end itemize
12084
12085 @noindent
12086 Thus, if we define @code{ADA_PROJECT_PATH} to include @file{^/gui^[GUI]^} and
12087 @file{^/comm^[COMM]^}, then our project file @file{app_proj.gpr} can be written
12088 as follows:
12089
12090 @smallexample @c projectfile
12091 @group
12092 with "gui_proj", "comm_proj";
12093 project App_Proj is
12094    for Main use ("app_main");
12095 end App_Proj;
12096 @end group
12097 @end smallexample
12098
12099 @noindent
12100 Importing other projects can create ambiguities.
12101 For example, the same unit might be present in different imported projects, or
12102 it might be present in both the importing project and in an imported project.
12103 Both of these conditions are errors.  Note that in the current version of
12104 the Project Manager, it is illegal to have an ambiguous unit even if the
12105 unit is never referenced by the importing project.  This restriction may be
12106 relaxed in a future release.
12107
12108 @node Extending a Project
12109 @subsection Extending a Project
12110
12111 @noindent
12112 In large software systems it is common to have multiple
12113 implementations of a common interface; in Ada terms, multiple versions of a
12114 package body for the same spec.  For example, one implementation
12115 might be safe for use in tasking programs, while another might only be used
12116 in sequential applications.  This can be modeled in GNAT using the concept
12117 of @emph{project extension}.  If one project (the ``child'') @emph{extends}
12118 another project (the ``parent'') then by default all source files of the
12119 parent project are inherited by the child, but the child project can
12120 override any of the parent's source files with new versions, and can also
12121 add new files.  This facility is the project analog of a type extension in
12122 Object-Oriented Programming.  Project hierarchies are permitted (a child
12123 project may be the parent of yet another project), and a project that
12124 inherits one project can also import other projects.
12125
12126 As an example, suppose that directory @file{^/seq^[SEQ]^} contains the project
12127 file @file{seq_proj.gpr} as well as the source files @file{pack.ads},
12128 @file{pack.adb}, and @file{proc.adb}:
12129
12130 @smallexample
12131 @group
12132 ^/seq^[SEQ]^
12133   pack.ads
12134   pack.adb
12135   proc.adb
12136   seq_proj.gpr
12137 @end group
12138 @end smallexample
12139
12140 @noindent
12141 Note that the project file can simply be empty (that is, no attribute or
12142 package is defined):
12143
12144 @smallexample @c projectfile
12145 @group
12146 project Seq_Proj is
12147 end Seq_Proj;
12148 @end group
12149 @end smallexample
12150
12151 @noindent
12152 implying that its source files are all the Ada source files in the project
12153 directory.
12154
12155 Suppose we want to supply an alternate version of @file{pack.adb}, in
12156 directory @file{^/tasking^[TASKING]^}, but use the existing versions of
12157 @file{pack.ads} and @file{proc.adb}.  We can define a project
12158 @code{Tasking_Proj} that inherits @code{Seq_Proj}:
12159
12160 @smallexample
12161 @group
12162 ^/tasking^[TASKING]^
12163   pack.adb
12164   tasking_proj.gpr
12165 @end group
12166
12167 @group
12168 project Tasking_Proj extends "/seq/seq_proj" is
12169 end Tasking_Proj;
12170 @end group
12171 @end smallexample
12172
12173 @noindent
12174 The version of @file{pack.adb} used in a build depends on which project file
12175 is specified.
12176
12177 Note that we could have obtained the desired behavior using project import
12178 rather than project inheritance; a @code{base} project would contain the
12179 sources for @file{pack.ads} and @file{proc.adb}, a sequential project would
12180 import @code{base} and add @file{pack.adb}, and likewise a tasking project
12181 would import @code{base} and add a different version of @file{pack.adb}.  The
12182 choice depends on whether other sources in the original project need to be
12183 overridden.  If they do, then project extension is necessary, otherwise,
12184 importing is sufficient.
12185
12186 @noindent
12187 In a project file that extends another project file, it is possible to
12188 indicate that an inherited source is not part of the sources of the extending
12189 project. This is necessary sometimes when a package spec has been overloaded
12190 and no longer requires a body: in this case, it is necessary to indicate that
12191 the inherited body is not part of the sources of the project, otherwise there
12192 will be a compilation error when compiling the spec.
12193
12194 For that purpose, the attribute @code{Excluded_Source_Files} is used.
12195 Its value is a string list: a list of file names. It is also possible to use
12196 attribute @code{Excluded_Source_List_File}. Its value is a single string:
12197 the file name of a text file containing a list of file names, one per line.
12198
12199 @smallexample @c @projectfile
12200 project B extends "a" is
12201    for Source_Files use ("pkg.ads");
12202    --  New spec of Pkg does not need a completion
12203    for Excluded_Source_Files use ("pkg.adb");
12204 end B;
12205 @end smallexample
12206
12207 Attribute @code{Excluded_Source_Files} may also be used to check if a source
12208 is still needed: if it is possible to build using @command{gnatmake} when such
12209 a source is put in attribute @code{Excluded_Source_Files} of a project P, then
12210 it is possible to remove the source completely from a system that includes
12211 project P.
12212
12213 @c ***********************
12214 @c * Project File Syntax *
12215 @c ***********************
12216
12217 @node Project File Syntax
12218 @section Project File Syntax
12219
12220 @menu
12221 * Basic Syntax::
12222 * Qualified Projects::
12223 * Packages::
12224 * Expressions::
12225 * String Types::
12226 * Variables::
12227 * Attributes::
12228 * Associative Array Attributes::
12229 * case Constructions::
12230 @end menu
12231
12232 @noindent
12233 This section describes the structure of project files.
12234
12235 A project may be an @emph{independent project}, entirely defined by a single
12236 project file. Any Ada source file in an independent project depends only
12237 on the predefined library and other Ada source files in the same project.
12238
12239 @noindent
12240 A project may also @dfn{depend on} other projects, in either or both of
12241 the following ways:
12242 @itemize @bullet
12243 @item It may import any number of projects
12244 @item It may extend at most one other project
12245 @end itemize
12246
12247 @noindent
12248 The dependence relation is a directed acyclic graph (the subgraph reflecting
12249 the ``extends'' relation is a tree).
12250
12251 A project's @dfn{immediate sources} are the source files directly defined by
12252 that project, either implicitly by residing in the project file's directory,
12253 or explicitly through any of the source-related attributes described below.
12254 More generally, a project @var{proj}'s @dfn{sources} are the immediate sources
12255 of @var{proj} together with the immediate sources (unless overridden) of any
12256 project on which @var{proj} depends (either directly or indirectly).
12257
12258 @node Basic Syntax
12259 @subsection Basic Syntax
12260
12261 @noindent
12262 As seen in the earlier examples, project files have an Ada-like syntax.
12263 The minimal project file is:
12264 @smallexample @c projectfile
12265 @group
12266 project Empty is
12267
12268 end Empty;
12269 @end group
12270 @end smallexample
12271
12272 @noindent
12273 The identifier @code{Empty} is the name of the project.
12274 This project name must be present after the reserved
12275 word @code{end} at the end of the project file, followed by a semi-colon.
12276
12277 Any name in a project file, such as the project name or a variable name,
12278 has the same syntax as an Ada identifier.
12279
12280 The reserved words of project files are the Ada 95 reserved words plus
12281 @code{extends}, @code{external}, and @code{project}.  Note that the only Ada
12282 reserved words currently used in project file syntax are:
12283
12284 @itemize @bullet
12285 @item
12286 @code{all}
12287 @item
12288 @code{at}
12289 @item
12290 @code{case}
12291 @item
12292 @code{end}
12293 @item
12294 @code{for}
12295 @item
12296 @code{is}
12297 @item
12298 @code{limited}
12299 @item
12300 @code{null}
12301 @item
12302 @code{others}
12303 @item
12304 @code{package}
12305 @item
12306 @code{renames}
12307 @item
12308 @code{type}
12309 @item
12310 @code{use}
12311 @item
12312 @code{when}
12313 @item
12314 @code{with}
12315 @end itemize
12316
12317 @noindent
12318 Comments in project files have the same syntax as in Ada, two consecutive
12319 hyphens through the end of the line.
12320
12321 @node Qualified Projects
12322 @subsection Qualified Projects
12323
12324 @noindent
12325 Before the reserved @code{project}, there may be one or two "qualifiers", that
12326 is identifiers or other reserved words, to qualify the project.
12327
12328 The current list of qualifiers is:
12329
12330 @itemize @bullet
12331 @item
12332 @code{abstract}: qualify a project with no sources. An abstract project must
12333 have a declaration specifying that there are no sources in the project, and,
12334 if it extends another project, the project it extends must also be a qualified
12335 abstract project.
12336
12337 @item
12338 @code{standard}: a standard project is a non library project with sources.
12339
12340 @item
12341 @code{aggregate}: for future extension
12342
12343 @item
12344 @code{aggregate library}: for future extension
12345
12346 @item
12347 @code{library}: a library project must declare both attributes
12348 @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
12349
12350 @item
12351 @code{configuration}: a configuration project cannot be in a project tree.
12352 @end itemize
12353
12354 @node Packages
12355 @subsection Packages
12356
12357 @noindent
12358 A project file may contain @emph{packages}. The name of a package must be one
12359 of the identifiers from the following list. A package
12360 with a given name may only appear once in a project file. Package names are
12361 case insensitive. The following package names are legal:
12362
12363 @itemize @bullet
12364 @item
12365 @code{Naming}
12366 @item
12367 @code{Builder}
12368 @item
12369 @code{Compiler}
12370 @item
12371 @code{Binder}
12372 @item
12373 @code{Linker}
12374 @item
12375 @code{Finder}
12376 @item
12377 @code{Cross_Reference}
12378 @item
12379 @code{Eliminate}
12380 @item
12381 @code{Pretty_Printer}
12382 @item
12383 @code{Metrics}
12384 @item
12385 @code{gnatls}
12386 @item
12387 @code{gnatstub}
12388 @item
12389 @code{IDE}
12390 @item
12391 @code{Language_Processing}
12392 @end itemize
12393
12394 @noindent
12395 In its simplest form, a package may be empty:
12396
12397 @smallexample @c projectfile
12398 @group
12399 project Simple is
12400   package Builder is
12401   end Builder;
12402 end Simple;
12403 @end group
12404 @end smallexample
12405
12406 @noindent
12407 A package may contain @emph{attribute declarations},
12408 @emph{variable declarations} and @emph{case constructions}, as will be
12409 described below.
12410
12411 When there is ambiguity between a project name and a package name,
12412 the name always designates the project. To avoid possible confusion, it is
12413 always a good idea to avoid naming a project with one of the
12414 names allowed for packages or any name that starts with @code{gnat}.
12415
12416 @node Expressions
12417 @subsection Expressions
12418
12419 @noindent
12420 An @emph{expression} is either a @emph{string expression} or a
12421 @emph{string list expression}.
12422
12423 A @emph{string expression} is either a @emph{simple string expression} or a
12424 @emph{compound string expression}.
12425
12426 A @emph{simple string expression} is one of the following:
12427 @itemize @bullet
12428 @item A literal string; e.g.@: @code{"comm/my_proj.gpr"}
12429 @item A string-valued variable reference (@pxref{Variables})
12430 @item A string-valued attribute reference (@pxref{Attributes})
12431 @item An external reference (@pxref{External References in Project Files})
12432 @end itemize
12433
12434 @noindent
12435 A @emph{compound string expression} is a concatenation of string expressions,
12436 using the operator @code{"&"}
12437 @smallexample
12438        Path & "/" & File_Name & ".ads"
12439 @end smallexample
12440
12441 @noindent
12442 A @emph{string list expression} is either a
12443 @emph{simple string list expression} or a
12444 @emph{compound string list expression}.
12445
12446 A @emph{simple string list expression} is one of the following:
12447 @itemize @bullet
12448 @item A parenthesized list of zero or more string expressions,
12449 separated by commas
12450 @smallexample
12451    File_Names := (File_Name, "gnat.adc", File_Name & ".orig");
12452    Empty_List := ();
12453 @end smallexample
12454 @item A string list-valued variable reference
12455 @item A string list-valued attribute reference
12456 @end itemize
12457
12458 @noindent
12459 A @emph{compound string list expression} is the concatenation (using
12460 @code{"&"}) of a simple string list expression and an expression.  Note that
12461 each term in a compound string list expression, except the first, may be
12462 either a string expression or a string list expression.
12463
12464 @smallexample @c projectfile
12465 @group
12466    File_Name_List := () & File_Name; --  One string in this list
12467    Extended_File_Name_List := File_Name_List & (File_Name & ".orig");
12468    --  Two strings
12469    Big_List := File_Name_List & Extended_File_Name_List;
12470    --  Concatenation of two string lists: three strings
12471    Illegal_List := "gnat.adc" & Extended_File_Name_List;
12472    --  Illegal: must start with a string list
12473 @end group
12474 @end smallexample
12475
12476 @node String Types
12477 @subsection String Types
12478
12479 @noindent
12480 A @emph{string type declaration} introduces a discrete set of string literals.
12481 If a string variable is declared to have this type, its value
12482 is restricted to the given set of literals.
12483
12484 Here is an example of a string type declaration:
12485
12486 @smallexample @c projectfile
12487    type OS is ("NT", "nt", "Unix", "GNU/Linux", "other OS");
12488 @end smallexample
12489
12490 @noindent
12491 Variables of a string type are called @emph{typed variables}; all other
12492 variables are called @emph{untyped variables}. Typed variables are
12493 particularly useful in @code{case} constructions, to support conditional
12494 attribute declarations.
12495 (@pxref{case Constructions}).
12496
12497 The string literals in the list are case sensitive and must all be different.
12498 They may include any graphic characters allowed in Ada, including spaces.
12499
12500 A string type may only be declared at the project level, not inside a package.
12501
12502 A string type may be referenced by its name if it has been declared in the same
12503 project file, or by an expanded name whose prefix is the name of the project
12504 in which it is declared.
12505
12506 @node Variables
12507 @subsection Variables
12508
12509 @noindent
12510 A variable may be declared at the project file level, or within a package.
12511 Here are some examples of variable declarations:
12512
12513 @smallexample @c projectfile
12514 @group
12515    This_OS : OS := external ("OS"); --  a typed variable declaration
12516    That_OS := "GNU/Linux";          --  an untyped variable declaration
12517 @end group
12518 @end smallexample
12519
12520 @noindent
12521 The syntax of a @emph{typed variable declaration} is identical to the Ada
12522 syntax for an object declaration. By contrast, the syntax of an untyped
12523 variable declaration is identical to an Ada assignment statement. In fact,
12524 variable declarations in project files have some of the characteristics of
12525 an assignment, in that successive declarations for the same variable are
12526 allowed. Untyped variable declarations do establish the expected kind of the
12527 variable (string or string list), and successive declarations for it must
12528 respect the initial kind.
12529
12530 @noindent
12531 A string variable declaration (typed or untyped) declares a variable
12532 whose value is a string. This variable may be used as a string expression.
12533 @smallexample @c projectfile
12534    File_Name       := "readme.txt";
12535    Saved_File_Name := File_Name & ".saved";
12536 @end smallexample
12537
12538 @noindent
12539 A string list variable declaration declares a variable whose value is a list
12540 of strings. The list may contain any number (zero or more) of strings.
12541
12542 @smallexample @c projectfile
12543    Empty_List := ();
12544    List_With_One_Element := ("^-gnaty^-gnaty^");
12545    List_With_Two_Elements := List_With_One_Element & "^-gnatg^-gnatg^";
12546    Long_List := ("main.ada", "pack1_.ada", "pack1.ada", "pack2_.ada"
12547                  "pack2.ada", "util_.ada", "util.ada");
12548 @end smallexample
12549
12550 @noindent
12551 The same typed variable may not be declared more than once at project level,
12552 and it may not be declared more than once in any package; it is in effect
12553 a constant.
12554
12555 The same untyped variable may be declared several times. Declarations are
12556 elaborated in the order in which they appear, so  the new value replaces
12557 the old one, and any subsequent reference to the variable uses the new value.
12558 However, as noted above, if a variable has been declared as a string, all
12559 subsequent
12560 declarations must give it a string value. Similarly, if a variable has
12561 been declared as a string list, all subsequent declarations
12562 must give it a string list value.
12563
12564 A @emph{variable reference} may take several forms:
12565
12566 @itemize @bullet
12567 @item The simple variable name, for a variable in the current package (if any)
12568 or in the current project
12569 @item An expanded name, whose prefix is a context name.
12570 @end itemize
12571
12572 @noindent
12573 A @emph{context} may be one of the following:
12574
12575 @itemize @bullet
12576 @item The name of an existing package in the current project
12577 @item The name of an imported project of the current project
12578 @item The name of an ancestor project (i.e., a project extended by the current
12579 project, either directly or indirectly)
12580 @item An expanded name whose prefix is an imported/parent project name, and
12581 whose selector is a package name in that project.
12582 @end itemize
12583
12584 @noindent
12585 A variable reference may be used in an expression.
12586
12587 @node Attributes
12588 @subsection Attributes
12589
12590 @noindent
12591 A project (and its packages) may have @emph{attributes} that define
12592 the project's properties.  Some attributes have values that are strings;
12593 others have values that are string lists.
12594
12595 There are two categories of attributes: @emph{simple attributes}
12596 and @emph{associative arrays} (@pxref{Associative Array Attributes}).
12597
12598 Legal project attribute names, and attribute names for each legal package are
12599 listed below. Attributes names are case-insensitive.
12600
12601 The following attributes are defined on projects (all are simple attributes):
12602
12603 @multitable @columnfractions .4 .3
12604 @item @emph{Attribute Name}
12605 @tab @emph{Value}
12606 @item @code{Source_Files}
12607 @tab string list
12608 @item @code{Source_Dirs}
12609 @tab string list
12610 @item @code{Source_List_File}
12611 @tab string
12612 @item @code{Object_Dir}
12613 @tab string
12614 @item @code{Exec_Dir}
12615 @tab string
12616 @item @code{Excluded_Source_Dirs}
12617 @tab string list
12618 @item @code{Excluded_Source_Files}
12619 @tab string list
12620 @item @code{Excluded_Source_List_File}
12621 @tab string
12622 @item @code{Languages}
12623 @tab string list
12624 @item @code{Main}
12625 @tab string list
12626 @item @code{Library_Dir}
12627 @tab string
12628 @item @code{Library_Name}
12629 @tab string
12630 @item @code{Library_Kind}
12631 @tab string
12632 @item @code{Library_Version}
12633 @tab string
12634 @item @code{Library_Interface}
12635 @tab string
12636 @item @code{Library_Auto_Init}
12637 @tab string
12638 @item @code{Library_Options}
12639 @tab string list
12640 @item @code{Library_Src_Dir}
12641 @tab string
12642 @item @code{Library_ALI_Dir}
12643 @tab string
12644 @item @code{Library_GCC}
12645 @tab string
12646 @item @code{Library_Symbol_File}
12647 @tab string
12648 @item @code{Library_Symbol_Policy}
12649 @tab string
12650 @item @code{Library_Reference_Symbol_File}
12651 @tab string
12652 @item @code{Externally_Built}
12653 @tab string
12654 @end multitable
12655
12656 @noindent
12657 The following attributes are defined for package  @code{Naming}
12658 (@pxref{Naming Schemes}):
12659
12660 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12661 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12662 @item @code{Spec_Suffix}
12663 @tab associative array
12664 @tab language name
12665 @tab string
12666 @item @code{Body_Suffix}
12667 @tab associative array
12668 @tab language name
12669 @tab string
12670 @item @code{Separate_Suffix}
12671 @tab simple attribute
12672 @tab n/a
12673 @tab string
12674 @item @code{Casing}
12675 @tab simple attribute
12676 @tab n/a
12677 @tab string
12678 @item @code{Dot_Replacement}
12679 @tab simple attribute
12680 @tab n/a
12681 @tab string
12682 @item @code{Spec}
12683 @tab associative array
12684 @tab Ada unit name
12685 @tab string
12686 @item @code{Body}
12687 @tab associative array
12688 @tab Ada unit name
12689 @tab string
12690 @item @code{Specification_Exceptions}
12691 @tab associative array
12692 @tab language name
12693 @tab string list
12694 @item @code{Implementation_Exceptions}
12695 @tab associative array
12696 @tab language name
12697 @tab string list
12698 @end multitable
12699
12700 @noindent
12701 The following attributes are defined for packages @code{Builder},
12702 @code{Compiler}, @code{Binder},
12703 @code{Linker}, @code{Cross_Reference}, and @code{Finder}
12704 (@pxref{^Switches^Switches^ and Project Files}).
12705
12706 @multitable @columnfractions .4 .2 .2 .2
12707 @item Attribute Name @tab Category @tab Index @tab Value
12708 @item @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
12709 @tab associative array
12710 @tab language name
12711 @tab string list
12712 @item @code{^Switches^Switches^}
12713 @tab associative array
12714 @tab file name
12715 @tab string list
12716 @end multitable
12717
12718 @noindent
12719 In addition, package @code{Compiler} has a single string attribute
12720 @code{Local_Configuration_Pragmas} and package @code{Builder} has a single
12721 string attribute @code{Global_Configuration_Pragmas}.
12722
12723 @noindent
12724 Each simple attribute has a default value: the empty string (for string-valued
12725 attributes) and the empty list (for string list-valued attributes).
12726
12727 An attribute declaration defines a new value for an attribute.
12728
12729 Examples of simple attribute declarations:
12730
12731 @smallexample @c projectfile
12732    for Object_Dir use "objects";
12733    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
12734 @end smallexample
12735
12736 @noindent
12737 The syntax of a @dfn{simple attribute declaration} is similar to that of an
12738 attribute definition clause in Ada.
12739
12740 Attributes references may be appear in expressions.
12741 The general form for such a reference is @code{<entity>'<attribute>}:
12742 Associative array attributes are functions. Associative
12743 array attribute references must have an argument that is a string literal.
12744
12745 Examples are:
12746
12747 @smallexample @c projectfile
12748   project'Object_Dir
12749   Naming'Dot_Replacement
12750   Imported_Project'Source_Dirs
12751   Imported_Project.Naming'Casing
12752   Builder'^Default_Switches^Default_Switches^("Ada")
12753 @end smallexample
12754
12755 @noindent
12756 The prefix of an attribute may be:
12757 @itemize @bullet
12758 @item @code{project} for an attribute of the current project
12759 @item The name of an existing package of the current project
12760 @item The name of an imported project
12761 @item The name of a parent project that is extended by the current project
12762 @item An expanded name whose prefix is imported/parent project name,
12763 and whose selector is a package name
12764 @end itemize
12765
12766 @noindent
12767 Example:
12768 @smallexample @c projectfile
12769 @group
12770    project Prj is
12771      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "units";
12772      for Source_Dirs use project'Source_Dirs & "test/drivers"
12773    end Prj;
12774 @end group
12775 @end smallexample
12776
12777 @noindent
12778 In the first attribute declaration, initially the attribute @code{Source_Dirs}
12779 has the default value: an empty string list. After this declaration,
12780 @code{Source_Dirs} is a string list of one element: @code{"units"}.
12781 After the second attribute declaration @code{Source_Dirs} is a string list of
12782 two elements: @code{"units"} and @code{"test/drivers"}.
12783
12784 Note: this example is for illustration only. In practice,
12785 the project file would contain only one attribute declaration:
12786
12787 @smallexample @c projectfile
12788    for Source_Dirs use ("units", "test/drivers");
12789 @end smallexample
12790
12791 @node Associative Array Attributes
12792 @subsection Associative Array Attributes
12793
12794 @noindent
12795 Some attributes are defined as @emph{associative arrays}. An associative
12796 array may be regarded as a function that takes a string as a parameter
12797 and delivers a string or string list value as its result.
12798
12799 Here are some examples of single associative array attribute associations:
12800
12801 @smallexample @c projectfile
12802    for Body ("main") use "Main.ada";
12803    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
12804        use ("^-v^-v^",
12805             "^-gnatv^-gnatv^");
12806    for ^Switches^Switches^ ("main.ada")
12807             use Builder'^Switches^Switches^ ("main.ada")
12808               & "^-g^-g^";
12809 @end smallexample
12810
12811 @noindent
12812 Like untyped variables and simple attributes, associative array attributes
12813 may be declared several times. Each declaration supplies a new value for the
12814 attribute, and replaces the previous setting.
12815
12816 @noindent
12817 An associative array attribute may be declared as a full associative array
12818 declaration, with the value of the same attribute in an imported or extended
12819 project.
12820
12821 @smallexample @c projectfile
12822    package Builder is
12823       for Default_Switches use Default.Builder'Default_Switches;
12824    end Builder;
12825 @end smallexample
12826
12827 @noindent
12828 In this example, @code{Default} must be either a project imported by the
12829 current project, or the project that the current project extends. If the
12830 attribute is in a package (in this case, in package @code{Builder}), the same
12831 package needs to be specified.
12832
12833 @noindent
12834 A full associative array declaration replaces any other declaration for the
12835 attribute, including other full associative array declaration. Single
12836 associative array associations may be declare after a full associative
12837 declaration, modifying the value for a single association of the attribute.
12838
12839 @node case Constructions
12840 @subsection @code{case} Constructions
12841
12842 @noindent
12843 A @code{case} construction is used in a project file to effect conditional
12844 behavior.
12845 Here is a typical example:
12846
12847 @smallexample @c projectfile
12848 @group
12849 project MyProj is
12850    type OS_Type is ("GNU/Linux", "Unix", "NT", "VMS");
12851
12852    OS : OS_Type := external ("OS", "GNU/Linux");
12853 @end group
12854
12855 @group
12856    package Compiler is
12857      case OS is
12858        when "GNU/Linux" | "Unix" =>
12859          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12860              use ("^-gnath^-gnath^");
12861        when "NT" =>
12862          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
12863              use ("^-gnatP^-gnatP^");
12864        when others =>
12865      end case;
12866    end Compiler;
12867 end MyProj;
12868 @end group
12869 @end smallexample
12870
12871 @noindent
12872 The syntax of a @code{case} construction is based on the Ada case statement
12873 (although there is no @code{null} construction for empty alternatives).
12874
12875 The case expression must be a typed string variable.
12876 Each alternative comprises the reserved word @code{when}, either a list of
12877 literal strings separated by the @code{"|"} character or the reserved word
12878 @code{others},  and the @code{"=>"} token.
12879 Each literal string must belong to the string type that is the type of the
12880 case variable.
12881 An @code{others} alternative, if present, must occur last.
12882
12883 After each @code{=>}, there are zero or more constructions.  The only
12884 constructions allowed in a case construction are other case constructions,
12885 attribute declarations and variable declarations. String type declarations and
12886 package declarations are not allowed. Variable declarations are restricted to
12887 variables that have already been declared before the case construction.
12888
12889 The value of the case variable is often given by an external reference
12890 (@pxref{External References in Project Files}).
12891
12892 @c ****************************************
12893 @c * Objects and Sources in Project Files *
12894 @c ****************************************
12895
12896 @node Objects and Sources in Project Files
12897 @section Objects and Sources in Project Files
12898
12899 @menu
12900 * Object Directory::
12901 * Exec Directory::
12902 * Source Directories::
12903 * Source File Names::
12904 @end menu
12905
12906 @noindent
12907 Each project has exactly one object directory and one or more source
12908 directories. The source directories must contain at least one source file,
12909 unless  the project file explicitly specifies that no source files are present
12910 (@pxref{Source File Names}).
12911
12912 @node Object Directory
12913 @subsection Object Directory
12914
12915 @noindent
12916 The object directory for a project is the directory containing the compiler's
12917 output (such as @file{ALI} files and object files) for the project's immediate
12918 sources.
12919
12920 The object directory is given by the value of the attribute @code{Object_Dir}
12921 in the project file.
12922
12923 @smallexample @c projectfile
12924    for Object_Dir use "objects";
12925 @end smallexample
12926
12927 @noindent
12928 The attribute @code{Object_Dir} has a string value, the path name of the object
12929 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
12930 project file. This directory must already exist, and be readable and writable.
12931
12932 By default, when the attribute @code{Object_Dir} is not given an explicit value
12933 or when its value is the empty string, the object directory is the same as the
12934 directory containing the project file.
12935
12936 @node Exec Directory
12937 @subsection Exec Directory
12938
12939 @noindent
12940 The exec directory for a project is the directory containing the executables
12941 for the project's main subprograms.
12942
12943 The exec directory is given by the value of the attribute @code{Exec_Dir}
12944 in the project file.
12945
12946 @smallexample @c projectfile
12947    for Exec_Dir use "executables";
12948 @end smallexample
12949
12950 @noindent
12951 The attribute @code{Exec_Dir} has a string value, the path name of the exec
12952 directory. The path name may be absolute or relative to the directory of the
12953 project file. This directory must already exist, and be writable.
12954
12955 By default, when the attribute @code{Exec_Dir} is not given an explicit value
12956 or when its value is the empty string, the exec directory is the same as the
12957 object directory of the project file.
12958
12959 @node Source Directories
12960 @subsection Source Directories
12961
12962 @noindent
12963 The source directories of a project are specified by the project file
12964 attribute @code{Source_Dirs}.
12965
12966 This attribute's value is a string list. If the attribute is not given an
12967 explicit value, then there is only one source directory, the one where the
12968 project file resides.
12969
12970 A @code{Source_Dirs} attribute that is explicitly defined to be the empty list,
12971 as in
12972
12973 @smallexample @c projectfile
12974     for Source_Dirs use ();
12975 @end smallexample
12976
12977 @noindent
12978 indicates that the project contains no source files.
12979
12980 Otherwise, each string in the string list designates one or more
12981 source directories.
12982
12983 @smallexample @c projectfile
12984    for Source_Dirs use ("sources", "test/drivers");
12985 @end smallexample
12986
12987 @noindent
12988 If a string in the list ends with @code{"/**"},  then the directory whose path
12989 name precedes the two asterisks, as well as all its subdirectories
12990 (recursively), are source directories.
12991
12992 @smallexample @c projectfile
12993    for Source_Dirs use ("/system/sources/**");
12994 @end smallexample
12995
12996 @noindent
12997 Here the directory @code{/system/sources} and all of its subdirectories
12998 (recursively) are source directories.
12999
13000 To specify that the source directories are the directory of the project file
13001 and all of its subdirectories, you can declare @code{Source_Dirs} as follows:
13002 @smallexample @c projectfile
13003    for Source_Dirs use ("./**");
13004 @end smallexample
13005
13006 @noindent
13007 Each of the source directories must exist and be readable.
13008
13009 @node Source File Names
13010 @subsection Source File Names
13011
13012 @noindent
13013 In a project that contains source files, their names may be specified by the
13014 attributes @code{Source_Files} (a string list) or @code{Source_List_File}
13015 (a string). Source file names never include any directory information.
13016
13017 If the attribute @code{Source_Files} is given an explicit value, then each
13018 element of the list is a source file name.
13019
13020 @smallexample @c projectfile
13021    for Source_Files use ("main.adb");
13022    for Source_Files use ("main.adb", "pack1.ads", "pack2.adb");
13023 @end smallexample
13024
13025 @noindent
13026 If the attribute @code{Source_Files} is not given an explicit value,
13027 but the attribute @code{Source_List_File} is given a string value,
13028 then the source file names are contained in the text file whose path name
13029 (absolute or relative to the directory of the project file) is the
13030 value of the attribute @code{Source_List_File}.
13031
13032 Each line in the file that is not empty or is not a comment
13033 contains a source file name.
13034
13035 @smallexample @c projectfile
13036    for Source_List_File use "source_list.txt";
13037 @end smallexample
13038
13039 @noindent
13040 By default, if neither the attribute @code{Source_Files} nor the attribute
13041 @code{Source_List_File} is given an explicit value, then each file in the
13042 source directories that conforms to the project's naming scheme
13043 (@pxref{Naming Schemes}) is an immediate source of the project.
13044
13045 A warning is issued if both attributes @code{Source_Files} and
13046 @code{Source_List_File} are given explicit values. In this case, the attribute
13047 @code{Source_Files} prevails.
13048
13049 Each source file name must be the name of one existing source file
13050 in one of the source directories.
13051
13052 A @code{Source_Files} attribute whose value is an empty list
13053 indicates that there are no source files in the project.
13054
13055 If the order of the source directories is known statically, that is if
13056 @code{"/**"} is not used in the string list @code{Source_Dirs}, then there may
13057 be several files with the same source file name. In this case, only the file
13058 in the first directory is considered as an immediate source of the project
13059 file. If the order of the source directories is not known statically, it is
13060 an error to have several files with the same source file name.
13061
13062 Projects can be specified to have no Ada source
13063 files: the value of (@code{Source_Dirs} or @code{Source_Files} may be an empty
13064 list, or the @code{"Ada"} may be absent from @code{Languages}:
13065
13066 @smallexample @c projectfile
13067    for Source_Dirs use ();
13068    for Source_Files use ();
13069    for Languages use ("C", "C++");
13070 @end smallexample
13071
13072 @noindent
13073 Otherwise, a project must contain at least one immediate source.
13074
13075 Projects with no source files are useful as template packages
13076 (@pxref{Packages in Project Files}) for other projects; in particular to
13077 define a package @code{Naming} (@pxref{Naming Schemes}).
13078
13079 @c ****************************
13080 @c * Importing Projects *
13081 @c ****************************
13082
13083 @node  Importing Projects
13084 @section Importing Projects
13085 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
13086
13087 @noindent
13088 An immediate source of a project P may depend on source files that
13089 are neither immediate sources of P nor in the predefined library.
13090 To get this effect, P must @emph{import} the projects that contain the needed
13091 source files.
13092
13093 @smallexample @c projectfile
13094 @group
13095   with "project1", "utilities.gpr";
13096   with "/namings/apex.gpr";
13097   project Main is
13098     @dots{}
13099 @end group
13100 @end smallexample
13101
13102 @noindent
13103 As can be seen in this example, the syntax for importing projects is similar
13104 to the syntax for importing compilation units in Ada. However, project files
13105 use literal strings instead of names, and the @code{with} clause identifies
13106 project files rather than packages.
13107
13108 Each literal string is the file name or path name (absolute or relative) of a
13109 project file. If a string corresponds to a file name, with no path or a
13110 relative path, then its location is determined by the @emph{project path}. The
13111 latter can be queried using @code{gnatls -v}. It contains:
13112
13113 @itemize @bullet
13114 @item
13115 In first position, the directory containing the current project file.
13116 @item
13117 In last position, the default project directory. This default project directory
13118 is part of the GNAT installation and is the standard place to install project
13119 files giving access to standard support libraries.
13120 @ifclear vms
13121 @ref{Installing a library}
13122 @end ifclear
13123
13124 @item
13125 In between, all the directories referenced in the
13126 ^environment variable^logical name^ @env{ADA_PROJECT_PATH} if it exists.
13127 @end itemize
13128
13129 @noindent
13130 If a relative pathname is used, as in
13131
13132 @smallexample @c projectfile
13133   with "tests/proj";
13134 @end smallexample
13135
13136 @noindent
13137 then the full path for the project is constructed by concatenating this
13138 relative path to those in the project path, in order, until a matching file is
13139 found. Any symbolic link will be fully resolved in the directory of the
13140 importing project file before the imported project file is examined.
13141
13142 If the @code{with}'ed project file name does not have an extension,
13143 the default is @file{^.gpr^.GPR^}. If a file with this extension is not found,
13144 then the file name as specified in the @code{with} clause (no extension) will
13145 be used. In the above example, if a file @code{project1.gpr} is found, then it
13146 will be used; otherwise, if a file @code{^project1^PROJECT1^} exists
13147 then it will be used; if neither file exists, this is an error.
13148
13149 A warning is issued if the name of the project file does not match the
13150 name of the project; this check is case insensitive.
13151
13152 Any source file that is an immediate source of the imported project can be
13153 used by the immediate sources of the importing project, transitively. Thus
13154 if @code{A} imports @code{B}, and @code{B} imports @code{C}, the immediate
13155 sources of @code{A} may depend on the immediate sources of @code{C}, even if
13156 @code{A} does not import @code{C} explicitly. However, this is not recommended,
13157 because if and when @code{B} ceases to import @code{C}, some sources in
13158 @code{A} will no longer compile.
13159
13160 A side effect of this capability is that normally cyclic dependencies are not
13161 permitted: if @code{A} imports @code{B} (directly or indirectly) then @code{B}
13162 is not allowed to import @code{A}. However, there are cases when cyclic
13163 dependencies would be beneficial. For these cases, another form of import
13164 between projects exists, the @code{limited with}: a project @code{A} that
13165 imports a project @code{B} with a straight @code{with} may also be imported,
13166 directly or indirectly, by @code{B} on the condition that imports from @code{B}
13167 to @code{A} include at least one @code{limited with}.
13168
13169 @smallexample @c 0projectfile
13170 with "../b/b.gpr";
13171 with "../c/c.gpr";
13172 project A is
13173 end A;
13174
13175 limited with "../a/a.gpr";
13176 project B is
13177 end B;
13178
13179 with "../d/d.gpr";
13180 project C is
13181 end C;
13182
13183 limited with "../a/a.gpr";
13184 project D is
13185 end D;
13186 @end smallexample
13187
13188 @noindent
13189 In the above legal example, there are two project cycles:
13190 @itemize @bullet
13191 @item A-> B-> A
13192 @item A -> C -> D -> A
13193 @end itemize
13194
13195 @noindent
13196 In each of these cycle there is one @code{limited with}: import of @code{A}
13197 from @code{B} and import of @code{A} from @code{D}.
13198
13199 The difference between straight @code{with} and @code{limited with} is that
13200 the name of a project imported with a @code{limited with} cannot be used in the
13201 project that imports it. In particular, its packages cannot be renamed and
13202 its variables cannot be referred to.
13203
13204 An exception to the above rules for @code{limited with} is that for the main
13205 project specified to @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver a
13206 @code{limited with} is equivalent to a straight @code{with}. For example,
13207 in the example above, projects @code{B} and @code{D} could not be main
13208 projects for @command{gnatmake} or to the @command{GNAT} driver, because they
13209 each have a @code{limited with} that is the only one in a cycle of importing
13210 projects.
13211
13212 @c *********************
13213 @c * Project Extension *
13214 @c *********************
13215
13216 @node Project Extension
13217 @section Project Extension
13218
13219 @noindent
13220 During development of a large system, it is sometimes necessary to use
13221 modified versions of some of the source files, without changing the original
13222 sources. This can be achieved through the @emph{project extension} facility.
13223
13224 @smallexample @c projectfile
13225    project Modified_Utilities extends "/baseline/utilities.gpr" is @dots{}
13226 @end smallexample
13227
13228 @noindent
13229 A project extension declaration introduces an extending project
13230 (the @emph{child}) and a project being extended (the @emph{parent}).
13231
13232 By default, a child project inherits all the sources of its parent.
13233 However, inherited sources can be overridden: a unit in a parent is hidden
13234 by a unit of the same name in the child.
13235
13236 Inherited sources are considered to be sources (but not immediate sources)
13237 of the child project; see @ref{Project File Syntax}.
13238
13239 An inherited source file retains any switches specified in the parent project.
13240
13241 For example if the project @code{Utilities} contains the spec and the
13242 body of an Ada package @code{Util_IO}, then the project
13243 @code{Modified_Utilities} can contain a new body for package @code{Util_IO}.
13244 The original body of @code{Util_IO} will not be considered in program builds.
13245 However, the package spec will still be found in the project
13246 @code{Utilities}.
13247
13248 A child project can have only one parent, except when it is qualified as
13249 abstract. But it may import any number of other projects.
13250
13251 A project is not allowed to import directly or indirectly at the same time a
13252 child project and any of its ancestors.
13253
13254 @c *******************************
13255 @c * Project Hierarchy Extension *
13256 @c *******************************
13257
13258 @node Project Hierarchy Extension
13259 @section Project Hierarchy Extension
13260
13261 @noindent
13262 When extending a large system spanning multiple projects, it is often
13263 inconvenient to extend every project in the hierarchy that is impacted by a
13264 small change introduced. In such cases, it is possible to create a virtual
13265 extension of entire hierarchy using @code{extends all} relationship.
13266
13267 When the project is extended using @code{extends all} inheritance, all projects
13268 that are imported by it, both directly and indirectly, are considered virtually
13269 extended. That is, the Project Manager creates "virtual projects"
13270 that extend every project in the hierarchy; all these virtual projects have
13271 no sources of their own and have as object directory the object directory of
13272 the root of "extending all" project.
13273
13274 It is possible to explicitly extend one or more projects in the hierarchy
13275 in order to modify the sources. These extending projects must be imported by
13276 the "extending all" project, which will replace the corresponding virtual
13277 projects with the explicit ones.
13278
13279 When building such a project hierarchy extension, the Project Manager will
13280 ensure that both modified sources and sources in virtual extending projects
13281 that depend on them, are recompiled.
13282
13283 By means of example, consider the following hierarchy of projects.
13284
13285 @enumerate
13286 @item
13287 project A, containing package P1
13288 @item
13289 project B importing A and containing package P2 which depends on P1
13290 @item
13291 project C importing B and containing package P3 which depends on P2
13292 @end enumerate
13293
13294 @noindent
13295 We want to modify packages P1 and P3.
13296
13297 This project hierarchy will need to be extended as follows:
13298
13299 @enumerate
13300 @item
13301 Create project A1 that extends A, placing modified P1 there:
13302
13303 @smallexample @c 0projectfile
13304 project A1 extends "(@dots{})/A" is
13305 end A1;
13306 @end smallexample
13307
13308 @item
13309 Create project C1 that "extends all" C and imports A1, placing modified
13310 P3 there:
13311
13312 @smallexample @c 0projectfile
13313 with "(@dots{})/A1";
13314 project C1 extends all "(@dots{})/C" is
13315 end C1;
13316 @end smallexample
13317 @end enumerate
13318
13319 When you build project C1, your entire modified project space will be
13320 recompiled, including the virtual project B1 that has been impacted by the
13321 "extending all" inheritance of project C.
13322
13323 Note that if a Library Project in the hierarchy is virtually extended,
13324 the virtual project that extends the Library Project is not a Library Project.
13325
13326 @c ****************************************
13327 @c * External References in Project Files *
13328 @c ****************************************
13329
13330 @node  External References in Project Files
13331 @section External References in Project Files
13332
13333 @noindent
13334 A project file may contain references to external variables; such references
13335 are called @emph{external references}.
13336
13337 An external variable is either defined as part of the environment (an
13338 environment variable in Unix, for example) or else specified on the command
13339 line via the @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@emph{vbl}=@emph{value}} switch.
13340 If both, then the command line value is used.
13341
13342 The value of an external reference is obtained by means of the built-in
13343 function @code{external}, which returns a string value.
13344 This function has two forms:
13345 @itemize @bullet
13346 @item @code{external (external_variable_name)}
13347 @item @code{external (external_variable_name, default_value)}
13348 @end itemize
13349
13350 @noindent
13351 Each parameter must be a string literal.  For example:
13352
13353 @smallexample @c projectfile
13354    external ("USER")
13355    external ("OS", "GNU/Linux")
13356 @end smallexample
13357
13358 @noindent
13359 In the form with one parameter, the function returns the value of
13360 the external variable given as parameter. If this name is not present in the
13361 environment, the function returns an empty string.
13362
13363 In the form with two string parameters, the second argument is
13364 the value returned when the variable given as the first argument is not
13365 present in the environment. In the example above, if @code{"OS"} is not
13366 the name of ^an environment variable^a logical name^ and is not passed on
13367 the command line, then the returned value is @code{"GNU/Linux"}.
13368
13369 An external reference may be part of a string expression or of a string
13370 list expression, and can therefore appear in a variable declaration or
13371 an attribute declaration.
13372
13373 @smallexample @c projectfile
13374 @group
13375    type Mode_Type is ("Debug", "Release");
13376    Mode : Mode_Type := external ("MODE");
13377    case Mode is
13378      when "Debug" =>
13379         @dots{}
13380 @end group
13381 @end smallexample
13382
13383 @c *****************************
13384 @c * Packages in Project Files *
13385 @c *****************************
13386
13387 @node  Packages in Project Files
13388 @section Packages in Project Files
13389
13390 @noindent
13391 A @emph{package} defines the settings for project-aware tools within a
13392 project.
13393 For each such tool one can declare a package; the names for these
13394 packages are preset (@pxref{Packages}).
13395 A package may contain variable declarations, attribute declarations, and case
13396 constructions.
13397
13398 @smallexample @c projectfile
13399 @group
13400    project Proj is
13401       package Builder is  -- used by gnatmake
13402          for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13403              use ("^-v^-v^",
13404                   "^-g^-g^");
13405       end Builder;
13406    end Proj;
13407 @end group
13408 @end smallexample
13409
13410 @noindent
13411 The syntax of package declarations mimics that of package in Ada.
13412
13413 Most of the packages have an attribute
13414 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
13415 This attribute is an associative array, and its value is a string list.
13416 The index of the associative array is the name of a programming language (case
13417 insensitive). This attribute indicates the ^switch^switch^
13418 or ^switches^switches^ to be used
13419 with the corresponding tool.
13420
13421 Some packages also have another attribute, @code{^Switches^Switches^},
13422 an associative array whose value is a string list.
13423 The index is the name of a source file.
13424 This attribute indicates the ^switch^switch^
13425 or ^switches^switches^ to be used by the corresponding
13426 tool when dealing with this specific file.
13427
13428 Further information on these ^switch^switch^-related attributes is found in
13429 @ref{^Switches^Switches^ and Project Files}.
13430
13431 A package may be declared as a @emph{renaming} of another package; e.g., from
13432 the project file for an imported project.
13433
13434 @smallexample @c projectfile
13435 @group
13436   with "/global/apex.gpr";
13437   project Example is
13438     package Naming renames Apex.Naming;
13439     @dots{}
13440   end Example;
13441 @end group
13442 @end smallexample
13443
13444 @noindent
13445 Packages that are renamed in other project files often come from project files
13446 that have no sources: they are just used as templates. Any modification in the
13447 template will be reflected automatically in all the project files that rename
13448 a package from the template.
13449
13450 In addition to the tool-oriented packages, you can also declare a package
13451 named @code{Naming} to establish specialized source file naming conventions
13452 (@pxref{Naming Schemes}).
13453
13454 @c ************************************
13455 @c * Variables from Imported Projects *
13456 @c ************************************
13457
13458 @node Variables from Imported Projects
13459 @section Variables from Imported Projects
13460
13461 @noindent
13462 An attribute or variable defined in an imported or parent project can
13463 be used in expressions in the importing / extending project.
13464 Such an attribute or variable is denoted by an expanded name whose prefix
13465 is either the name of the project or the expanded name of a package within
13466 a project.
13467
13468 @smallexample @c projectfile
13469 @group
13470   with "imported";
13471   project Main extends "base" is
13472      Var1 := Imported.Var;
13473      Var2 := Base.Var & ".new";
13474 @end group
13475
13476 @group
13477      package Builder is
13478         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13479             use Imported.Builder'Ada_^Switches^Switches^ &
13480                 "^-gnatg^-gnatg^" &
13481                 "^-v^-v^";
13482      end Builder;
13483 @end group
13484
13485 @group
13486      package Compiler is
13487         for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
13488             use Base.Compiler'Ada_^Switches^Switches^;
13489      end Compiler;
13490   end Main;
13491 @end group
13492 @end smallexample
13493
13494 @noindent
13495 In this example:
13496
13497 @itemize @bullet
13498 @item
13499 The value of @code{Var1} is a copy of the variable @code{Var} defined
13500 in the project file @file{"imported.gpr"}
13501 @item
13502 the value of @code{Var2} is a copy of the value of variable @code{Var}
13503 defined in the project file @file{base.gpr}, concatenated with @code{".new"}
13504 @item
13505 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13506 @code{Builder} is a string list that includes in its value a copy of the value
13507 of @code{Ada_^Switches^Switches^} defined in the @code{Builder} package
13508 in project file @file{imported.gpr} plus two new elements:
13509 @option{"^-gnatg^-gnatg^"}
13510 and @option{"^-v^-v^"};
13511 @item
13512 attribute @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} in package
13513 @code{Compiler} is a copy of the variable @code{Ada_^Switches^Switches^}
13514 defined in the @code{Compiler} package in project file @file{base.gpr},
13515 the project being extended.
13516 @end itemize
13517
13518 @c ******************
13519 @c * Naming Schemes *
13520 @c ******************
13521
13522 @node  Naming Schemes
13523 @section Naming Schemes
13524
13525 @noindent
13526 Sometimes an Ada software system is ported from a foreign compilation
13527 environment to GNAT, and the file names do not use the default GNAT
13528 conventions. Instead of changing all the file names (which for a variety
13529 of reasons might not be possible), you can define the relevant file
13530 naming scheme in the @code{Naming} package in your project file.
13531
13532 @noindent
13533 Note that the use of pragmas described in
13534 @ref{Alternative File Naming Schemes} by mean of a configuration
13535 pragmas file is not supported when using project files. You must use
13536 the features described in this paragraph. You can however use specify
13537 other configuration pragmas (@pxref{Specifying Configuration Pragmas}).
13538
13539 @ifclear vms
13540 For example, the following
13541 package models the Apex file naming rules:
13542
13543 @smallexample @c projectfile
13544 @group
13545   package Naming is
13546     for Casing               use "lowercase";
13547     for Dot_Replacement      use ".";
13548     for Spec_Suffix ("Ada")  use ".1.ada";
13549     for Body_Suffix ("Ada")  use ".2.ada";
13550   end Naming;
13551 @end group
13552 @end smallexample
13553 @end ifclear
13554
13555 @ifset vms
13556 For example, the following package models the HP Ada file naming rules:
13557
13558 @smallexample @c projectfile
13559 @group
13560   package Naming is
13561     for Casing               use "lowercase";
13562     for Dot_Replacement      use "__";
13563     for Spec_Suffix ("Ada")  use "_.^ada^ada^";
13564     for Body_Suffix ("Ada")  use ".^ada^ada^";
13565   end Naming;
13566 @end group
13567 @end smallexample
13568
13569 @noindent
13570 (Note that @code{Casing} is @code{"lowercase"} because GNAT gets the file
13571 names in lower case)
13572 @end ifset
13573
13574 @noindent
13575 You can define the following attributes in package @code{Naming}:
13576
13577 @table @code
13578
13579 @item @code{Casing}
13580 This must be a string with one of the three values @code{"lowercase"},
13581 @code{"uppercase"} or @code{"mixedcase"}; these strings are case insensitive.
13582
13583 @noindent
13584 If @code{Casing} is not specified, then the default is @code{"lowercase"}.
13585
13586 @item @code{Dot_Replacement}
13587 This must be a string whose value satisfies the following conditions:
13588
13589 @itemize @bullet
13590 @item It must not be empty
13591 @item It cannot start or end with an alphanumeric character
13592 @item It cannot be a single underscore
13593 @item It cannot start with an underscore followed by an alphanumeric
13594 @item It cannot contain a dot @code{'.'} except if the entire string
13595 is @code{"."}
13596 @end itemize
13597
13598 @noindent
13599 If @code{Dot_Replacement} is not specified, then the default is @code{"-"}.
13600
13601 @item @code{Spec_Suffix}
13602 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13603 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13604 conditions:
13605
13606 @itemize @bullet
13607 @item It must not be empty
13608 @item It must include at least one dot
13609 @end itemize
13610 @noindent
13611 If @code{Spec_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13612 @code{"^.ads^.ADS^"}.
13613
13614 @item @code{Body_Suffix}
13615 This is an associative array (indexed by the programming language name, case
13616 insensitive) whose value is a string that must satisfy the following
13617 conditions:
13618
13619 @itemize @bullet
13620 @item It must not be empty
13621 @item It must include at least one dot
13622 @item It cannot be the same as @code{Spec_Suffix ("Ada")}
13623 @end itemize
13624 @noindent
13625 If @code{Body_Suffix ("Ada")} and @code{Spec_Suffix ("Ada")} end with the
13626 same string, then a file name that ends with the longest of these two suffixes
13627 will be a body if the longest suffix is @code{Body_Suffix ("Ada")} or a spec
13628 if the longest suffix is @code{Spec_Suffix ("Ada")}.
13629
13630 If @code{Body_Suffix ("Ada")} is not specified, then the default is
13631 @code{"^.adb^.ADB^"}.
13632
13633 @item @code{Separate_Suffix}
13634 This must be a string whose value satisfies the same conditions as
13635 @code{Body_Suffix}. The same "longest suffix" rules apply.
13636
13637 @noindent
13638 If @code{Separate_Suffix ("Ada")} is not specified, then it defaults to same
13639 value as @code{Body_Suffix ("Ada")}.
13640
13641 @item @code{Spec}
13642 @noindent
13643 You can use the associative array attribute @code{Spec}  to define
13644 the source file name for an individual Ada compilation unit's spec. The array
13645 index must be a string literal that identifies the Ada unit (case insensitive).
13646 The value of this attribute must be a string that identifies the file that
13647 contains this unit's spec (case sensitive or insensitive depending on the
13648 operating system).
13649
13650 @smallexample @c projectfile
13651    for Spec ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.spec";
13652 @end smallexample
13653
13654 @item @code{Body}
13655
13656 You can use the associative array attribute @code{Body} to
13657 define the source file name for an individual Ada compilation unit's body
13658 (possibly a subunit).  The array index must be a string literal that identifies
13659 the Ada unit (case insensitive).  The value of this attribute must be a string
13660 that identifies the file that contains this unit's body or subunit (case
13661 sensitive or insensitive depending on the operating system).
13662
13663 @smallexample @c projectfile
13664    for Body ("MyPack.MyChild") use "mypack.mychild.body";
13665 @end smallexample
13666 @end table
13667
13668 @c ********************
13669 @c * Library Projects *
13670 @c ********************
13671
13672 @node Library Projects
13673 @section Library Projects
13674
13675 @noindent
13676 @emph{Library projects} are projects whose object code is placed in a library.
13677 (Note that this facility is not yet supported on all platforms)
13678
13679 To create a library project, you need to define in its project file
13680 two project-level attributes: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}.
13681 Additionally, you may define other library-related attributes such as
13682 @code{Library_Kind}, @code{Library_Version}, @code{Library_Interface},
13683 @code{Library_Auto_Init}, @code{Library_Options} and @code{Library_GCC}.
13684
13685 The @code{Library_Name} attribute has a string value. There is no restriction
13686 on the name of a library. It is the responsibility of the developer to
13687 choose a name that will be accepted by the platform. It is recommended to
13688 choose names that could be Ada identifiers; such names are almost guaranteed
13689 to be acceptable on all platforms.
13690
13691 The @code{Library_Dir} attribute has a string value that designates the path
13692 (absolute or relative) of the directory where the library will reside.
13693 It must designate an existing directory, and this directory must be writable,
13694 different from the project's object directory and from any source directory
13695 in the project tree.
13696
13697 If both @code{Library_Name} and @code{Library_Dir} are specified and
13698 are legal, then the project file defines a library project.  The optional
13699 library-related attributes are checked only for such project files.
13700
13701 The @code{Library_Kind} attribute has a string value that must be one of the
13702 following (case insensitive): @code{"static"}, @code{"dynamic"} or
13703 @code{"relocatable"} (which is a synonym for @code{"dynamic"}). If this
13704 attribute is not specified, the library is a static library, that is
13705 an archive of object files that can be potentially linked into a
13706 static executable. Otherwise, the library may be dynamic or
13707 relocatable, that is a library that is loaded only at the start of execution.
13708
13709 If you need to build both a static and a dynamic library, you should use two
13710 different object directories, since in some cases some extra code needs to
13711 be generated for the latter. For such cases, it is recommended to either use
13712 two different project files, or a single one which uses external variables
13713 to indicate what kind of library should be build.
13714
13715 The @code{Library_ALI_Dir} attribute may be specified to indicate the
13716 directory where the ALI files of the library will be copied. When it is
13717 not specified, the ALI files are copied to the directory specified in
13718 attribute @code{Library_Dir}. The directory specified by @code{Library_ALI_Dir}
13719 must be writable and different from the project's object directory and from
13720 any source directory in the project tree.
13721
13722 The @code{Library_Version} attribute has a string value whose interpretation
13723 is platform dependent. It has no effect on VMS and Windows. On Unix, it is
13724 used only for dynamic/relocatable libraries as the internal name of the
13725 library (the @code{"soname"}). If the library file name (built from the
13726 @code{Library_Name}) is different from the @code{Library_Version}, then the
13727 library file will be a symbolic link to the actual file whose name will be
13728 @code{Library_Version}.
13729
13730 Example (on Unix):
13731
13732 @smallexample @c projectfile
13733 @group
13734 project Plib is
13735
13736    Version := "1";
13737
13738    for Library_Dir use "lib_dir";
13739    for Library_Name use "dummy";
13740    for Library_Kind use "relocatable";
13741    for Library_Version use "libdummy.so." & Version;
13742
13743 end Plib;
13744 @end group
13745 @end smallexample
13746
13747 @noindent
13748 Directory @file{lib_dir} will contain the internal library file whose name
13749 will be @file{libdummy.so.1}, and @file{libdummy.so} will be a symbolic link to
13750 @file{libdummy.so.1}.
13751
13752 When @command{gnatmake} detects that a project file
13753 is a library project file, it will check all immediate sources of the project
13754 and rebuild the library if any of the sources have been recompiled.
13755
13756 Standard project files can import library project files. In such cases,
13757 the libraries will only be rebuilt if some of its sources are recompiled
13758 because they are in the closure of some other source in an importing project.
13759 Sources of the library project files that are not in such a closure will
13760 not be checked, unless the full library is checked, because one of its sources
13761 needs to be recompiled.
13762
13763 For instance, assume the project file @code{A} imports the library project file
13764 @code{L}. The immediate sources of A are @file{a1.adb}, @file{a2.ads} and
13765 @file{a2.adb}. The immediate sources of L are @file{l1.ads}, @file{l1.adb},
13766 @file{l2.ads}, @file{l2.adb}.
13767
13768 If @file{l1.adb} has been modified, then the library associated with @code{L}
13769 will be rebuilt when compiling all the immediate sources of @code{A} only
13770 if @file{a1.ads}, @file{a2.ads} or @file{a2.adb} includes a statement
13771 @code{"with L1;"}.
13772
13773 To be sure that all the sources in the library associated with @code{L} are
13774 up to date, and that all the sources of project @code{A} are also up to date,
13775 the following two commands needs to be used:
13776
13777 @smallexample
13778 gnatmake -Pl.gpr
13779 gnatmake -Pa.gpr
13780 @end smallexample
13781
13782 When a library is built or rebuilt, an attempt is made first to delete all
13783 files in the library directory.
13784 All @file{ALI} files will also be copied from the object directory to the
13785 library directory. To build executables, @command{gnatmake} will use the
13786 library rather than the individual object files.
13787
13788 @ifclear vms
13789 It is also possible to create library project files for third-party libraries
13790 that are precompiled and cannot be compiled locally thanks to the
13791 @code{externally_built} attribute. (See @ref{Installing a library}).
13792 @end ifclear
13793
13794 @c *******************************
13795 @c * Stand-alone Library Projects *
13796 @c *******************************
13797
13798 @node Stand-alone Library Projects
13799 @section Stand-alone Library Projects
13800
13801 @noindent
13802 A Stand-alone Library is a library that contains the necessary code to
13803 elaborate the Ada units that are included in the library. A Stand-alone
13804 Library is suitable to be used in an executable when the main is not
13805 in Ada. However, Stand-alone Libraries may also be used with an Ada main
13806 subprogram.
13807
13808 A Stand-alone Library Project is a Library Project where the library is
13809 a Stand-alone Library.
13810
13811 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
13812 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
13813 @code{Library_Dir}, see @ref{Library Projects}), the attribute
13814 @code{Library_Interface} must be defined.
13815
13816 @smallexample @c projectfile
13817 @group
13818    for Library_Dir use "lib_dir";
13819    for Library_Name use "dummy";
13820    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
13821 @end group
13822 @end smallexample
13823
13824 Attribute @code{Library_Interface} has a nonempty string list value,
13825 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
13826 of the project file.
13827
13828 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
13829 a package whose name depends on the library name
13830 (^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^ in the example above).
13831 This binder-generated package includes initialization and
13832 finalization procedures whose
13833 names depend on the library name (dummyinit and dummyfinal in the example
13834 above). The object corresponding to this package is included in the library.
13835
13836 A dynamic or relocatable Stand-alone Library is automatically initialized
13837 if automatic initialization of Stand-alone Libraries is supported on the
13838 platform and if attribute @code{Library_Auto_Init} is not specified or
13839 is specified with the value "true". A static Stand-alone Library is never
13840 automatically initialized.
13841
13842 Single string attribute @code{Library_Auto_Init} may be specified with only
13843 two possible values: "false" or "true" (case-insensitive). Specifying
13844 "false" for attribute @code{Library_Auto_Init} will prevent automatic
13845 initialization of dynamic or relocatable libraries.
13846
13847 When a non-automatically initialized Stand-alone Library is used
13848 in an executable, its initialization procedure must be called before
13849 any service of the library is used.
13850 When the main subprogram is in Ada, it may mean that the initialization
13851 procedure has to be called during elaboration of another package.
13852
13853 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
13854 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
13855 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
13856 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
13857 the binding phase will fail.
13858
13859 When a Stand-Alone Library is bound, the switches that are specified in
13860 the attribute @code{Default_Switches ("Ada")} in package @code{Binder} are
13861 used in the call to @command{gnatbind}.
13862
13863 The string list attribute @code{Library_Options} may be used to specified
13864 additional switches to the call to @command{gcc} to link the library.
13865
13866 The attribute @code{Library_Src_Dir}, may be specified for a
13867 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
13868 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
13869 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
13870 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
13871 the library directory. The sources of the Interface
13872 Units of the library, necessary to an Ada client of the library, will be
13873 copied to the designated directory, called Interface Copy directory.
13874 These sources includes the specs of the Interface Units, but they may also
13875 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
13876 are used, or when there is a generic units in the spec. Before the sources
13877 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
13878 files in the Interface Copy directory.
13879
13880 @c *************************************
13881 @c * Switches Related to Project Files *
13882 @c *************************************
13883 @node Switches Related to Project Files
13884 @section Switches Related to Project Files
13885
13886 @noindent
13887 The following switches are used by GNAT tools that support project files:
13888
13889 @table @option
13890
13891 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
13892 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
13893 Indicates the name of a project file. This project file will be parsed with
13894 the verbosity indicated by @option{^-vP^MESSAGE_PROJECT_FILES=^@emph{x}},
13895 if any, and using the external references indicated
13896 by @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches, if any.
13897 @ifclear vms
13898 There may zero, one or more spaces between @option{-P} and @var{project}.
13899 @end ifclear
13900
13901 @noindent
13902 There must be only one @option{^-P^/PROJECT_FILE^} switch on the command line.
13903
13904 @noindent
13905 Since the Project Manager parses the project file only after all the switches
13906 on the command line are checked, the order of the switches
13907 @option{^-P^/PROJECT_FILE^},
13908 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}}
13909 or @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} is not significant.
13910
13911 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
13912 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (any project-aware tool)
13913 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
13914 The Project Manager will use this value for occurrences of
13915 @code{external(name)} when parsing the project file.
13916
13917 @ifclear vms
13918 @noindent
13919 If @var{name} or @var{value} includes a space, then @var{name=value} should be
13920 put between quotes.
13921 @smallexample
13922   -XOS=NT
13923   -X"user=John Doe"
13924 @end smallexample
13925 @end ifclear
13926
13927 @noindent
13928 Several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches can be used simultaneously.
13929 If several @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switches specify the same
13930 @var{name}, only the last one is used.
13931
13932 @noindent
13933 An external variable specified with a @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} switch
13934 takes precedence over the value of the same name in the environment.
13935
13936 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
13937 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (any project-aware tool)
13938 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
13939
13940 @ifclear vms
13941 @option{-vP0} means Default;
13942 @option{-vP1} means Medium;
13943 @option{-vP2} means High.
13944 @end ifclear
13945
13946 @ifset vms
13947 There are three possible options for this qualifier: DEFAULT, MEDIUM and
13948 HIGH.
13949 @end ifset
13950
13951 @noindent
13952 The default is ^Default^DEFAULT^: no output for syntactically correct
13953 project files.
13954 @noindent
13955 If several @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}} switches are present,
13956 only the last one is used.
13957
13958 @item ^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^<dir>
13959 @cindex @option{^-aP^/ADD_PROJECT_SEARCH_DIR=^} (any project-aware tool)
13960 Add directory <dir> at the beginning of the project search path, in order,
13961 after the current working directory.
13962
13963 @ifclear vms
13964 @item -eL
13965 @cindex @option{-eL} (any project-aware tool)
13966 Follow all symbolic links when processing project files.
13967 @end ifclear
13968
13969 @item ^--subdirs^/SUBDIRS^=<subdir>
13970 @cindex @option{^--subdirs^/SUBDIRS^=} (gnatmake and gnatclean)
13971 This switch is recognized by gnatmake and gnatclean. It indicate that the real
13972 directories (except the source directories) are the subdirectories <subdir>
13973 of the directories specified in the project files. This applies in particular
13974 to object directories, library directories and exec directories. If the
13975 subdirectories do not exist, they are created automatically.
13976
13977 @end table
13978
13979 @c **********************************
13980 @c * Tools Supporting Project Files *
13981 @c **********************************
13982
13983 @node  Tools Supporting Project Files
13984 @section Tools Supporting Project Files
13985
13986 @menu
13987 * gnatmake and Project Files::
13988 * The GNAT Driver and Project Files::
13989 @end menu
13990
13991 @node gnatmake and Project Files
13992 @subsection gnatmake and Project Files
13993
13994 @noindent
13995 This section covers several topics related to @command{gnatmake} and
13996 project files: defining ^switches^switches^ for @command{gnatmake}
13997 and for the tools that it invokes; specifying configuration pragmas;
13998 the use of the @code{Main} attribute; building and rebuilding library project
13999 files.
14000
14001 @menu
14002 * ^Switches^Switches^ and Project Files::
14003 * Specifying Configuration Pragmas::
14004 * Project Files and Main Subprograms::
14005 * Library Project Files::
14006 @end menu
14007
14008 @node ^Switches^Switches^ and Project Files
14009 @subsubsection ^Switches^Switches^ and Project Files
14010
14011 @ifset vms
14012 It is not currently possible to specify VMS style qualifiers in the project
14013 files; only Unix style ^switches^switches^ may be specified.
14014 @end ifset
14015
14016 @noindent
14017 For each of the packages @code{Builder}, @code{Compiler}, @code{Binder}, and
14018 @code{Linker}, you can specify a @code{^Default_Switches^Default_Switches^}
14019 attribute, a @code{^Switches^Switches^} attribute, or both;
14020 as their names imply, these ^switch^switch^-related
14021 attributes affect the ^switches^switches^ that are used for each of these GNAT
14022 components when
14023 @command{gnatmake} is invoked.  As will be explained below, these
14024 component-specific ^switches^switches^ precede
14025 the ^switches^switches^ provided on the @command{gnatmake} command line.
14026
14027 The @code{^Default_Switches^Default_Switches^} attribute is an associative
14028 array indexed by language name (case insensitive) whose value is a string list.
14029 For example:
14030
14031 @smallexample @c projectfile
14032 @group
14033 package Compiler is
14034   for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14035       use ("^-gnaty^-gnaty^",
14036            "^-v^-v^");
14037 end Compiler;
14038 @end group
14039 @end smallexample
14040
14041 @noindent
14042 The @code{^Switches^Switches^} attribute is also an associative array,
14043 indexed by a file name (which may or may not be case sensitive, depending
14044 on the operating system) whose value is a string list.  For example:
14045
14046 @smallexample @c projectfile
14047 @group
14048 package Builder is
14049    for ^Switches^Switches^ ("main1.adb")
14050        use ("^-O2^-O2^");
14051    for ^Switches^Switches^ ("main2.adb")
14052        use ("^-g^-g^");
14053 end Builder;
14054 @end group
14055 @end smallexample
14056
14057 @noindent
14058 For the @code{Builder} package, the file names must designate source files
14059 for main subprograms.  For the @code{Binder} and @code{Linker} packages, the
14060 file names must designate @file{ALI} or source files for main subprograms.
14061 In each case just the file name without an explicit extension is acceptable.
14062
14063 For each tool used in a program build (@command{gnatmake}, the compiler, the
14064 binder, and the linker), the corresponding package @dfn{contributes} a set of
14065 ^switches^switches^ for each file on which the tool is invoked, based on the
14066 ^switch^switch^-related attributes defined in the package.
14067 In particular, the ^switches^switches^
14068 that each of these packages contributes for a given file @var{f} comprise:
14069
14070 @itemize @bullet
14071 @item
14072 the value of attribute @code{^Switches^Switches^ (@var{f})},
14073 if it is specified in the package for the given file,
14074 @item
14075 otherwise, the value of @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")},
14076 if it is specified in the package.
14077 @end itemize
14078
14079 @noindent
14080 If neither of these attributes is defined in the package, then the package does
14081 not contribute any ^switches^switches^ for the given file.
14082
14083 When @command{gnatmake} is invoked on a file, the ^switches^switches^ comprise
14084 two sets, in the following order: those contributed for the file
14085 by the @code{Builder} package;
14086 and the switches passed on the command line.
14087
14088 When @command{gnatmake} invokes a tool (compiler, binder, linker) on a file,
14089 the ^switches^switches^ passed to the tool comprise three sets,
14090 in the following order:
14091
14092 @enumerate
14093 @item
14094 the applicable ^switches^switches^ contributed for the file
14095 by the @code{Builder} package in the project file supplied on the command line;
14096
14097 @item
14098 those contributed for the file by the package (in the relevant project file --
14099 see below) corresponding to the tool; and
14100
14101 @item
14102 the applicable switches passed on the command line.
14103 @end enumerate
14104
14105 @noindent
14106 The term @emph{applicable ^switches^switches^} reflects the fact that
14107 @command{gnatmake} ^switches^switches^ may or may not be passed to individual
14108 tools, depending on the individual ^switch^switch^.
14109
14110 @command{gnatmake} may invoke the compiler on source files from different
14111 projects. The Project Manager will use the appropriate project file to
14112 determine the @code{Compiler} package for each source file being compiled.
14113 Likewise for the @code{Binder} and @code{Linker} packages.
14114
14115 As an example, consider the following package in a project file:
14116
14117 @smallexample @c projectfile
14118 @group
14119 project Proj1 is
14120    package Compiler is
14121       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14122           use ("^-g^-g^");
14123       for ^Switches^Switches^ ("a.adb")
14124           use ("^-O1^-O1^");
14125       for ^Switches^Switches^ ("b.adb")
14126           use ("^-O2^-O2^",
14127                "^-gnaty^-gnaty^");
14128    end Compiler;
14129 end Proj1;
14130 @end group
14131 @end smallexample
14132
14133 @noindent
14134 If @command{gnatmake} is invoked with this project file, and it needs to
14135 compile, say, the files @file{a.adb}, @file{b.adb}, and @file{c.adb}, then
14136 @file{a.adb} will be compiled with the ^switch^switch^
14137 @option{^-O1^-O1^},
14138 @file{b.adb} with ^switches^switches^
14139 @option{^-O2^-O2^}
14140 and @option{^-gnaty^-gnaty^},
14141 and @file{c.adb} with @option{^-g^-g^}.
14142
14143 The following example illustrates the ordering of the ^switches^switches^
14144 contributed by different packages:
14145
14146 @smallexample @c projectfile
14147 @group
14148 project Proj2 is
14149    package Builder is
14150       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14151           use ("^-g^-g^",
14152                "^-O1^-)1^",
14153                "^-f^-f^");
14154    end Builder;
14155 @end group
14156
14157 @group
14158    package Compiler is
14159       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14160           use ("^-O2^-O2^");
14161    end Compiler;
14162 end Proj2;
14163 @end group
14164 @end smallexample
14165
14166 @noindent
14167 If you issue the command:
14168
14169 @smallexample
14170     gnatmake ^-Pproj2^/PROJECT_FILE=PROJ2^ -O0 main
14171 @end smallexample
14172
14173 @noindent
14174 then the compiler will be invoked on @file{main.adb} with the following
14175 sequence of ^switches^switches^
14176
14177 @smallexample
14178    ^-g -O1 -O2 -O0^-g -O1 -O2 -O0^
14179 @end smallexample
14180
14181 with the last @option{^-O^-O^}
14182 ^switch^switch^ having precedence over the earlier ones;
14183 several other ^switches^switches^
14184 (such as @option{^-c^-c^}) are added implicitly.
14185
14186 The ^switches^switches^
14187 @option{^-g^-g^}
14188 and @option{^-O1^-O1^} are contributed by package
14189 @code{Builder},  @option{^-O2^-O2^} is contributed
14190 by the package @code{Compiler}
14191 and @option{^-O0^-O0^} comes from the command line.
14192
14193 The @option{^-g^-g^}
14194 ^switch^switch^ will also be passed in the invocation of
14195 @command{Gnatlink.}
14196
14197 A final example illustrates switch contributions from packages in different
14198 project files:
14199
14200 @smallexample @c projectfile
14201 @group
14202 project Proj3 is
14203    for Source_Files use ("pack.ads", "pack.adb");
14204    package Compiler is
14205       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14206           use ("^-gnata^-gnata^");
14207    end Compiler;
14208 end Proj3;
14209 @end group
14210
14211 @group
14212 with "Proj3";
14213 project Proj4 is
14214    for Source_Files use ("foo_main.adb", "bar_main.adb");
14215    package Builder is
14216       for ^Switches^Switches^ ("foo_main.adb")
14217           use ("^-s^-s^",
14218                "^-g^-g^");
14219    end Builder;
14220 end Proj4;
14221 @end group
14222
14223 @group
14224 -- Ada source file:
14225 with Pack;
14226 procedure Foo_Main is
14227    @dots{}
14228 end Foo_Main;
14229 @end group
14230 @end smallexample
14231
14232 If the command is
14233 @smallexample
14234 gnatmake ^-PProj4^/PROJECT_FILE=PROJ4^ foo_main.adb -cargs -gnato
14235 @end smallexample
14236
14237 @noindent
14238 then the ^switches^switches^ passed to the compiler for @file{foo_main.adb} are
14239 @option{^-g^-g^} (contributed by the package @code{Proj4.Builder}) and
14240 @option{^-gnato^-gnato^} (passed on the command line).
14241 When the imported package @code{Pack} is compiled, the ^switches^switches^ used
14242 are @option{^-g^-g^} from @code{Proj4.Builder},
14243 @option{^-gnata^-gnata^} (contributed from package @code{Proj3.Compiler},
14244 and @option{^-gnato^-gnato^} from the command line.
14245
14246 @noindent
14247 When using @command{gnatmake} with project files, some ^switches^switches^ or
14248 arguments may be expressed as relative paths. As the working directory where
14249 compilation occurs may change, these relative paths are converted to absolute
14250 paths. For the ^switches^switches^ found in a project file, the relative paths
14251 are relative to the project file directory, for the switches on the command
14252 line, they are relative to the directory where @command{gnatmake} is invoked.
14253 The ^switches^switches^ for which this occurs are:
14254 ^-I^-I^,
14255 ^-A^-A^,
14256 ^-L^-L^,
14257 ^-aO^-aO^,
14258 ^-aL^-aL^,
14259 ^-aI^-aI^, as well as all arguments that are not switches (arguments to
14260 ^switch^switch^
14261 ^-o^-o^, object files specified in package @code{Linker} or after
14262 -largs on the command line). The exception to this rule is the ^switch^switch^
14263 ^--RTS=^--RTS=^ for which a relative path argument is never converted.
14264
14265 @node Specifying Configuration Pragmas
14266 @subsubsection Specifying Configuration Pragmas
14267
14268 When using @command{gnatmake} with project files, if there exists a file
14269 @file{gnat.adc} that contains configuration pragmas, this file will be
14270 ignored.
14271
14272 Configuration pragmas can be defined by means of the following attributes in
14273 project files: @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder}
14274 and @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler}.
14275
14276 Both these attributes are single string attributes. Their values is the path
14277 name of a file containing configuration pragmas. If a path name is relative,
14278 then it is relative to the project directory of the project file where the
14279 attribute is defined.
14280
14281 When compiling a source, the configuration pragmas used are, in order,
14282 those listed in the file designated by attribute
14283 @code{Global_Configuration_Pragmas} in package @code{Builder} of the main
14284 project file, if it is specified, and those listed in the file designated by
14285 attribute @code{Local_Configuration_Pragmas} in package @code{Compiler} of
14286 the project file of the source, if it exists.
14287
14288 @node Project Files and Main Subprograms
14289 @subsubsection Project Files and Main Subprograms
14290
14291 @noindent
14292 When using a project file, you can invoke @command{gnatmake}
14293 with one or several main subprograms, by specifying their source files on the
14294 command line.
14295
14296 @smallexample
14297     gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^prj main1 main2 main3
14298 @end smallexample
14299
14300 @noindent
14301 Each of these needs to be a source file of the same project, except
14302 when the switch ^-u^/UNIQUE^ is used.
14303
14304 @noindent
14305 When ^-u^/UNIQUE^ is not used, all the mains need to be sources of the
14306 same project, one of the project in the tree rooted at the project specified
14307 on the command line. The package @code{Builder} of this common project, the
14308 "main project" is the one that is considered by @command{gnatmake}.
14309
14310 @noindent
14311 When ^-u^/UNIQUE^ is used, the specified source files may be in projects
14312 imported directly or indirectly by the project specified on the command line.
14313 Note that if such a source file is not part of the project specified on the
14314 command line, the ^switches^switches^ found in package @code{Builder} of the
14315 project specified on the command line, if any, that are transmitted
14316 to the compiler will still be used, not those found in the project file of
14317 the source file.
14318
14319 @noindent
14320 When using a project file, you can also invoke @command{gnatmake} without
14321 explicitly specifying any main, and the effect depends on whether you have
14322 defined the @code{Main} attribute.  This attribute has a string list value,
14323 where each element in the list is the name of a source file (the file
14324 extension is optional) that contains a unit that can be a main subprogram.
14325
14326 If the @code{Main} attribute is defined in a project file as a non-empty
14327 string list and the switch @option{^-u^/UNIQUE^} is not used on the command
14328 line, then invoking @command{gnatmake} with this project file but without any
14329 main on the command line is equivalent to invoking @command{gnatmake} with all
14330 the file names in the @code{Main} attribute on the command line.
14331
14332 Example:
14333 @smallexample @c projectfile
14334 @group
14335    project Prj is
14336       for Main use ("main1", "main2", "main3");
14337    end Prj;
14338 @end group
14339 @end smallexample
14340
14341 @noindent
14342 With this project file, @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^"}
14343 is equivalent to
14344 @code{"gnatmake ^-Pprj^/PROJECT_FILE=PRJ^ main1 main2 main3"}.
14345
14346 When the project attribute @code{Main} is not specified, or is specified
14347 as an empty string list, or when the switch @option{-u} is used on the command
14348 line, then invoking @command{gnatmake} with no main on the command line will
14349 result in all immediate sources of the project file being checked, and
14350 potentially recompiled. Depending on the presence of the switch @option{-u},
14351 sources from other project files on which the immediate sources of the main
14352 project file depend are also checked and potentially recompiled. In other
14353 words, the @option{-u} switch is applied to all of the immediate sources of the
14354 main project file.
14355
14356 When no main is specified on the command line and attribute @code{Main} exists
14357 and includes several mains, or when several mains are specified on the
14358 command line, the default ^switches^switches^ in package @code{Builder} will
14359 be used for all mains, even if there are specific ^switches^switches^
14360 specified for one or several mains.
14361
14362 But the ^switches^switches^ from package @code{Binder} or @code{Linker} will be
14363 the specific ^switches^switches^ for each main, if they are specified.
14364
14365 @node Library Project Files
14366 @subsubsection Library Project Files
14367
14368 @noindent
14369 When @command{gnatmake} is invoked with a main project file that is a library
14370 project file, it is not allowed to specify one or more mains on the command
14371 line.
14372
14373 @noindent
14374 When a library project file is specified, switches ^-b^/ACTION=BIND^ and
14375 ^-l^/ACTION=LINK^ have special meanings.
14376
14377 @itemize @bullet
14378 @item ^-b^/ACTION=BIND^ is only allowed for stand-alone libraries. It indicates
14379 to @command{gnatmake} that @command{gnatbind} should be invoked for the
14380 library.
14381
14382 @item ^-l^/ACTION=LINK^ may be used for all library projects. It indicates
14383 to @command{gnatmake} that the binder generated file should be compiled
14384 (in the case of a stand-alone library) and that the library should be built.
14385
14386 @end itemize
14387
14388 @node The GNAT Driver and Project Files
14389 @subsection The GNAT Driver and Project Files
14390
14391 @noindent
14392 A number of GNAT tools, other than @command{^gnatmake^gnatmake^}
14393 can benefit from project files:
14394 @command{^gnatbind^gnatbind^},
14395 @command{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14396 @command{^gnatclean^gnatclean^}),
14397 @command{^gnatelim^gnatelim^},
14398 @command{^gnatfind^gnatfind^},
14399 @command{^gnatlink^gnatlink^},
14400 @command{^gnatls^gnatls^},
14401 @command{^gnatmetric^gnatmetric^},
14402 @command{^gnatpp^gnatpp^},
14403 @command{^gnatstub^gnatstub^},
14404 and @command{^gnatxref^gnatxref^}. However, none of these tools can be invoked
14405 directly with a project file switch (@option{^-P^/PROJECT_FILE=^}).
14406 They must be invoked through the @command{gnat} driver.
14407
14408 The @command{gnat} driver is a wrapper that accepts a number of commands and
14409 calls the corresponding tool. It was designed initially for VMS platforms (to
14410 convert VMS qualifiers to Unix-style switches), but it is now available on all
14411 GNAT platforms.
14412
14413 On non-VMS platforms, the @command{gnat} driver accepts the following commands
14414 (case insensitive):
14415
14416 @itemize @bullet
14417 @item
14418 BIND to invoke @command{^gnatbind^gnatbind^}
14419 @item
14420 CHOP to invoke @command{^gnatchop^gnatchop^}
14421 @item
14422 CLEAN to invoke @command{^gnatclean^gnatclean^}
14423 @item
14424 COMP or COMPILE to invoke the compiler
14425 @item
14426 ELIM to invoke @command{^gnatelim^gnatelim^}
14427 @item
14428 FIND to invoke @command{^gnatfind^gnatfind^}
14429 @item
14430 KR or KRUNCH to invoke @command{^gnatkr^gnatkr^}
14431 @item
14432 LINK to invoke @command{^gnatlink^gnatlink^}
14433 @item
14434 LS or LIST to invoke @command{^gnatls^gnatls^}
14435 @item
14436 MAKE to invoke @command{^gnatmake^gnatmake^}
14437 @item
14438 NAME to invoke @command{^gnatname^gnatname^}
14439 @item
14440 PREP or PREPROCESS to invoke @command{^gnatprep^gnatprep^}
14441 @item
14442 PP or PRETTY to invoke @command{^gnatpp^gnatpp^}
14443 @item
14444 METRIC to invoke @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14445 @item
14446 STUB to invoke @command{^gnatstub^gnatstub^}
14447 @item
14448 XREF to invoke @command{^gnatxref^gnatxref^}
14449 @end itemize
14450
14451 @noindent
14452 (note that the compiler is invoked using the command
14453 @command{^gnatmake -f -u -c^gnatmake -f -u -c^}).
14454
14455 @noindent
14456 On non-VMS platforms, between @command{gnat} and the command, two
14457 special switches may be used:
14458
14459 @itemize @bullet
14460 @item
14461 @command{-v} to display the invocation of the tool.
14462 @item
14463 @command{-dn} to prevent the @command{gnat} driver from removing
14464 the temporary files it has created. These temporary files are
14465 configuration files and temporary file list files.
14466 @end itemize
14467
14468 @noindent
14469 The command may be followed by switches and arguments for the invoked
14470 tool.
14471
14472 @smallexample
14473   gnat bind -C main.ali
14474   gnat ls -a main
14475   gnat chop foo.txt
14476 @end smallexample
14477
14478 @noindent
14479 Switches may also be put in text files, one switch per line, and the text
14480 files may be specified with their path name preceded by '@@'.
14481
14482 @smallexample
14483    gnat bind @@args.txt main.ali
14484 @end smallexample
14485
14486 @noindent
14487 In addition, for commands BIND, COMP or COMPILE, FIND, ELIM, LS or LIST, LINK,
14488 METRIC, PP or PRETTY, STUB and XREF, the project file related switches
14489 (@option{^-P^/PROJECT_FILE^},
14490 @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} and
14491 @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^x}) may be used in addition to
14492 the switches of the invoking tool.
14493
14494 @noindent
14495 When GNAT PP or GNAT PRETTY is used with a project file, but with no source
14496 specified on the command line, it invokes @command{^gnatpp^gnatpp^} with all
14497 the immediate sources of the specified project file.
14498
14499 @noindent
14500 When GNAT METRIC is used with a project file, but with no source
14501 specified on the command line, it invokes @command{^gnatmetric^gnatmetric^}
14502 with all the immediate sources of the specified project file and with
14503 @option{^-d^/DIRECTORY^} with the parameter pointing to the object directory
14504 of the project.
14505
14506 @noindent
14507 In addition, when GNAT PP, GNAT PRETTY or GNAT METRIC is used with
14508 a project file, no source is specified on the command line and
14509 switch ^-U^/ALL_PROJECTS^ is specified on the command line, then
14510 the underlying tool (^gnatpp^gnatpp^ or
14511 ^gnatmetric^gnatmetric^) is invoked for all sources of all projects,
14512 not only for the immediate sources of the main project.
14513 @ifclear vms
14514 (-U stands for Universal or Union of the project files of the project tree)
14515 @end ifclear
14516
14517 @noindent
14518 For each of the following commands, there is optionally a corresponding
14519 package in the main project.
14520
14521 @itemize @bullet
14522 @item
14523 package @code{Binder} for command BIND (invoking @code{^gnatbind^gnatbind^})
14524
14525 @item
14526 package @code{Check} for command CHECK (invoking
14527 @code{^gnatcheck^gnatcheck^})
14528
14529 @item
14530 package @code{Compiler} for command COMP or COMPILE (invoking the compiler)
14531
14532 @item
14533 package @code{Cross_Reference} for command XREF (invoking
14534 @code{^gnatxref^gnatxref^})
14535
14536 @item
14537 package @code{Eliminate} for command ELIM (invoking
14538 @code{^gnatelim^gnatelim^})
14539
14540 @item
14541 package @code{Finder} for command FIND (invoking @code{^gnatfind^gnatfind^})
14542
14543 @item
14544 package @code{Gnatls} for command LS or LIST (invoking @code{^gnatls^gnatls^})
14545
14546 @item
14547 package @code{Gnatstub} for command STUB
14548 (invoking @code{^gnatstub^gnatstub^})
14549
14550 @item
14551 package @code{Linker} for command LINK (invoking @code{^gnatlink^gnatlink^})
14552
14553 @item
14554 package @code{Metrics} for command METRIC
14555 (invoking @code{^gnatmetric^gnatmetric^})
14556
14557 @item
14558 package @code{Pretty_Printer} for command PP or PRETTY
14559 (invoking @code{^gnatpp^gnatpp^})
14560
14561 @end itemize
14562
14563 @noindent
14564 Package @code{Gnatls} has a unique attribute @code{^Switches^Switches^},
14565 a simple variable with a string list value. It contains ^switches^switches^
14566 for the invocation of @code{^gnatls^gnatls^}.
14567
14568 @smallexample @c projectfile
14569 @group
14570 project Proj1 is
14571    package gnatls is
14572       for ^Switches^Switches^
14573           use ("^-a^-a^",
14574                "^-v^-v^");
14575    end gnatls;
14576 end Proj1;
14577 @end group
14578 @end smallexample
14579
14580 @noindent
14581 All other packages have two attribute @code{^Switches^Switches^} and
14582 @code{^Default_Switches^Default_Switches^}.
14583
14584 @noindent
14585 @code{^Switches^Switches^} is an associative array attribute, indexed by the
14586 source file name, that has a string list value: the ^switches^switches^ to be
14587 used when the tool corresponding to the package is invoked for the specific
14588 source file.
14589
14590 @noindent
14591 @code{^Default_Switches^Default_Switches^} is an associative array attribute,
14592 indexed by  the programming language that has a string list value.
14593 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} contains the
14594 ^switches^switches^ for the invocation of the tool corresponding
14595 to the package, except if a specific @code{^Switches^Switches^} attribute
14596 is specified for the source file.
14597
14598 @smallexample @c projectfile
14599 @group
14600 project Proj is
14601
14602    for Source_Dirs use ("./**");
14603
14604    package gnatls is
14605       for ^Switches^Switches^ use
14606           ("^-a^-a^",
14607            "^-v^-v^");
14608    end gnatls;
14609 @end group
14610 @group
14611
14612    package Compiler is
14613       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14614           use ("^-gnatv^-gnatv^",
14615                "^-gnatwa^-gnatwa^");
14616    end Binder;
14617 @end group
14618 @group
14619
14620    package Binder is
14621       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14622           use ("^-C^-C^",
14623                "^-e^-e^");
14624    end Binder;
14625 @end group
14626 @group
14627
14628    package Linker is
14629       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14630           use ("^-C^-C^");
14631       for ^Switches^Switches^ ("main.adb")
14632           use ("^-C^-C^",
14633                "^-v^-v^",
14634                "^-v^-v^");
14635    end Linker;
14636 @end group
14637 @group
14638
14639    package Finder is
14640       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14641            use ("^-a^-a^",
14642                 "^-f^-f^");
14643    end Finder;
14644 @end group
14645 @group
14646
14647    package Cross_Reference is
14648       for ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14649           use ("^-a^-a^",
14650                "^-f^-f^",
14651                "^-d^-d^",
14652                "^-u^-u^");
14653    end Cross_Reference;
14654 end Proj;
14655 @end group
14656 @end smallexample
14657
14658 @noindent
14659 With the above project file, commands such as
14660
14661 @smallexample
14662    ^gnat comp -Pproj main^GNAT COMP /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14663    ^gnat ls -Pproj main^GNAT LIST /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14664    ^gnat xref -Pproj main^GNAT XREF /PROJECT_FILE=PROJ MAIN^
14665    ^gnat bind -Pproj main.ali^GNAT BIND /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14666    ^gnat link -Pproj main.ali^GNAT LINK /PROJECT_FILE=PROJ MAIN.ALI^
14667 @end smallexample
14668
14669 @noindent
14670 will set up the environment properly and invoke the tool with the switches
14671 found in the package corresponding to the tool:
14672 @code{^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")} for all tools,
14673 except @code{^Switches^Switches^ ("main.adb")}
14674 for @code{^gnatlink^gnatlink^}.
14675 It is also possible to invoke some of the tools,
14676 @code{^gnatcheck^gnatcheck^}),
14677 @code{^gnatmetric^gnatmetric^}),
14678 and @code{^gnatpp^gnatpp^})
14679 on a set of project units thanks to the combination of the switches
14680 @option{-P}, @option{-U} and possibly the main unit when one is interested
14681 in its closure. For instance,
14682 @smallexample
14683 gnat metric -Pproj
14684 @end smallexample
14685 will compute the metrics for all the immediate units of project
14686 @code{proj}.
14687 @smallexample
14688 gnat metric -Pproj -U
14689 @end smallexample
14690 will compute the metrics for all the units of the closure of projects
14691 rooted at @code{proj}.
14692 @smallexample
14693 gnat metric -Pproj -U main_unit
14694 @end smallexample
14695 will compute the metrics for the closure of units rooted at
14696 @code{main_unit}. This last possibility relies implicitly
14697 on @command{gnatbind}'s option @option{-R}.
14698
14699 @c **********************
14700 @node An Extended Example
14701 @section An Extended Example
14702
14703 @noindent
14704 Suppose that we have two programs, @var{prog1} and @var{prog2},
14705 whose sources are in corresponding directories. We would like
14706 to build them with a single @command{gnatmake} command, and we want to place
14707 their object files into @file{build} subdirectories of the source directories.
14708 Furthermore, we want to have to have two separate subdirectories
14709 in @file{build}  -- @file{release} and @file{debug} -- which will contain
14710 the object files compiled with different set of compilation flags.
14711
14712 In other words, we have the following structure:
14713
14714 @smallexample
14715 @group
14716    main
14717      |- prog1
14718      |    |- build
14719      |         | debug
14720      |         | release
14721      |- prog2
14722           |- build
14723                | debug
14724                | release
14725 @end group
14726 @end smallexample
14727
14728 @noindent
14729 Here are the project files that we must place in a directory @file{main}
14730 to maintain this structure:
14731
14732 @enumerate
14733
14734 @item We create a @code{Common} project with a package @code{Compiler} that
14735 specifies the compilation ^switches^switches^:
14736
14737 @smallexample
14738 File "common.gpr":
14739 @group
14740 @b{project} Common @b{is}
14741
14742    @b{for} Source_Dirs @b{use} (); -- No source files
14743 @end group
14744
14745 @group
14746    @b{type} Build_Type @b{is} ("release", "debug");
14747    Build : Build_Type := External ("BUILD", "debug");
14748 @end group
14749 @group
14750    @b{package} Compiler @b{is}
14751       @b{case} Build @b{is}
14752          @b{when} "release" =>
14753            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14754                    @b{use} ("^-O2^-O2^");
14755          @b{when} "debug"   =>
14756            @b{for} ^Default_Switches^Default_Switches^ ("Ada")
14757                    @b{use} ("^-g^-g^");
14758       @b{end case};
14759    @b{end} Compiler;
14760
14761 @b{end} Common;
14762 @end group
14763 @end smallexample
14764
14765 @item We create separate projects for the two programs:
14766
14767 @smallexample
14768 @group
14769 File "prog1.gpr":
14770
14771 @b{with} "common";
14772 @b{project} Prog1 @b{is}
14773
14774     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog1");
14775     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog1/build/" & Common.Build;
14776
14777     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14778
14779 @b{end} Prog1;
14780 @end group
14781 @end smallexample
14782
14783 @smallexample
14784 @group
14785 File "prog2.gpr":
14786
14787 @b{with} "common";
14788 @b{project} Prog2 @b{is}
14789
14790     @b{for} Source_Dirs @b{use} ("prog2");
14791     @b{for} Object_Dir  @b{use} "prog2/build/" & Common.Build;
14792
14793     @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14794
14795 @end group
14796 @b{end} Prog2;
14797 @end smallexample
14798
14799 @item We create a wrapping project @code{Main}:
14800
14801 @smallexample
14802 @group
14803 File "main.gpr":
14804
14805 @b{with} "common";
14806 @b{with} "prog1";
14807 @b{with} "prog2";
14808 @b{project} Main @b{is}
14809
14810    @b{package} Compiler @b{renames} Common.Compiler;
14811
14812 @b{end} Main;
14813 @end group
14814 @end smallexample
14815
14816 @item Finally we need to create a dummy procedure that @code{with}s (either
14817 explicitly or implicitly) all the sources of our two programs.
14818
14819 @end enumerate
14820
14821 @noindent
14822 Now we can build the programs using the command
14823
14824 @smallexample
14825    gnatmake ^-P^/PROJECT_FILE=^main dummy
14826 @end smallexample
14827
14828 @noindent
14829 for the Debug mode, or
14830
14831 @ifclear vms
14832 @smallexample
14833    gnatmake -Pmain -XBUILD=release
14834 @end smallexample
14835 @end ifclear
14836
14837 @ifset vms
14838 @smallexample
14839    GNAT MAKE /PROJECT_FILE=main /EXTERNAL_REFERENCE=BUILD=release
14840 @end smallexample
14841 @end ifset
14842
14843 @noindent
14844 for the Release mode.
14845
14846 @c ********************************
14847 @c * Project File Complete Syntax *
14848 @c ********************************
14849
14850 @node Project File Complete Syntax
14851 @section Project File Complete Syntax
14852
14853 @smallexample
14854 project ::=
14855   context_clause project_declaration
14856
14857 context_clause ::=
14858   @{with_clause@}
14859
14860 with_clause ::=
14861   @b{with} path_name @{ , path_name @} ;
14862
14863 path_name ::=
14864    string_literal
14865
14866 project_declaration ::=
14867   simple_project_declaration | project_extension
14868
14869 simple_project_declaration ::=
14870   @b{project} <project_>simple_name @b{is}
14871     @{declarative_item@}
14872   @b{end} <project_>simple_name;
14873
14874 project_extension ::=
14875   @b{project} <project_>simple_name  @b{extends} path_name @b{is}
14876     @{declarative_item@}
14877   @b{end} <project_>simple_name;
14878
14879 declarative_item ::=
14880   package_declaration |
14881   typed_string_declaration |
14882   other_declarative_item
14883
14884 package_declaration ::=
14885   package_spec | package_renaming
14886
14887 package_spec ::=
14888   @b{package} package_identifier @b{is}
14889     @{simple_declarative_item@}
14890   @b{end} package_identifier ;
14891
14892 package_identifier ::=
14893   @code{Naming} | @code{Builder} | @code{Compiler} | @code{Binder} |
14894   @code{Linker} | @code{Finder}  | @code{Cross_Reference} |
14895   @code{^gnatls^gnatls^} | @code{IDE}     | @code{Pretty_Printer}
14896
14897 package_renaming ::==
14898   @b{package} package_identifier @b{renames}
14899        <project_>simple_name.package_identifier ;
14900
14901 typed_string_declaration ::=
14902   @b{type} <typed_string_>_simple_name @b{is}
14903    ( string_literal @{, string_literal@} );
14904
14905 other_declarative_item ::=
14906   attribute_declaration |
14907   typed_variable_declaration |
14908   variable_declaration |
14909   case_construction
14910
14911 attribute_declaration ::=
14912   full_associative_array_declaration |
14913   @b{for} attribute_designator @b{use} expression ;
14914
14915 full_associative_array_declaration ::=
14916   @b{for} <associative_array_attribute_>simple_name @b{use}
14917   <project_>simple_name [ . <package_>simple_Name ] ' <attribute_>simple_name ;
14918
14919 attribute_designator ::=
14920   <simple_attribute_>simple_name |
14921   <associative_array_attribute_>simple_name ( string_literal )
14922
14923 typed_variable_declaration ::=
14924   <typed_variable_>simple_name : <typed_string_>name :=  string_expression ;
14925
14926 variable_declaration ::=
14927   <variable_>simple_name := expression;
14928
14929 expression ::=
14930   term @{& term@}
14931
14932 term ::=
14933   literal_string |
14934   string_list |
14935   <variable_>name |
14936   external_value |
14937   attribute_reference
14938
14939 string_literal ::=
14940   (same as Ada)
14941
14942 string_list ::=
14943   ( <string_>expression @{ , <string_>expression @} )
14944
14945 external_value ::=
14946   @b{external} ( string_literal [, string_literal] )
14947
14948 attribute_reference ::=
14949   attribute_prefix ' <simple_attribute_>simple_name [ ( literal_string ) ]
14950
14951 attribute_prefix ::=
14952   @b{project} |
14953   <project_>simple_name | package_identifier |
14954   <project_>simple_name . package_identifier
14955
14956 case_construction ::=
14957   @b{case} <typed_variable_>name @b{is}
14958     @{case_item@}
14959   @b{end case} ;
14960
14961 case_item ::=
14962   @b{when} discrete_choice_list =>
14963       @{case_construction | attribute_declaration@}
14964
14965 discrete_choice_list ::=
14966   string_literal @{| string_literal@} |
14967   @b{others}
14968
14969 name ::=
14970   simple_name @{. simple_name@}
14971
14972 simple_name ::=
14973   identifier (same as Ada)
14974
14975 @end smallexample
14976
14977 @node The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
14978 @chapter  The Cross-Referencing Tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
14979 @findex gnatxref
14980 @findex gnatfind
14981
14982 @noindent
14983 The compiler generates cross-referencing information (unless
14984 you set the @samp{-gnatx} switch), which are saved in the @file{.ali} files.
14985 This information indicates where in the source each entity is declared and
14986 referenced. Note that entities in package Standard are not included, but
14987 entities in all other predefined units are included in the output.
14988
14989 Before using any of these two tools, you need to compile successfully your
14990 application, so that GNAT gets a chance to generate the cross-referencing
14991 information.
14992
14993 The two tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind} take advantage of this
14994 information to provide the user with the capability to easily locate the
14995 declaration and references to an entity. These tools are quite similar,
14996 the difference being that @code{gnatfind} is intended for locating
14997 definitions and/or references to a specified entity or entities, whereas
14998 @code{gnatxref} is oriented to generating a full report of all
14999 cross-references.
15000
15001 To use these tools, you must not compile your application using the
15002 @option{-gnatx} switch on the @command{gnatmake} command line
15003 (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}). Otherwise, cross-referencing
15004 information will not be generated.
15005
15006 Note: to invoke @code{gnatxref} or @code{gnatfind} with a project file,
15007 use the @code{gnat} driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
15008
15009 @menu
15010 * gnatxref Switches::
15011 * gnatfind Switches::
15012 * Project Files for gnatxref and gnatfind::
15013 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref::
15014 * Examples of gnatxref Usage::
15015 * Examples of gnatfind Usage::
15016 @end menu
15017
15018 @node gnatxref Switches
15019 @section @code{gnatxref} Switches
15020
15021 @noindent
15022 The command invocation for @code{gnatxref} is:
15023 @smallexample
15024 $ gnatxref @ovar{switches} @var{sourcefile1} @r{[}@var{sourcefile2} @dots{}@r{]}
15025 @end smallexample
15026
15027 @noindent
15028 where
15029
15030 @table @var
15031 @item sourcefile1
15032 @itemx sourcefile2
15033 identifies the source files for which a report is to be generated. The
15034 ``with''ed units will be processed too. You must provide at least one file.
15035
15036 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
15037 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
15038 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
15039 @file{adb}.
15040
15041 You shouldn't specify any directory name, just base names. @command{gnatxref}
15042 and @command{gnatfind} will be able to locate these files by themselves using
15043 the source path. If you specify directories, no result is produced.
15044
15045 @end table
15046
15047 @noindent
15048 The switches can be:
15049 @table @option
15050 @c !sort!
15051 @item --version
15052 @cindex @option{--version} @command{gnatxref}
15053 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15054
15055 @item --help
15056 @cindex @option{--help} @command{gnatxref}
15057 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15058 all other options.
15059
15060 @item ^-a^/ALL_FILES^
15061 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatxref})
15062 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15063 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15064 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15065 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15066 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15067 or permissions status in the file system for the current user.
15068
15069 @item -aIDIR
15070 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatxref})
15071 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15072 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15073
15074 @item -aODIR
15075 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatxref})
15076 When searching for library and object files, look in directory
15077 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15078 @command{gnatmake}.
15079
15080 @item -nostdinc
15081 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatxref})
15082 Do not look for sources in the system default directory.
15083
15084 @item -nostdlib
15085 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatxref})
15086 Do not look for library files in the system default directory.
15087
15088 @item --RTS=@var{rts-path}
15089 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatxref})
15090 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15091 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15092
15093 @item ^-d^/DERIVED_TYPES^
15094 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPES^} (@command{gnatxref})
15095 If this switch is set @code{gnatxref} will output the parent type
15096 reference for each matching derived types.
15097
15098 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15099 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatxref})
15100 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15101 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15102 not set, the directory will not be printed.
15103
15104 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15105 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatxref})
15106 If this switch is set, information is output only for library-level
15107 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15108 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15109
15110 @item -IDIR
15111 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatxref})
15112 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15113
15114 @item -pFILE
15115 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatxref})
15116 Specify a project file to use @xref{Project Files}.
15117 If you need to use the @file{.gpr}
15118 project files, you should use gnatxref through the GNAT driver
15119 (@command{gnat xref -Pproject}).
15120
15121 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15122 project file in the current directory.
15123
15124 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15125 of the source directory and object directory lines are added as if they
15126 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^}
15127 and @samp{^-aO^OBJECT_SEARCH^}.
15128 @item ^-u^/UNUSED^
15129 Output only unused symbols. This may be really useful if you give your
15130 main compilation unit on the command line, as @code{gnatxref} will then
15131 display every unused entity and 'with'ed package.
15132
15133 @ifclear vms
15134 @item -v
15135 Instead of producing the default output, @code{gnatxref} will generate a
15136 @file{tags} file that can be used by vi. For examples how to use this
15137 feature, see @ref{Examples of gnatxref Usage}. The tags file is output
15138 to the standard output, thus you will have to redirect it to a file.
15139 @end ifclear
15140
15141 @end table
15142
15143 @noindent
15144 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15145 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15146 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15147 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15148
15149 @node gnatfind Switches
15150 @section @code{gnatfind} Switches
15151
15152 @noindent
15153 The command line for @code{gnatfind} is:
15154
15155 @smallexample
15156 $ gnatfind @ovar{switches} @var{pattern}@r{[}:@var{sourcefile}@r{[}:@var{line}@r{[}:@var{column}@r{]]]}
15157       @r{[}@var{file1} @var{file2} @dots{}]
15158 @end smallexample
15159
15160 @noindent
15161 where
15162
15163 @table @var
15164 @item pattern
15165 An entity will be output only if it matches the regular expression found
15166 in @var{pattern}, see @ref{Regular Expressions in gnatfind and gnatxref}.
15167
15168 Omitting the pattern is equivalent to specifying @samp{*}, which
15169 will match any entity. Note that if you do not provide a pattern, you
15170 have to provide both a sourcefile and a line.
15171
15172 Entity names are given in Latin-1, with uppercase/lowercase equivalence
15173 for matching purposes. At the current time there is no support for
15174 8-bit codes other than Latin-1, or for wide characters in identifiers.
15175
15176 @item sourcefile
15177 @code{gnatfind} will look for references, bodies or declarations
15178 of symbols referenced in @file{@var{sourcefile}}, at line @var{line}
15179 and column @var{column}. See @ref{Examples of gnatfind Usage}
15180 for syntax examples.
15181
15182 @item line
15183 is a decimal integer identifying the line number containing
15184 the reference to the entity (or entities) to be located.
15185
15186 @item column
15187 is a decimal integer identifying the exact location on the
15188 line of the first character of the identifier for the
15189 entity reference. Columns are numbered from 1.
15190
15191 @item file1 file2 @dots{}
15192 The search will be restricted to these source files. If none are given, then
15193 the search will be done for every library file in the search path.
15194 These file must appear only after the pattern or sourcefile.
15195
15196 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
15197 specifying @file{source*.adb} is the same as giving every file in the current
15198 directory whose name starts with @file{source} and whose extension is
15199 @file{adb}.
15200
15201 The location of the spec of the entity will always be displayed, even if it
15202 isn't in one of @file{@var{file1}}, @file{@var{file2}},@enddots{}  The
15203 occurrences of the entity in the separate units of the ones given on the
15204 command line will also be displayed.
15205
15206 Note that if you specify at least one file in this part, @code{gnatfind} may
15207 sometimes not be able to find the body of the subprograms.
15208
15209 @end table
15210
15211 @noindent
15212 At least one of 'sourcefile' or 'pattern' has to be present on
15213 the command line.
15214
15215 The following switches are available:
15216 @table @option
15217 @c !sort!
15218
15219 @cindex @option{--version} @command{gnatfind}
15220 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15221
15222 @item --help
15223 @cindex @option{--help} @command{gnatfind}
15224 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15225 all other options.
15226
15227 @item ^-a^/ALL_FILES^
15228 @cindex @option{^-a^/ALL_FILES^} (@command{gnatfind})
15229 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
15230 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
15231 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
15232 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15233 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
15234 or permission status in the file system for the current user.
15235
15236 @item -aIDIR
15237 @cindex @option{-aIDIR} (@command{gnatfind})
15238 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
15239 source file search is undertaken is the same as for @command{gnatmake}.
15240
15241 @item -aODIR
15242 @cindex @option{-aODIR} (@command{gnatfind})
15243 When searching for library and object files, look in directory
15244 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
15245 @command{gnatmake}.
15246
15247 @item -nostdinc
15248 @cindex @option{-nostdinc} (@command{gnatfind})
15249 Do not look for sources in the system default directory.
15250
15251 @item -nostdlib
15252 @cindex @option{-nostdlib} (@command{gnatfind})
15253 Do not look for library files in the system default directory.
15254
15255 @item --RTS=@var{rts-path}
15256 @cindex @option{--RTS} (@command{gnatfind})
15257 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15258 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
15259
15260 @item ^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^
15261 @cindex @option{^-d^/DERIVED_TYPE_INFORMATION^} (@code{gnatfind})
15262 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the parent type
15263 reference for each matching derived types.
15264
15265 @item ^-e^/EXPRESSIONS^
15266 @cindex @option{^-e^/EXPRESSIONS^} (@command{gnatfind})
15267 By default, @code{gnatfind} accept the simple regular expression set for
15268 @samp{pattern}. If this switch is set, then the pattern will be
15269 considered as full Unix-style regular expression.
15270
15271 @item ^-f^/FULL_PATHNAME^
15272 @cindex @option{^-f^/FULL_PATHNAME^} (@command{gnatfind})
15273 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
15274 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
15275 not set, the directory will not be printed.
15276
15277 @item ^-g^/IGNORE_LOCALS^
15278 @cindex @option{^-g^/IGNORE_LOCALS^} (@command{gnatfind})
15279 If this switch is set, information is output only for library-level
15280 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
15281 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
15282
15283 @item -IDIR
15284 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatfind})
15285 Equivalent to @samp{-aODIR -aIDIR}.
15286
15287 @item -pFILE
15288 @cindex @option{-pFILE} (@command{gnatfind})
15289 Specify a project file (@pxref{Project Files}) to use.
15290 By default, @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will try to locate a
15291 project file in the current directory.
15292
15293 If a project file is either specified or found by the tools, then the content
15294 of the source directory and object directory lines are added as if they
15295 had been specified respectively by @samp{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} and
15296 @samp{^-aO^/OBJECT_SEARCH^}.
15297
15298 @item ^-r^/REFERENCES^
15299 @cindex @option{^-r^/REFERENCES^} (@command{gnatfind})
15300 By default, @code{gnatfind} will output only the information about the
15301 declaration, body or type completion of the entities. If this switch is
15302 set, the @code{gnatfind} will locate every reference to the entities in
15303 the files specified on the command line (or in every file in the search
15304 path if no file is given on the command line).
15305
15306 @item ^-s^/PRINT_LINES^
15307 @cindex @option{^-s^/PRINT_LINES^} (@command{gnatfind})
15308 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the content
15309 of the Ada source file lines were the entity was found.
15310
15311 @item ^-t^/TYPE_HIERARCHY^
15312 @cindex @option{^-t^/TYPE_HIERARCHY^} (@command{gnatfind})
15313 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the type hierarchy for
15314 the specified type. It act like -d option but recursively from parent
15315 type to parent type. When this switch is set it is not possible to
15316 specify more than one file.
15317
15318 @end table
15319
15320 @noindent
15321 All these switches may be in any order on the command line, and may even
15322 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
15323 you can say @samp{gnatxref ^-ag^/ALL_FILES/IGNORE_LOCALS^} instead of
15324 @samp{gnatxref ^-a -g^/ALL_FILES /IGNORE_LOCALS^}.
15325
15326 As stated previously, gnatfind will search in every directory in the
15327 search path. You can force it to look only in the current directory if
15328 you specify @code{*} at the end of the command line.
15329
15330 @node Project Files for gnatxref and gnatfind
15331 @section Project Files for @command{gnatxref} and @command{gnatfind}
15332
15333 @noindent
15334 Project files allow a programmer to specify how to compile its
15335 application, where to find sources, etc.  These files are used
15336 @ifclear vms
15337 primarily by GPS, but they can also be used
15338 @end ifclear
15339 by the two tools
15340 @code{gnatxref} and @code{gnatfind}.
15341
15342 A project file name must end with @file{.gpr}. If a single one is
15343 present in the current directory, then @code{gnatxref} and @code{gnatfind} will
15344 extract the information from it. If multiple project files are found, none of
15345 them is read, and you have to use the @samp{-p} switch to specify the one
15346 you want to use.
15347
15348 The following lines can be included, even though most of them have default
15349 values which can be used in most cases.
15350 The lines can be entered in any order in the file.
15351 Except for @file{src_dir} and @file{obj_dir}, you can only have one instance of
15352 each line. If you have multiple instances, only the last one is taken into
15353 account.
15354
15355 @table @code
15356 @item src_dir=DIR
15357 [default: @code{"^./^[]^"}]
15358 specifies a directory where to look for source files. Multiple @code{src_dir}
15359 lines can be specified and they will be searched in the order they
15360 are specified.
15361
15362 @item obj_dir=DIR
15363 [default: @code{"^./^[]^"}]
15364 specifies a directory where to look for object and library files. Multiple
15365 @code{obj_dir} lines can be specified, and they will be searched in the order
15366 they are specified
15367
15368 @item comp_opt=SWITCHES
15369 [default: @code{""}]
15370 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15371 the @code{$@{comp_opt@}} notation. This is intended to store the default
15372 switches given to @command{gnatmake} and @command{gcc}.
15373
15374 @item bind_opt=SWITCHES
15375 [default: @code{""}]
15376 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15377 the @samp{$@{bind_opt@}} notation. This is intended to store the default
15378 switches given to @command{gnatbind}.
15379
15380 @item link_opt=SWITCHES
15381 [default: @code{""}]
15382 creates a variable which can be referred to subsequently by using
15383 the @samp{$@{link_opt@}} notation. This is intended to store the default
15384 switches given to @command{gnatlink}.
15385
15386 @item main=EXECUTABLE
15387 [default: @code{""}]
15388 specifies the name of the executable for the application. This variable can
15389 be referred to in the following lines by using the @samp{$@{main@}} notation.
15390
15391 @ifset vms
15392 @item comp_cmd=COMMAND
15393 [default: @code{"GNAT COMPILE /SEARCH=$@{src_dir@} /DEBUG /TRY_SEMANTICS"}]
15394 @end ifset
15395 @ifclear vms
15396 @item comp_cmd=COMMAND
15397 [default: @code{"gcc -c -I$@{src_dir@} -g -gnatq"}]
15398 @end ifclear
15399 specifies the command used to compile a single file in the application.
15400
15401 @ifset vms
15402 @item make_cmd=COMMAND
15403 [default: @code{"GNAT MAKE $@{main@}
15404 /SOURCE_SEARCH=$@{src_dir@} /OBJECT_SEARCH=$@{obj_dir@}
15405 /DEBUG /TRY_SEMANTICS /COMPILER_QUALIFIERS $@{comp_opt@}
15406 /BINDER_QUALIFIERS $@{bind_opt@} /LINKER_QUALIFIERS $@{link_opt@}"}]
15407 @end ifset
15408 @ifclear vms
15409 @item make_cmd=COMMAND
15410 [default: @code{"gnatmake $@{main@} -aI$@{src_dir@}
15411 -aO$@{obj_dir@} -g -gnatq -cargs $@{comp_opt@}
15412 -bargs $@{bind_opt@} -largs $@{link_opt@}"}]
15413 @end ifclear
15414 specifies the command used to recompile the whole application.
15415
15416 @item run_cmd=COMMAND
15417 [default: @code{"$@{main@}"}]
15418 specifies the command used to run the application.
15419
15420 @item debug_cmd=COMMAND
15421 [default: @code{"gdb $@{main@}"}]
15422 specifies the command used to debug the application
15423
15424 @end table
15425
15426 @noindent
15427 @command{gnatxref} and @command{gnatfind} only take into account the
15428 @code{src_dir} and @code{obj_dir} lines, and ignore the others.
15429
15430 @node Regular Expressions in gnatfind and gnatxref
15431 @section  Regular Expressions in @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
15432
15433 @noindent
15434 As specified in the section about @command{gnatfind}, the pattern can be a
15435 regular expression. Actually, there are to set of regular expressions
15436 which are recognized by the program:
15437
15438 @table @code
15439 @item globbing patterns
15440 These are the most usual regular expression. They are the same that you
15441 generally used in a Unix shell command line, or in a DOS session.
15442
15443 Here is a more formal grammar:
15444 @smallexample
15445 @group
15446 @iftex
15447 @leftskip=.5cm
15448 @end iftex
15449 regexp ::= term
15450 term   ::= elmt            -- matches elmt
15451 term   ::= elmt elmt       -- concatenation (elmt then elmt)
15452 term   ::= *               -- any string of 0 or more characters
15453 term   ::= ?               -- matches any character
15454 term   ::= [char @{char@}]   -- matches any character listed
15455 term   ::= [char - char]   -- matches any character in range
15456 @end group
15457 @end smallexample
15458
15459 @item full regular expression
15460 The second set of regular expressions is much more powerful. This is the
15461 type of regular expressions recognized by utilities such a @file{grep}.
15462
15463 The following is the form of a regular expression, expressed in Ada
15464 reference manual style BNF is as follows
15465
15466 @smallexample
15467 @iftex
15468 @leftskip=.5cm
15469 @end iftex
15470 @group
15471 regexp ::= term @{| term@}   -- alternation (term or term @dots{})
15472
15473 term ::= item @{item@}       -- concatenation (item then item)
15474
15475 item ::= elmt              -- match elmt
15476 item ::= elmt *            -- zero or more elmt's
15477 item ::= elmt +            -- one or more elmt's
15478 item ::= elmt ?            -- matches elmt or nothing
15479 @end group
15480 @group
15481 elmt ::= nschar            -- matches given character
15482 elmt ::= [nschar @{nschar@}]   -- matches any character listed
15483 elmt ::= [^^^ nschar @{nschar@}] -- matches any character not listed
15484 elmt ::= [char - char]     -- matches chars in given range
15485 elmt ::= \ char            -- matches given character
15486 elmt ::= .                 -- matches any single character
15487 elmt ::= ( regexp )        -- parens used for grouping
15488
15489 char ::= any character, including special characters
15490 nschar ::= any character except ()[].*+?^^^
15491 @end group
15492 @end smallexample
15493
15494 Following are a few examples:
15495
15496 @table @samp
15497 @item abcde|fghi
15498 will match any of the two strings @samp{abcde} and @samp{fghi},
15499
15500 @item abc*d
15501 will match any string like @samp{abd}, @samp{abcd}, @samp{abccd},
15502 @samp{abcccd}, and so on,
15503
15504 @item [a-z]+
15505 will match any string which has only lowercase characters in it (and at
15506 least one character.
15507
15508 @end table
15509 @end table
15510
15511 @node Examples of gnatxref Usage
15512 @section Examples of @code{gnatxref} Usage
15513
15514 @subsection General Usage
15515
15516 @noindent
15517 For the following examples, we will consider the following units:
15518
15519 @smallexample @c ada
15520 @group
15521 @cartouche
15522 main.ads:
15523 1: with Bar;
15524 2: package Main is
15525 3:     procedure Foo (B : in Integer);
15526 4:     C : Integer;
15527 5: private
15528 6:     D : Integer;
15529 7: end Main;
15530
15531 main.adb:
15532 1: package body Main is
15533 2:     procedure Foo (B : in Integer) is
15534 3:     begin
15535 4:        C := B;
15536 5:        D := B;
15537 6:        Bar.Print (B);
15538 7:        Bar.Print (C);
15539 8:     end Foo;
15540 9: end Main;
15541
15542 bar.ads:
15543 1: package Bar is
15544 2:     procedure Print (B : Integer);
15545 3: end bar;
15546 @end cartouche
15547 @end group
15548 @end smallexample
15549
15550 @table @code
15551
15552 @noindent
15553 The first thing to do is to recompile your application (for instance, in
15554 that case just by doing a @samp{gnatmake main}, so that GNAT generates
15555 the cross-referencing information.
15556 You can then issue any of the following commands:
15557
15558 @item gnatxref main.adb
15559 @code{gnatxref} generates cross-reference information for main.adb
15560 and every unit 'with'ed by main.adb.
15561
15562 The output would be:
15563 @smallexample
15564 @iftex
15565 @leftskip=0cm
15566 @end iftex
15567 B                                                      Type: Integer
15568   Decl: bar.ads           2:22
15569 B                                                      Type: Integer
15570   Decl: main.ads          3:20
15571   Body: main.adb          2:20
15572   Ref:  main.adb          4:13     5:13     6:19
15573 Bar                                                    Type: Unit
15574   Decl: bar.ads           1:9
15575   Ref:  main.adb          6:8      7:8
15576        main.ads           1:6
15577 C                                                      Type: Integer
15578   Decl: main.ads          4:5
15579   Modi: main.adb          4:8
15580   Ref:  main.adb          7:19
15581 D                                                      Type: Integer
15582   Decl: main.ads          6:5
15583   Modi: main.adb          5:8
15584 Foo                                                    Type: Unit
15585   Decl: main.ads          3:15
15586   Body: main.adb          2:15
15587 Main                                                    Type: Unit
15588   Decl: main.ads          2:9
15589   Body: main.adb          1:14
15590 Print                                                   Type: Unit
15591   Decl: bar.ads           2:15
15592   Ref:  main.adb          6:12     7:12
15593 @end smallexample
15594
15595 @noindent
15596 that is the entity @code{Main} is declared in main.ads, line 2, column 9,
15597 its body is in main.adb, line 1, column 14 and is not referenced any where.
15598
15599 The entity @code{Print} is declared in bar.ads, line 2, column 15 and it
15600 it referenced in main.adb, line 6 column 12 and line 7 column 12.
15601
15602 @item gnatxref package1.adb package2.ads
15603 @code{gnatxref} will generates cross-reference information for
15604 package1.adb, package2.ads and any other package 'with'ed by any
15605 of these.
15606
15607 @end table
15608
15609 @ifclear vms
15610 @subsection Using gnatxref with vi
15611
15612 @code{gnatxref} can generate a tags file output, which can be used
15613 directly from @command{vi}. Note that the standard version of @command{vi}
15614 will not work properly with overloaded symbols. Consider using another
15615 free implementation of @command{vi}, such as @command{vim}.
15616
15617 @smallexample
15618 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
15619 @end smallexample
15620
15621 @noindent
15622 will generate the tags file for @code{gnatfind} itself (if the sources
15623 are in the search path!).
15624
15625 From @command{vi}, you can then use the command @samp{:tag @var{entity}}
15626 (replacing @var{entity} by whatever you are looking for), and vi will
15627 display a new file with the corresponding declaration of entity.
15628 @end ifclear
15629
15630 @node Examples of gnatfind Usage
15631 @section Examples of @code{gnatfind} Usage
15632
15633 @table @code
15634
15635 @item gnatfind ^-f^/FULL_PATHNAME^ xyz:main.adb
15636 Find declarations for all entities xyz referenced at least once in
15637 main.adb. The references are search in every library file in the search
15638 path.
15639
15640 The directories will be printed as well (as the @samp{^-f^/FULL_PATHNAME^}
15641 switch is set)
15642
15643 The output will look like:
15644 @smallexample
15645 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15646 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15647 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15648 @end smallexample
15649
15650 @noindent
15651 that is to say, one of the entities xyz found in main.adb is declared at
15652 line 12 of main.ads (and its body is in main.adb), and another one is
15653 declared at line 45 of foo.ads
15654
15655 @item gnatfind ^-fs^/FULL_PATHNAME/SOURCE_LINE^ xyz:main.adb
15656 This is the same command as the previous one, instead @code{gnatfind} will
15657 display the content of the Ada source file lines.
15658
15659 The output will look like:
15660
15661 @smallexample
15662 ^directory/^[directory]^main.ads:106:14: xyz <= declaration
15663    procedure xyz;
15664 ^directory/^[directory]^main.adb:24:10: xyz <= body
15665    procedure xyz is
15666 ^directory/^[directory]^foo.ads:45:23: xyz <= declaration
15667    xyz : Integer;
15668 @end smallexample
15669
15670 @noindent
15671 This can make it easier to find exactly the location your are looking
15672 for.
15673
15674 @item gnatfind ^-r^/REFERENCES^ "*x*":main.ads:123 foo.adb
15675 Find references to all entities containing an x that are
15676 referenced on line 123 of main.ads.
15677 The references will be searched only in main.ads and foo.adb.
15678
15679 @item gnatfind main.ads:123
15680 Find declarations and bodies for all entities that are referenced on
15681 line 123 of main.ads.
15682
15683 This is the same as @code{gnatfind "*":main.adb:123}.
15684
15685 @item gnatfind ^mydir/^[mydir]^main.adb:123:45
15686 Find the declaration for the entity referenced at column 45 in
15687 line 123 of file main.adb in directory mydir. Note that it
15688 is usual to omit the identifier name when the column is given,
15689 since the column position identifies a unique reference.
15690
15691 The column has to be the beginning of the identifier, and should not
15692 point to any character in the middle of the identifier.
15693
15694 @end table
15695
15696 @c *********************************
15697 @node The GNAT Pretty-Printer gnatpp
15698 @chapter The GNAT Pretty-Printer @command{gnatpp}
15699 @findex gnatpp
15700 @cindex Pretty-Printer
15701
15702 @noindent
15703 ^The @command{gnatpp} tool^GNAT PRETTY^ is an ASIS-based utility
15704 for source reformatting / pretty-printing.
15705 It takes an Ada source file as input and generates a reformatted
15706 version as output.
15707 You can specify various style directives via switches; e.g.,
15708 identifier case conventions, rules of indentation, and comment layout.
15709
15710 To produce a reformatted file, @command{gnatpp} generates and uses the ASIS
15711 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
15712 semantically legal.
15713 If this condition is not met, @command{gnatpp} will terminate with an
15714 error message; no output file will be generated.
15715
15716 If the source files presented to @command{gnatpp} contain
15717 preprocessing directives, then the output file will
15718 correspond to the generated source after all
15719 preprocessing is carried out. There is no way
15720 using @command{gnatpp} to obtain pretty printed files that
15721 include the preprocessing directives.
15722
15723 If the compilation unit
15724 contained in the input source depends semantically upon units located
15725 outside the current directory, you have to provide the source search path
15726 when invoking @command{gnatpp}, if these units are contained in files with
15727 names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to provide
15728 the configuration file describing the corresponding naming scheme;
15729 see the description of the @command{gnatpp}
15730 switches below. Another possibility is to use a project file and to
15731 call @command{gnatpp} through the @command{gnat} driver
15732
15733 The @command{gnatpp} command has the form
15734
15735 @smallexample
15736 $ gnatpp @ovar{switches} @var{filename}
15737 @end smallexample
15738
15739 @noindent
15740 where
15741 @itemize @bullet
15742 @item
15743 @var{switches} is an optional sequence of switches defining such properties as
15744 the formatting rules, the source search path, and the destination for the
15745 output source file
15746
15747 @item
15748 @var{filename} is the name (including the extension) of the source file to
15749 reformat; ``wildcards'' or several file names on the same gnatpp command are
15750 allowed.  The file name may contain path information; it does not have to
15751 follow the GNAT file naming rules
15752 @end itemize
15753
15754 @menu
15755 * Switches for gnatpp::
15756 * Formatting Rules::
15757 @end menu
15758
15759 @node Switches for gnatpp
15760 @section Switches for @command{gnatpp}
15761
15762 @noindent
15763 The following subsections describe the various switches accepted by
15764 @command{gnatpp}, organized by category.
15765
15766 @ifclear vms
15767 You specify a switch by supplying a name and generally also a value.
15768 In many cases the values for a switch with a given name are incompatible with
15769 each other
15770 (for example the switch that controls the casing of a reserved word may have
15771 exactly one value: upper case, lower case, or
15772 mixed case) and thus exactly one such switch can be in effect for an
15773 invocation of @command{gnatpp}.
15774 If more than one is supplied, the last one is used.
15775 However, some values for the same switch are mutually compatible.
15776 You may supply several such switches to @command{gnatpp}, but then
15777 each must be specified in full, with both the name and the value.
15778 Abbreviated forms (the name appearing once, followed by each value) are
15779 not permitted.
15780 For example, to set
15781 the alignment of the assignment delimiter both in declarations and in
15782 assignment statements, you must write @option{-A2A3}
15783 (or @option{-A2 -A3}), but not @option{-A23}.
15784 @end ifclear
15785
15786 @ifset vms
15787 In many cases the set of options for a given qualifier are incompatible with
15788 each other (for example the qualifier that controls the casing of a reserved
15789 word may have exactly one option, which specifies either upper case, lower
15790 case, or mixed case), and thus exactly one such option can be in effect for
15791 an invocation of @command{gnatpp}.
15792 If more than one is supplied, the last one is used.
15793 However, some qualifiers have options that are mutually compatible,
15794 and then you may then supply several such options when invoking
15795 @command{gnatpp}.
15796 @end ifset
15797
15798 In most cases, it is obvious whether or not the
15799 ^values for a switch with a given name^options for a given qualifier^
15800 are compatible with each other.
15801 When the semantics might not be evident, the summaries below explicitly
15802 indicate the effect.
15803
15804 @menu
15805 * Alignment Control::
15806 * Casing Control::
15807 * Construct Layout Control::
15808 * General Text Layout Control::
15809 * Other Formatting Options::
15810 * Setting the Source Search Path::
15811 * Output File Control::
15812 * Other gnatpp Switches::
15813 @end menu
15814
15815 @node Alignment Control
15816 @subsection Alignment Control
15817 @cindex Alignment control in @command{gnatpp}
15818
15819 @noindent
15820 Programs can be easier to read if certain constructs are vertically aligned.
15821 By default all alignments are set ON.
15822 Through the @option{^-A0^/ALIGN=OFF^} switch you may reset the default to
15823 OFF, and then use one or more of the other
15824 ^@option{-A@var{n}} switches^@option{/ALIGN} options^
15825 to activate alignment for specific constructs.
15826
15827 @table @option
15828 @cindex @option{^-A@var{n}^/ALIGN^} (@command{gnatpp})
15829
15830 @ifset vms
15831 @item /ALIGN=ON
15832 Set all alignments to ON
15833 @end ifset
15834
15835 @item ^-A0^/ALIGN=OFF^
15836 Set all alignments to OFF
15837
15838 @item ^-A1^/ALIGN=COLONS^
15839 Align @code{:} in declarations
15840
15841 @item ^-A2^/ALIGN=DECLARATIONS^
15842 Align @code{:=} in initializations in declarations
15843
15844 @item ^-A3^/ALIGN=STATEMENTS^
15845 Align @code{:=} in assignment statements
15846
15847 @item ^-A4^/ALIGN=ARROWS^
15848 Align @code{=>} in associations
15849
15850 @item ^-A5^/ALIGN=COMPONENT_CLAUSES^
15851 Align @code{at} keywords in the component clauses in record
15852 representation clauses
15853 @end table
15854
15855 @noindent
15856 The @option{^-A^/ALIGN^} switches are mutually compatible; any combination
15857 is allowed.
15858
15859 @node Casing Control
15860 @subsection Casing Control
15861 @cindex Casing control in @command{gnatpp}
15862
15863 @noindent
15864 @command{gnatpp} allows you to specify the casing for reserved words,
15865 pragma names, attribute designators and identifiers.
15866 For identifiers you may define a
15867 general rule for name casing but also override this rule
15868 via a set of dictionary files.
15869
15870 Three types of casing are supported: lower case, upper case, and mixed case.
15871 Lower and upper case are self-explanatory (but since some letters in
15872 Latin1 and other GNAT-supported character sets
15873 exist only in lower-case form, an upper case conversion will have no
15874 effect on them.)
15875 ``Mixed case'' means that the first letter, and also each letter immediately
15876 following an underscore, are converted to their uppercase forms;
15877 all the other letters are converted to their lowercase forms.
15878
15879 @table @option
15880 @cindex @option{^-a@var{x}^/ATTRIBUTE^} (@command{gnatpp})
15881 @item ^-aL^/ATTRIBUTE_CASING=LOWER_CASE^
15882 Attribute designators are lower case
15883
15884 @item ^-aU^/ATTRIBUTE_CASING=UPPER_CASE^
15885 Attribute designators are upper case
15886
15887 @item ^-aM^/ATTRIBUTE_CASING=MIXED_CASE^
15888 Attribute designators are mixed case (this is the default)
15889
15890 @cindex @option{^-k@var{x}^/KEYWORD_CASING^} (@command{gnatpp})
15891 @item ^-kL^/KEYWORD_CASING=LOWER_CASE^
15892 Keywords (technically, these are known in Ada as @emph{reserved words}) are
15893 lower case (this is the default)
15894
15895 @item ^-kU^/KEYWORD_CASING=UPPER_CASE^
15896 Keywords are upper case
15897
15898 @cindex @option{^-n@var{x}^/NAME_CASING^} (@command{gnatpp})
15899 @item ^-nD^/NAME_CASING=AS_DECLARED^
15900 Name casing for defining occurrences are as they appear in the source file
15901 (this is the default)
15902
15903 @item ^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^
15904 Names are in upper case
15905
15906 @item ^-nL^/NAME_CASING=LOWER_CASE^
15907 Names are in lower case
15908
15909 @item ^-nM^/NAME_CASING=MIXED_CASE^
15910 Names are in mixed case
15911
15912 @cindex @option{^-p@var{x}^/PRAGMA_CASING^} (@command{gnatpp})
15913 @item ^-pL^/PRAGMA_CASING=LOWER_CASE^
15914 Pragma names are lower case
15915
15916 @item ^-pU^/PRAGMA_CASING=UPPER_CASE^
15917 Pragma names are upper case
15918
15919 @item ^-pM^/PRAGMA_CASING=MIXED_CASE^
15920 Pragma names are mixed case (this is the default)
15921
15922 @item ^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^
15923 @cindex @option{^-D^/DICTIONARY^} (@command{gnatpp})
15924 Use @var{file} as a @emph{dictionary file} that defines
15925 the casing for a set of specified names,
15926 thereby overriding the effect on these names by
15927 any explicit or implicit
15928 ^-n^/NAME_CASING^ switch.
15929 To supply more than one dictionary file,
15930 use ^several @option{-D} switches^a list of files as options^.
15931
15932 @noindent
15933 @option{gnatpp} implicitly uses a @emph{default dictionary file}
15934 to define the casing for the Ada predefined names and
15935 the names declared in the GNAT libraries.
15936
15937 @item ^-D-^/SPECIFIC_CASING^
15938 @cindex @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} (@command{gnatpp})
15939 Do not use the default dictionary file;
15940 instead, use the casing
15941 defined by a @option{^-n^/NAME_CASING^} switch and any explicit
15942 dictionary file(s)
15943 @end table
15944
15945 @noindent
15946 The structure of a dictionary file, and details on the conventions
15947 used in the default dictionary file, are defined in @ref{Name Casing}.
15948
15949 The @option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^} and
15950 @option{^-D@var{file}^/DICTIONARY=@var{file}^} switches are mutually
15951 compatible.
15952
15953 @node Construct Layout Control
15954 @subsection Construct Layout Control
15955 @cindex Layout control in @command{gnatpp}
15956
15957 @noindent
15958 This group of @command{gnatpp} switches controls the layout of comments and
15959 complex syntactic constructs.  See @ref{Formatting Comments} for details
15960 on their effect.
15961
15962 @table @option
15963 @cindex @option{^-c@var{n}^/COMMENTS_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
15964 @item ^-c0^/COMMENTS_LAYOUT=UNTOUCHED^
15965 All the comments remain unchanged
15966
15967 @item ^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^
15968 GNAT-style comment line indentation (this is the default).
15969
15970 @item ^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^
15971 Reference-manual comment line indentation.
15972
15973 @item ^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^
15974 GNAT-style comment beginning
15975
15976 @item ^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^
15977 Reformat comment blocks
15978
15979 @item ^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^
15980 Keep unchanged special form comments
15981
15982 Reformat comment blocks
15983
15984 @cindex @option{^-l@var{n}^/CONSTRUCT_LAYOUT^} (@command{gnatpp})
15985 @item ^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^
15986 GNAT-style layout (this is the default)
15987
15988 @item ^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^
15989 Compact layout
15990
15991 @item ^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^
15992 Uncompact layout
15993
15994 @cindex @option{^-N^/NOTABS^} (@command{gnatpp})
15995 @item ^-N^/NOTABS^
15996 All the VT characters are removed from the comment text. All the HT characters
15997 are expanded with the sequences of space characters to get to the next tab
15998 stops.
15999
16000 @cindex @option{^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^} (@command{gnatpp})
16001 @item ^--no-separate-is^/NO_SEPARATE_IS^
16002 Do not place the keyword @code{is} on a separate line in a subprogram body in
16003 case if the spec occupies more then one line.
16004
16005 @cindex @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
16006 @item ^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^
16007 Place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
16008 keyword @code{then} in IF statements on a separate line.
16009
16010 @cindex @option{^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^} (@command{gnatpp})
16011 @item ^--no-separate-loop-then^/NO_SEPARATE_LOOP_THEN^
16012 Do not place the keyword @code{loop} in FOR and WHILE loop statements and the
16013 keyword @code{then} in IF statements on a separate line. This option is
16014 incompatible with @option{^--separate-loop-then^/SEPARATE_LOOP_THEN^} option.
16015
16016 @cindex @option{^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
16017 @item ^--use-on-new-line^/USE_ON_NEW_LINE^
16018 Start each USE clause in a context clause from a separate line.
16019
16020 @cindex @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^} (@command{gnatpp})
16021 @item ^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^
16022 Use a separate line for a loop or block statement name, but do not use an extra
16023 indentation level for the statement itself.
16024
16025 @end table
16026
16027 @ifclear vms
16028 @noindent
16029 The @option{-c1} and @option{-c2} switches are incompatible.
16030 The @option{-c3} and @option{-c4} switches are compatible with each other and
16031 also with @option{-c1} and @option{-c2}. The @option{-c0} switch disables all
16032 the other comment formatting switches.
16033
16034 The @option{-l1}, @option{-l2}, and @option{-l3} switches are incompatible.
16035 @end ifclear
16036
16037 @ifset vms
16038 @noindent
16039 For the @option{/COMMENTS_LAYOUT} qualifier:
16040 @itemize @bullet
16041 @item
16042 The @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT} options are incompatible.
16043 @item
16044 The @option{GNAT_BEGINNING} and @option{REFORMAT} options are compatible with
16045 each other and also with @option{DEFAULT} and @option{STANDARD_INDENT}.
16046 @end itemize
16047
16048 @noindent
16049 The @option{GNAT}, @option{COMPACT}, and @option{UNCOMPACT} options for the
16050 @option{/CONSTRUCT_LAYOUT} qualifier are incompatible.
16051 @end ifset
16052
16053 @node General Text Layout Control
16054 @subsection General Text Layout Control
16055
16056 @noindent
16057 These switches allow control over line length and indentation.
16058
16059 @table @option
16060 @item ^-M@var{nnn}^/LINE_LENGTH_MAX=@var{nnn}^
16061 @cindex @option{^-M^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatpp})
16062 Maximum line length, @var{nnn} from 32@dots{}256, the default value is 79
16063
16064 @item ^-i@var{nnn}^/INDENTATION_LEVEL=@var{nnn}^
16065 @cindex @option{^-i^/INDENTATION_LEVEL^} (@command{gnatpp})
16066 Indentation level, @var{nnn} from 1@dots{}9, the default value is 3
16067
16068 @item ^-cl@var{nnn}^/CONTINUATION_INDENT=@var{nnn}^
16069 @cindex @option{^-cl^/CONTINUATION_INDENT^} (@command{gnatpp})
16070 Indentation level for continuation lines (relative to the line being
16071 continued), @var{nnn} from 1@dots{}9.
16072 The default
16073 value is one less then the (normal) indentation level, unless the
16074 indentation is set to 1 (in which case the default value for continuation
16075 line indentation is also 1)
16076 @end table
16077
16078 @node Other Formatting Options
16079 @subsection Other Formatting Options
16080
16081 @noindent
16082 These switches control the inclusion of missing end/exit labels, and
16083 the indentation level in @b{case} statements.
16084
16085 @table @option
16086 @item ^-e^/NO_MISSED_LABELS^
16087 @cindex @option{^-e^/NO_MISSED_LABELS^} (@command{gnatpp})
16088 Do not insert missing end/exit labels. An end label is the name of
16089 a construct that may optionally be repeated at the end of the
16090 construct's declaration;
16091 e.g., the names of packages, subprograms, and tasks.
16092 An exit label is the name of a loop that may appear as target
16093 of an exit statement within the loop.
16094 By default, @command{gnatpp} inserts these end/exit labels when
16095 they are absent from the original source. This option suppresses such
16096 insertion, so that the formatted source reflects the original.
16097
16098 @item ^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^
16099 @cindex @option{^-ff^/FORM_FEED_AFTER_PRAGMA_PAGE^} (@command{gnatpp})
16100 Insert a Form Feed character after a pragma Page.
16101
16102 @item ^-T@var{nnn}^/MAX_INDENT=@var{nnn}^
16103 @cindex @option{^-T^/MAX_INDENT^} (@command{gnatpp})
16104 Do not use an additional indentation level for @b{case} alternatives
16105 and variants if there are @var{nnn} or more (the default
16106 value is 10).
16107 If @var{nnn} is 0, an additional indentation level is
16108 used for @b{case} alternatives and variants regardless of their number.
16109 @end table
16110
16111 @node Setting the Source Search Path
16112 @subsection Setting the Source Search Path
16113
16114 @noindent
16115 To define the search path for the input source file, @command{gnatpp}
16116 uses the same switches as the GNAT compiler, with the same effects.
16117
16118 @table @option
16119 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
16120 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatpp})
16121 The same as the corresponding gcc switch
16122
16123 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
16124 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatpp})
16125 The same as the corresponding gcc switch
16126
16127 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^=@var{path}
16128 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@code{gnatpp})
16129 The same as the corresponding gcc switch
16130
16131 @item ^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^=@var{path}
16132 @cindex @option{^--RTS^/RUNTIME_SYSTEM^} (@code{gnatpp})
16133 The same as the corresponding gcc switch
16134
16135 @end table
16136
16137 @node Output File Control
16138 @subsection Output File Control
16139
16140 @noindent
16141 By default the output is sent to the file whose name is obtained by appending
16142 the ^@file{.pp}^@file{$PP}^ suffix to the name of the input file
16143 (if the file with this name already exists, it is unconditionally overwritten).
16144 Thus if the input file is @file{^my_ada_proc.adb^MY_ADA_PROC.ADB^} then
16145 @command{gnatpp} will produce @file{^my_ada_proc.adb.pp^MY_ADA_PROC.ADB$PP^}
16146 as output file.
16147 The output may be redirected by the following switches:
16148
16149 @table @option
16150 @item ^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^
16151 @cindex @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16152 Send the output to @code{Standard_Output}
16153
16154 @item ^-o @var{output_file}^/OUTPUT=@var{output_file}^
16155 @cindex @option{^-o^/OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16156 Write the output into @var{output_file}.
16157 If @var{output_file} already exists, @command{gnatpp} terminates without
16158 reading or processing the input file.
16159
16160 @item ^-of ^/FORCED_OUTPUT=^@var{output_file}
16161 @cindex @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} (@code{gnatpp})
16162 Write the output into @var{output_file}, overwriting the existing file
16163 (if one is present).
16164
16165 @item ^-r^/REPLACE^
16166 @cindex @option{^-r^/REPLACE^} (@code{gnatpp})
16167 Replace the input source file with the reformatted output, and copy the
16168 original input source into the file whose name is obtained by appending the
16169 ^@file{.npp}^@file{$NPP}^ suffix to the name of the input file.
16170 If a file with this name already exists, @command{gnatpp} terminates without
16171 reading or processing the input file.
16172
16173 @item ^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^
16174 @cindex @option{^-rf^/OVERRIDING_REPLACE^} (@code{gnatpp})
16175 Like @option{^-r^/REPLACE^} except that if the file with the specified name
16176 already exists, it is overwritten.
16177
16178 @item ^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^
16179 @cindex @option{^-rnb^/REPLACE_NO_BACKUP^} (@code{gnatpp})
16180 Replace the input source file with the reformatted output without
16181 creating any backup copy of the input source.
16182
16183 @item ^--eol=@var{xxx}^/END_OF_LINE=@var{xxx}^
16184 @cindex @option{^--eol^/END_OF_LINE^} (@code{gnatpp})
16185 Specifies the format of the reformatted output file. The @var{xxx}
16186 ^string specified with the switch^option^ may be either
16187 @itemize @bullet
16188 @item ``@option{^dos^DOS^}'' MS DOS style, lines end with CR LF characters
16189 @item ``@option{^crlf^CRLF^}''
16190 the same as @option{^crlf^CRLF^}
16191 @item ``@option{^unix^UNIX^}'' UNIX style, lines end with LF character
16192 @item ``@option{^lf^LF^}''
16193 the same as @option{^unix^UNIX^}
16194 @end itemize
16195
16196 @item ^-W^/RESULT_ENCODING=^@var{e}
16197 @cindex @option{^-W^/RESULT_ENCODING=^} (@command{gnatpp})
16198 Specify the wide character encoding method used to write the code in the
16199 result file
16200 @var{e} is one of the following:
16201
16202 @itemize @bullet
16203
16204 @item ^h^HEX^
16205 Hex encoding
16206
16207 @item ^u^UPPER^
16208 Upper half encoding
16209
16210 @item ^s^SHIFT_JIS^
16211 Shift/JIS encoding
16212
16213 @item ^e^EUC^
16214 EUC encoding
16215
16216 @item ^8^UTF8^
16217 UTF-8 encoding
16218
16219 @item ^b^BRACKETS^
16220 Brackets encoding (default value)
16221 @end itemize
16222
16223 @end table
16224
16225 @noindent
16226 Options @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^},
16227 @option{^-o^/OUTPUT^} and
16228 @option{^-of^/FORCED_OUTPUT^} are allowed only if the call to gnatpp
16229 contains only one file to reformat.
16230 Option
16231 @option{^--eol^/END_OF_LINE^}
16232 and
16233 @option{^-W^/RESULT_ENCODING^}
16234 cannot be used together
16235 with @option{^-pipe^/STANDARD_OUTPUT^} option.
16236
16237 @node Other gnatpp Switches
16238 @subsection Other @code{gnatpp} Switches
16239
16240 @noindent
16241 The additional @command{gnatpp} switches are defined in this subsection.
16242
16243 @table @option
16244 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{output_file}^
16245 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatpp})
16246 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
16247 ordinary textual file containing file names separated by spaces or
16248 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
16249 @command{gnatpp}. You also can combine this switch with explicit list of
16250 files.
16251
16252 @item ^-v^/VERBOSE^
16253 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatpp})
16254 Verbose mode;
16255 @command{gnatpp} generates version information and then
16256 a trace of the actions it takes to produce or obtain the ASIS tree.
16257
16258 @item ^-w^/WARNINGS^
16259 @cindex @option{^-w^/WARNINGS^} (@code{gnatpp})
16260 Warning mode;
16261 @command{gnatpp} generates a warning whenever it cannot provide
16262 a required layout in the result source.
16263 @end table
16264
16265 @node Formatting Rules
16266 @section Formatting Rules
16267
16268 @noindent
16269 The following subsections show how @command{gnatpp} treats ``white space'',
16270 comments, program layout, and name casing.
16271 They provide the detailed descriptions of the switches shown above.
16272
16273 @menu
16274 * White Space and Empty Lines::
16275 * Formatting Comments::
16276 * Construct Layout::
16277 * Name Casing::
16278 @end menu
16279
16280 @node White Space and Empty Lines
16281 @subsection White Space and Empty Lines
16282
16283 @noindent
16284 @command{gnatpp} does not have an option to control space characters.
16285 It will add or remove spaces according to the style illustrated by the
16286 examples in the @cite{Ada Reference Manual}.
16287
16288 The only format effectors
16289 (see @cite{Ada Reference Manual}, paragraph 2.1(13))
16290 that will appear in the output file are platform-specific line breaks,
16291 and also format effectors within (but not at the end of) comments.
16292 In particular, each horizontal tab character that is not inside
16293 a comment will be treated as a space and thus will appear in the
16294 output file as zero or more spaces depending on
16295 the reformatting of the line in which it appears.
16296 The only exception is a Form Feed character, which is inserted after a
16297 pragma @code{Page} when @option{-ff} is set.
16298
16299 The output file will contain no lines with trailing ``white space'' (spaces,
16300 format effectors).
16301
16302 Empty lines in the original source are preserved
16303 only if they separate declarations or statements.
16304 In such contexts, a
16305 sequence of two or more empty lines is replaced by exactly one empty line.
16306 Note that a blank line will be removed if it separates two ``comment blocks''
16307 (a comment block is a sequence of whole-line comments).
16308 In order to preserve a visual separation between comment blocks, use an
16309 ``empty comment'' (a line comprising only hyphens) rather than an empty line.
16310 Likewise, if for some reason you wish to have a sequence of empty lines,
16311 use a sequence of empty comments instead.
16312
16313 @node Formatting Comments
16314 @subsection Formatting Comments
16315
16316 @noindent
16317 Comments in Ada code are of two kinds:
16318 @itemize @bullet
16319 @item
16320 a @emph{whole-line comment}, which appears by itself (possibly preceded by
16321 ``white space'') on a line
16322
16323 @item
16324 an @emph{end-of-line comment}, which follows some other Ada lexical element
16325 on the same line.
16326 @end itemize
16327
16328 @noindent
16329 The indentation of a whole-line comment is that of either
16330 the preceding or following line in
16331 the formatted source, depending on switch settings as will be described below.
16332
16333 For an end-of-line comment, @command{gnatpp} leaves the same number of spaces
16334 between the end of the preceding Ada lexical element and the beginning
16335 of the comment as appear in the original source,
16336 unless either the comment has to be split to
16337 satisfy the line length limitation, or else the next line contains a
16338 whole line comment that is considered a continuation of this end-of-line
16339 comment (because it starts at the same position).
16340 In the latter two
16341 cases, the start of the end-of-line comment is moved right to the nearest
16342 multiple of the indentation level.
16343 This may result in a ``line overflow'' (the right-shifted comment extending
16344 beyond the maximum line length), in which case the comment is split as
16345 described below.
16346
16347 There is a difference between @option{^-c1^/COMMENTS_LAYOUT=DEFAULT^}
16348 (GNAT-style comment line indentation)
16349 and @option{^-c2^/COMMENTS_LAYOUT=STANDARD_INDENT^}
16350 (reference-manual comment line indentation).
16351 With reference-manual style, a whole-line comment is indented as if it
16352 were a declaration or statement at the same place
16353 (i.e., according to the indentation of the preceding line(s)).
16354 With GNAT style, a whole-line comment that is immediately followed by an
16355 @b{if} or @b{case} statement alternative, a record variant, or the reserved
16356 word @b{begin}, is indented based on the construct that follows it.
16357
16358 For example:
16359 @smallexample @c ada
16360 @cartouche
16361 if A then
16362     null;
16363        -- some comment
16364 else
16365    null;
16366 end if;
16367 @end cartouche
16368 @end smallexample
16369
16370 @noindent
16371 Reference-manual indentation produces:
16372
16373 @smallexample @c ada
16374 @cartouche
16375 if A then
16376    null;
16377    --  some comment
16378 else
16379    null;
16380 end if;
16381 @end cartouche
16382 @end smallexample
16383
16384 @noindent
16385 while GNAT-style indentation produces:
16386
16387 @smallexample @c ada
16388 @cartouche
16389 if A then
16390    null;
16391 --  some comment
16392 else
16393    null;
16394 end if;
16395 @end cartouche
16396 @end smallexample
16397
16398 @noindent
16399 The @option{^-c3^/COMMENTS_LAYOUT=GNAT_BEGINNING^} switch
16400 (GNAT style comment beginning) has the following
16401 effect:
16402
16403 @itemize @bullet
16404 @item
16405 For each whole-line comment that does not end with two hyphens,
16406 @command{gnatpp} inserts spaces if necessary after the starting two hyphens
16407 to ensure that there are at least two spaces between these hyphens and the
16408 first non-blank character of the comment.
16409 @end itemize
16410
16411 @noindent
16412 For an end-of-line comment, if in the original source the next line is a
16413 whole-line comment that starts at the same position
16414 as the end-of-line comment,
16415 then the whole-line comment (and all whole-line comments
16416 that follow it and that start at the same position)
16417 will start at this position in the output file.
16418
16419 @noindent
16420 That is, if in the original source we have:
16421
16422 @smallexample @c ada
16423 @cartouche
16424 begin
16425 A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16426                        --  C must be in the range Low2..High2
16427              --B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16428 X := X + 1;
16429 @end cartouche
16430 @end smallexample
16431
16432 @noindent
16433 Then in the formatted source we get
16434
16435 @smallexample @c ada
16436 @cartouche
16437 begin
16438    A := B + C;            --  B must be in the range Low1..High1
16439                           --  C must be in the range Low2..High2
16440    --  B+C will be in the range Low1+Low2..High1+High2
16441    X := X + 1;
16442 @end cartouche
16443 @end smallexample
16444
16445 @noindent
16446 A comment that exceeds the line length limit will be split.
16447 Unless switch
16448 @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} (reformat comment blocks) is set and
16449 the line belongs to a reformattable block, splitting the line generates a
16450 @command{gnatpp} warning.
16451 The @option{^-c4^/COMMENTS_LAYOUT=REFORMAT^} switch specifies that whole-line
16452 comments may be reformatted in typical
16453 word processor style (that is, moving words between lines and putting as
16454 many words in a line as possible).
16455
16456 @noindent
16457 The @option{^-c5^/COMMENTS_LAYOUT=KEEP_SPECIAL^} switch specifies, that comments
16458 that has a special format (that is, a character that is neither a letter nor digit
16459 not white space nor line break immediately following the leading @code{--} of
16460 the comment) should be without any change moved from the argument source
16461 into reformatted source. This switch allows to preserve comments that are used
16462 as a special marks in the code (e.g.@: SPARK annotation).
16463
16464 @node Construct Layout
16465 @subsection Construct Layout
16466
16467 @noindent
16468 In several cases the suggested layout in the Ada Reference Manual includes
16469 an extra level of indentation that many programmers prefer to avoid. The
16470 affected cases include:
16471
16472 @itemize @bullet
16473
16474 @item Record type declaration (RM 3.8)
16475
16476 @item Record representation clause (RM 13.5.1)
16477
16478 @item Loop statement in case if a loop has a statement identifier (RM 5.6)
16479
16480 @item Block statement in case if a block has a statement identifier (RM 5.6)
16481 @end itemize
16482
16483 @noindent
16484 In compact mode (when GNAT style layout or compact layout is set),
16485 the pretty printer uses one level of indentation instead
16486 of two. This is achieved in the record definition and record representation
16487 clause cases by putting the @code{record} keyword on the same line as the
16488 start of the declaration or representation clause, and in the block and loop
16489 case by putting the block or loop header on the same line as the statement
16490 identifier.
16491
16492 @noindent
16493 The difference between GNAT style @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^}
16494 and compact @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^}
16495 layout on the one hand, and uncompact layout
16496 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} on the other hand,
16497 can be illustrated by the following examples:
16498
16499 @iftex
16500 @cartouche
16501 @multitable @columnfractions .5 .5
16502 @item @i{GNAT style, compact layout} @tab @i{Uncompact layout}
16503
16504 @item
16505 @smallexample @c ada
16506 type q is record
16507    a : integer;
16508    b : integer;
16509 end record;
16510 @end smallexample
16511 @tab
16512 @smallexample @c ada
16513 type q is
16514    record
16515       a : integer;
16516       b : integer;
16517    end record;
16518 @end smallexample
16519
16520 @item
16521 @smallexample @c ada
16522 for q use record
16523    a at 0 range  0 .. 31;
16524    b at 4 range  0 .. 31;
16525 end record;
16526 @end smallexample
16527 @tab
16528 @smallexample @c ada
16529 for q use
16530    record
16531       a at 0 range  0 .. 31;
16532       b at 4 range  0 .. 31;
16533    end record;
16534 @end smallexample
16535
16536 @item
16537 @smallexample @c ada
16538 Block : declare
16539    A : Integer := 3;
16540 begin
16541    Proc (A, A);
16542 end Block;
16543 @end smallexample
16544 @tab
16545 @smallexample @c ada
16546 Block :
16547    declare
16548       A : Integer := 3;
16549    begin
16550       Proc (A, A);
16551    end Block;
16552 @end smallexample
16553
16554 @item
16555 @smallexample @c ada
16556 Clear : for J in 1 .. 10 loop
16557    A (J) := 0;
16558 end loop Clear;
16559 @end smallexample
16560 @tab
16561 @smallexample @c ada
16562 Clear :
16563    for J in 1 .. 10 loop
16564       A (J) := 0;
16565    end loop Clear;
16566 @end smallexample
16567 @end multitable
16568 @end cartouche
16569 @end iftex
16570
16571 @ifnottex
16572 @smallexample
16573 @cartouche
16574 GNAT style, compact layout              Uncompact layout
16575
16576 type q is record                        type q is
16577    a : integer;                            record
16578    b : integer;                               a : integer;
16579 end record;                                   b : integer;
16580                                            end record;
16581
16582 for q use record                        for q use
16583    a at 0 range  0 .. 31;                  record
16584    b at 4 range  0 .. 31;                     a at 0 range  0 .. 31;
16585 end record;                                   b at 4 range  0 .. 31;
16586                                            end record;
16587
16588 Block : declare                         Block :
16589    A : Integer := 3;                       declare
16590 begin                                         A : Integer := 3;
16591    Proc (A, A);                            begin
16592 end Block;                                    Proc (A, A);
16593                                            end Block;
16594
16595 Clear : for J in 1 .. 10 loop           Clear :
16596    A (J) := 0;                             for J in 1 .. 10 loop
16597 end loop Clear;                               A (J) := 0;
16598                                            end loop Clear;
16599 @end cartouche
16600 @end smallexample
16601 @end ifnottex
16602
16603 @noindent
16604 A further difference between GNAT style layout and compact layout is that
16605 GNAT style layout inserts empty lines as separation for
16606 compound statements, return statements and bodies.
16607
16608 Note that the layout specified by
16609 @option{^--separate-stmt-name^/STMT_NAME_ON_NEW_LINE^}
16610 for named block and loop statements overrides the layout defined by these
16611 constructs by @option{^-l1^/CONSTRUCT_LAYOUT=GNAT^},
16612 @option{^-l2^/CONSTRUCT_LAYOUT=COMPACT^} or
16613 @option{^-l3^/CONSTRUCT_LAYOUT=UNCOMPACT^} option.
16614
16615 @node Name Casing
16616 @subsection Name Casing
16617
16618 @noindent
16619 @command{gnatpp} always converts the usage occurrence of a (simple) name to
16620 the same casing as the corresponding defining identifier.
16621
16622 You control the casing for defining occurrences via the
16623 @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16624 @ifclear vms
16625 With @option{-nD} (``as declared'', which is the default),
16626 @end ifclear
16627 @ifset vms
16628 With @option{/NAME_CASING=AS_DECLARED}, which is the default,
16629 @end ifset
16630 defining occurrences appear exactly as in the source file
16631 where they are declared.
16632 The other ^values for this switch^options for this qualifier^ ---
16633 @option{^-nU^UPPER_CASE^},
16634 @option{^-nL^LOWER_CASE^},
16635 @option{^-nM^MIXED_CASE^} ---
16636 result in
16637 ^upper, lower, or mixed case, respectively^the corresponding casing^.
16638 If @command{gnatpp} changes the casing of a defining
16639 occurrence, it analogously changes the casing of all the
16640 usage occurrences of this name.
16641
16642 If the defining occurrence of a name is not in the source compilation unit
16643 currently being processed by @command{gnatpp}, the casing of each reference to
16644 this name is changed according to the value of the @option{^-n^/NAME_CASING^}
16645 switch (subject to the dictionary file mechanism described below).
16646 Thus @command{gnatpp} acts as though the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch
16647 had affected the
16648 casing for the defining occurrence of the name.
16649
16650 Some names may need to be spelled with casing conventions that are not
16651 covered by the upper-, lower-, and mixed-case transformations.
16652 You can arrange correct casing by placing such names in a
16653 @emph{dictionary file},
16654 and then supplying a @option{^-D^/DICTIONARY^} switch.
16655 The casing of names from dictionary files overrides
16656 any @option{^-n^/NAME_CASING^} switch.
16657
16658 To handle the casing of Ada predefined names and the names from GNAT libraries,
16659 @command{gnatpp} assumes a default dictionary file.
16660 The name of each predefined entity is spelled with the same casing as is used
16661 for the entity in the @cite{Ada Reference Manual}.
16662 The name of each entity in the GNAT libraries is spelled with the same casing
16663 as is used in the declaration of that entity.
16664
16665 The @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch suppresses the use of the
16666 default dictionary file.
16667 Instead, the casing for predefined and GNAT-defined names will be established
16668 by the @option{^-n^/NAME_CASING^} switch or explicit dictionary files.
16669 For example, by default the names @code{Ada.Text_IO} and @code{GNAT.OS_Lib}
16670 will appear as just shown,
16671 even in the presence of a @option{^-nU^/NAME_CASING=UPPER_CASE^} switch.
16672 To ensure that even such names are rendered in uppercase,
16673 additionally supply the @w{@option{^-D-^/SPECIFIC_CASING^}} switch
16674 (or else, less conveniently, place these names in upper case in a dictionary
16675 file).
16676
16677 A dictionary file is
16678 a plain text file; each line in this file can be either a blank line
16679 (containing only space characters and ASCII.HT characters), an Ada comment
16680 line, or the specification of exactly one @emph{casing schema}.
16681
16682 A casing schema is a string that has the following syntax:
16683
16684 @smallexample
16685 @cartouche
16686   @var{casing_schema} ::= @var{identifier} | *@var{simple_identifier}*
16687
16688   @var{simple_identifier} ::= @var{letter}@{@var{letter_or_digit}@}
16689 @end cartouche
16690 @end smallexample
16691
16692 @noindent
16693 (See @cite{Ada Reference Manual}, Section 2.3) for the definition of the
16694 @var{identifier} lexical element and the @var{letter_or_digit} category.)
16695
16696 The casing schema string can be followed by white space and/or an Ada-style
16697 comment; any amount of white space is allowed before the string.
16698
16699 If a dictionary file is passed as
16700 @ifclear vms
16701 the value of a @option{-D@var{file}} switch
16702 @end ifclear
16703 @ifset vms
16704 an option to the @option{/DICTIONARY} qualifier
16705 @end ifset
16706 then for every
16707 simple name and every identifier, @command{gnatpp} checks if the dictionary
16708 defines the casing for the name or for some of its parts (the term ``subword''
16709 is used below to denote the part of a name which is delimited by ``_'' or by
16710 the beginning or end of the word and which does not contain any ``_'' inside):
16711
16712 @itemize @bullet
16713 @item
16714 if the whole name is in the dictionary, @command{gnatpp} uses for this name
16715 the casing defined by the dictionary; no subwords are checked for this word
16716
16717 @item
16718 for every subword @command{gnatpp} checks if the dictionary contains the
16719 corresponding string of the form @code{*@var{simple_identifier}*},
16720 and if it does, the casing of this @var{simple_identifier} is used
16721 for this subword
16722
16723 @item
16724 if the whole name does not contain any ``_'' inside, and if for this name
16725 the dictionary contains two entries - one of the form @var{identifier},
16726 and another - of the form *@var{simple_identifier}*, then the first one
16727 is applied to define the casing of this name
16728
16729 @item
16730 if more than one dictionary file is passed as @command{gnatpp} switches, each
16731 dictionary adds new casing exceptions and overrides all the existing casing
16732 exceptions set by the previous dictionaries
16733
16734 @item
16735 when @command{gnatpp} checks if the word or subword is in the dictionary,
16736 this check is not case sensitive
16737 @end itemize
16738
16739 @noindent
16740 For example, suppose we have the following source to reformat:
16741
16742 @smallexample @c ada
16743 @cartouche
16744 procedure test is
16745    name1 : integer := 1;
16746    name4_name3_name2 : integer := 2;
16747    name2_name3_name4 : Boolean;
16748    name1_var : Float;
16749 begin
16750    name2_name3_name4 := name4_name3_name2 > name1;
16751 end;
16752 @end cartouche
16753 @end smallexample
16754
16755 @noindent
16756 And suppose we have two dictionaries:
16757
16758 @smallexample
16759 @cartouche
16760 @i{dict1:}
16761    NAME1
16762    *NaMe3*
16763    *Name1*
16764 @end cartouche
16765
16766 @cartouche
16767 @i{dict2:}
16768   *NAME3*
16769 @end cartouche
16770 @end smallexample
16771
16772 @noindent
16773 If @command{gnatpp} is called with the following switches:
16774
16775 @smallexample
16776 @ifclear vms
16777 @command{gnatpp -nM -D dict1 -D dict2 test.adb}
16778 @end ifclear
16779 @ifset vms
16780 @command{gnatpp test.adb /NAME_CASING=MIXED_CASE /DICTIONARY=(dict1, dict2)}
16781 @end ifset
16782 @end smallexample
16783
16784 @noindent
16785 then we will get the following name casing in the @command{gnatpp} output:
16786
16787 @smallexample @c ada
16788 @cartouche
16789 procedure Test is
16790    NAME1             : Integer := 1;
16791    Name4_NAME3_Name2 : Integer := 2;
16792    Name2_NAME3_Name4 : Boolean;
16793    Name1_Var         : Float;
16794 begin
16795    Name2_NAME3_Name4 := Name4_NAME3_Name2 > NAME1;
16796 end Test;
16797 @end cartouche
16798 @end smallexample
16799
16800 @c *********************************
16801 @node The GNAT Metric Tool gnatmetric
16802 @chapter The GNAT Metric Tool @command{gnatmetric}
16803 @findex gnatmetric
16804 @cindex Metric tool
16805
16806 @noindent
16807 ^The @command{gnatmetric} tool^@command{GNAT METRIC}^ is an ASIS-based utility
16808 for computing various program metrics.
16809 It takes an Ada source file as input and generates a file containing the
16810 metrics data as output. Various switches control which
16811 metrics are computed and output.
16812
16813 @command{gnatmetric} generates and uses the ASIS
16814 tree for the input source and thus requires the input to be syntactically and
16815 semantically legal.
16816 If this condition is not met, @command{gnatmetric} will generate
16817 an error message; no metric information for this file will be
16818 computed and reported.
16819
16820 If the compilation unit contained in the input source depends semantically
16821 upon units in files located outside the current directory, you have to provide
16822 the source search path when invoking @command{gnatmetric}.
16823 If it depends semantically upon units that are contained
16824 in files with names that do not follow the GNAT file naming rules, you have to
16825 provide the configuration file describing the corresponding naming scheme (see
16826 the description of the @command{gnatmetric} switches below.)
16827 Alternatively, you may use a project file and invoke @command{gnatmetric}
16828 through the @command{gnat} driver.
16829
16830 The @command{gnatmetric} command has the form
16831
16832 @smallexample
16833 $ gnatmetric @ovar{switches} @{@var{filename}@} @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]}
16834 @end smallexample
16835
16836 @noindent
16837 where
16838 @itemize @bullet
16839 @item
16840 @var{switches} specify the metrics to compute and define the destination for
16841 the output
16842
16843 @item
16844 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
16845 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
16846 the file name may contain path information.
16847 If no @var{filename} is supplied, then the @var{switches} list must contain
16848 at least one
16849 @option{-files} switch (@pxref{Other gnatmetric Switches}).
16850 Including both a @option{-files} switch and one or more
16851 @var{filename} arguments is permitted.
16852
16853 @item
16854 @samp{-cargs @var{gcc_switches}} is a list of switches for
16855 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
16856 @command{gnatmetric} to generate the ASIS trees. Here you can provide
16857 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
16858 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
16859 @end itemize
16860
16861 @menu
16862 * Switches for gnatmetric::
16863 @end menu
16864
16865 @node Switches for gnatmetric
16866 @section Switches for @command{gnatmetric}
16867
16868 @noindent
16869 The following subsections describe the various switches accepted by
16870 @command{gnatmetric}, organized by category.
16871
16872 @menu
16873 * Output Files Control::
16874 * Disable Metrics For Local Units::
16875 * Specifying a set of metrics to compute::
16876 * Other gnatmetric Switches::
16877 * Generate project-wide metrics::
16878 @end menu
16879
16880 @node Output Files Control
16881 @subsection Output File Control
16882 @cindex Output file control in @command{gnatmetric}
16883
16884 @noindent
16885 @command{gnatmetric} has two output formats. It can generate a
16886 textual (human-readable) form, and also XML. By default only textual
16887 output is generated.
16888
16889 When generating the output in textual form, @command{gnatmetric} creates
16890 for each Ada source file a corresponding text file
16891 containing the computed metrics, except for the case when the set of metrics
16892 specified by gnatmetric parameters consists only of metrics that are computed
16893 for the whole set of analyzed sources, but not for each Ada source.
16894 By default, this file is placed in the same directory as where the source
16895 file is located, and its name is obtained
16896 by appending the ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^ suffix to the name of the
16897 input file.
16898
16899 All the output information generated in XML format is placed in a single
16900 file. By default this file is placed in the current directory and has the
16901 name ^@file{metrix.xml}^@file{METRIX$XML}^.
16902
16903 Some of the computed metrics are summed over the units passed to
16904 @command{gnatmetric}; for example, the total number of lines of code.
16905 By default this information is sent to @file{stdout}, but a file
16906 can be specified with the @option{-og} switch.
16907
16908 The following switches control the @command{gnatmetric} output:
16909
16910 @table @option
16911 @cindex @option{^-x^/XML^} (@command{gnatmetric})
16912 @item ^-x^/XML^
16913 Generate the XML output
16914
16915 @cindex @option{^-nt^/NO_TEXT^} (@command{gnatmetric})
16916 @item ^-nt^/NO_TEXT^
16917 Do not generate the output in text form (implies @option{^-x^/XML^})
16918
16919 @cindex @option{^-d^/DIRECTORY^} (@command{gnatmetric})
16920 @item ^-d @var{output_dir}^/DIRECTORY=@var{output_dir}^
16921 Put textual files with detailed metrics into @var{output_dir}
16922
16923 @cindex @option{^-o^/SUFFIX_DETAILS^} (@command{gnatmetric})
16924 @item ^-o @var{file_suffix}^/SUFFIX_DETAILS=@var{file_suffix}^
16925 Use @var{file_suffix}, instead of ^@file{.metrix}^@file{$METRIX}^
16926 in the name of the output file.
16927
16928 @cindex @option{^-og^/GLOBAL_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
16929 @item ^-og @var{file_name}^/GLOBAL_OUTPUT=@var{file_name}^
16930 Put global metrics into @var{file_name}
16931
16932 @cindex @option{^-ox^/XML_OUTPUT^} (@command{gnatmetric})
16933 @item ^-ox @var{file_name}^/XML_OUTPUT=@var{file_name}^
16934 Put the XML output into @var{file_name} (also implies @option{^-x^/XML^})
16935
16936 @cindex @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} (@command{gnatmetric})
16937 @item ^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^
16938 Use ``short'' source file names in the output.  (The @command{gnatmetric}
16939 output includes the name(s) of the Ada source file(s) from which the metrics
16940 are computed.  By default each name includes the absolute path. The
16941 @option{^-sfn^/SHORT_SOURCE_FILE_NAME^} switch causes @command{gnatmetric}
16942 to exclude all directory information from the file names that are output.)
16943
16944 @end table
16945
16946 @node Disable Metrics For Local Units
16947 @subsection Disable Metrics For Local Units
16948 @cindex Disable Metrics For Local Units in @command{gnatmetric}
16949
16950 @noindent
16951 @command{gnatmetric} relies on the GNAT compilation model @minus{}
16952 one compilation
16953 unit per one source file. It computes line metrics for the whole source
16954 file, and it also computes syntax
16955 and complexity metrics for the file's outermost unit.
16956
16957 By default, @command{gnatmetric} will also compute all metrics for certain
16958 kinds of locally declared program units:
16959
16960 @itemize @bullet
16961 @item
16962 subprogram (and generic subprogram) bodies;
16963
16964 @item
16965 package (and generic package) specs and bodies;
16966
16967 @item
16968 task object and type specifications and bodies;
16969
16970 @item
16971 protected object and type specifications and bodies.
16972 @end itemize
16973
16974 @noindent
16975 These kinds of entities will be referred to as
16976 @emph{eligible local program units}, or simply @emph{eligible local units},
16977 @cindex Eligible local unit (for @command{gnatmetric})
16978 in the discussion below.
16979
16980 Note that a subprogram declaration, generic instantiation,
16981 or renaming declaration only receives metrics
16982 computation when it appear as the outermost entity
16983 in a source file.
16984
16985 Suppression of metrics computation for eligible local units can be
16986 obtained via the following switch:
16987
16988 @table @option
16989 @cindex @option{^-n@var{x}^/SUPPRESS^} (@command{gnatmetric})
16990 @item ^-nolocal^/SUPPRESS=LOCAL_DETAILS^
16991 Do not compute detailed metrics for eligible local program units
16992
16993 @end table
16994
16995 @node Specifying a set of metrics to compute
16996 @subsection Specifying a set of metrics to compute
16997
16998 @noindent
16999 By default all the metrics are computed and reported. The switches
17000 described in this subsection allow you to control, on an individual
17001 basis, whether metrics are computed and
17002 reported. If at least one positive metric
17003 switch is specified (that is, a switch that defines that a given
17004 metric or set of metrics is to be computed), then only
17005 explicitly specified metrics are reported.
17006
17007 @menu
17008 * Line Metrics Control::
17009 * Syntax Metrics Control::
17010 * Complexity Metrics Control::
17011 * Object-Oriented Metrics Control::
17012 @end menu
17013
17014 @node Line Metrics Control
17015 @subsubsection Line Metrics Control
17016 @cindex Line metrics control in @command{gnatmetric}
17017
17018 @noindent
17019 For any (legal) source file, and for each of its
17020 eligible local program units, @command{gnatmetric} computes the following
17021 metrics:
17022
17023 @itemize @bullet
17024 @item
17025 the total number of lines;
17026
17027 @item
17028 the total number of code lines (i.e., non-blank lines that are not comments)
17029
17030 @item
17031 the number of comment lines
17032
17033 @item
17034 the number of code lines containing end-of-line comments;
17035
17036 @item
17037 the comment percentage: the ratio between the number of lines that contain
17038 comments and the number of all non-blank lines, expressed as a percentage;
17039
17040 @item
17041 the number of empty lines and lines containing only space characters and/or
17042 format effectors (blank lines)
17043
17044 @item
17045 the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies, entry
17046 bodies and statement sequences in package bodies (this metric is only computed
17047 across the whole set of the analyzed units)
17048
17049 @end itemize
17050
17051 @noindent
17052 @command{gnatmetric} sums the values of the line metrics for all the
17053 files being processed and then generates the cumulative results. The tool
17054 also computes for all the files being processed the average number of code
17055 lines in bodies.
17056
17057 You can use the following switches to select the specific line metrics
17058 to be computed and reported.
17059
17060 @table @option
17061 @cindex @option{^--lines@var{x}^/LINE_COUNT_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17062
17063 @ifclear vms
17064 @cindex @option{--no-lines@var{x}}
17065 @end ifclear
17066
17067 @item ^--lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_ON^
17068 Report all the line metrics
17069
17070 @item ^--no-lines-all^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_OFF^
17071 Do not report any of line metrics
17072
17073 @item ^--lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES_ON^
17074 Report the number of all lines
17075
17076 @item ^--no-lines^/LINE_COUNT_METRICS=ALL_LINES_OFF^
17077 Do not report the number of all lines
17078
17079 @item ^--lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES_ON^
17080 Report the number of code lines
17081
17082 @item ^--no-lines-code^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_LINES_OFF^
17083 Do not report the number of code lines
17084
17085 @item ^--lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES_ON^
17086 Report the number of comment lines
17087
17088 @item ^--no-lines-comment^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_LINES_OFF^
17089 Do not report the number of comment lines
17090
17091 @item ^--lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES_ON^
17092 Report the number of code lines containing
17093 end-of-line comments
17094
17095 @item ^--no-lines-eol-comment^/LINE_COUNT_METRICS=CODE_COMMENT_LINES_OFF^
17096 Do not report the number of code lines containing
17097 end-of-line comments
17098
17099 @item ^--lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE_ON^
17100 Report the comment percentage in the program text
17101
17102 @item ^--no-lines-ratio^/LINE_COUNT_METRICS=COMMENT_PERCENTAGE_OFF^
17103 Do not report the comment percentage in the program text
17104
17105 @item ^--lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES_ON^
17106 Report the number of blank lines
17107
17108 @item ^--no-lines-blank^/LINE_COUNT_METRICS=BLANK_LINES_OFF^
17109 Do not report the number of blank lines
17110
17111 @item ^--lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES_ON^
17112 Report the average number of code lines in subprogram bodies, task bodies,
17113 entry bodies and statement sequences in package bodies. The metric is computed
17114 and reported for the whole set of processed Ada sources only.
17115
17116 @item ^--no-lines-average^/LINE_COUNT_METRICS=AVERAGE_BODY_LINES_OFF^
17117 Do not report the average number of code lines in subprogram bodies,
17118 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17119
17120 @end table
17121
17122 @node Syntax Metrics Control
17123 @subsubsection Syntax Metrics Control
17124 @cindex Syntax metrics control in @command{gnatmetric}
17125
17126 @noindent
17127 @command{gnatmetric} computes various syntactic metrics for the
17128 outermost unit and for each eligible local unit:
17129
17130 @table @emph
17131 @item LSLOC (``Logical Source Lines Of Code'')
17132 The total number of declarations and the total number of statements
17133
17134 @item Maximal static nesting level of inner program units
17135 According to
17136 @cite{Ada Reference Manual}, 10.1(1), ``A program unit is either a
17137 package, a task unit, a protected unit, a
17138 protected entry, a generic unit, or an explicitly declared subprogram other
17139 than an enumeration literal.''
17140
17141 @item Maximal nesting level of composite syntactic constructs
17142 This corresponds to the notion of the
17143 maximum nesting level in the GNAT built-in style checks
17144 (@pxref{Style Checking})
17145 @end table
17146
17147 @noindent
17148 For the outermost unit in the file, @command{gnatmetric} additionally computes
17149 the following metrics:
17150
17151 @table @emph
17152 @item Public subprograms
17153 This metric is computed for package specs. It is the
17154 number of subprograms and generic subprograms declared in the visible
17155 part (including the visible part of nested packages, protected objects, and
17156 protected types).
17157
17158 @item All subprograms
17159 This metric is computed for bodies and subunits. The
17160 metric is equal to a total number of subprogram bodies in the compilation
17161 unit.
17162 Neither generic instantiations nor renamings-as-a-body nor body stubs
17163 are counted. Any subprogram body is counted, independently of its nesting
17164 level and enclosing constructs. Generic bodies and bodies of protected
17165 subprograms are counted in the same way as ``usual'' subprogram bodies.
17166
17167 @item Public types
17168 This metric is computed for package specs and
17169 generic package declarations. It is the total number of types
17170 that can be referenced from outside this compilation unit, plus the
17171 number of types from all the visible parts of all the visible generic
17172 packages. Generic formal types are not counted.  Only types, not subtypes,
17173 are included.
17174
17175 @noindent
17176 Along with the total number of public types, the following
17177 types are counted and reported separately:
17178
17179 @itemize @bullet
17180 @item
17181 Abstract types
17182
17183 @item
17184 Root tagged types (abstract, non-abstract, private, non-private). Type
17185 extensions are @emph{not} counted
17186
17187 @item
17188 Private types (including private extensions)
17189
17190 @item
17191 Task types
17192
17193 @item
17194 Protected types
17195
17196 @end itemize
17197
17198 @item All types
17199 This metric is computed for any compilation unit. It is equal to the total
17200 number of the declarations of different types given in the compilation unit.
17201 The private and the corresponding full type declaration are counted as one
17202 type declaration. Incomplete type declarations and generic formal types
17203 are not counted.
17204 No distinction is made among different kinds of types (abstract,
17205 private etc.); the total number of types is computed and reported.
17206
17207 @end table
17208
17209 @noindent
17210 By default, all the syntax metrics are computed and reported. You can use the
17211 following switches to select specific syntax metrics.
17212
17213 @table @option
17214
17215 @cindex @option{^--syntax@var{x}^/SYNTAX_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17216
17217 @ifclear vms
17218 @cindex @option{--no-syntax@var{x}} (@command{gnatmetric})
17219 @end ifclear
17220
17221 @item ^--syntax-all^/SYNTAX_METRICS=ALL_ON^
17222 Report all the syntax metrics
17223
17224 @item ^--no-syntax-all^/ALL_OFF^
17225 Do not report any of syntax metrics
17226
17227 @item ^--declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS_ON^
17228 Report the total number of declarations
17229
17230 @item ^--no-declarations^/SYNTAX_METRICS=DECLARATIONS_OFF^
17231 Do not report the total number of declarations
17232
17233 @item ^--statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS_ON^
17234 Report the total number of statements
17235
17236 @item ^--no-statements^/SYNTAX_METRICS=STATEMENTS_OFF^
17237 Do not report the total number of statements
17238
17239 @item ^--public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS_ON^
17240 Report the number of public subprograms in a compilation unit
17241
17242 @item ^--no-public-subprograms^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_SUBPROGRAMS_OFF^
17243 Do not report the number of public subprograms in a compilation unit
17244
17245 @item ^--all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS_ON^
17246 Report the number of all the subprograms in a compilation unit
17247
17248 @item ^--no-all-subprograms^/SYNTAX_METRICS=ALL_SUBPROGRAMS_OFF^
17249 Do not report the number of all the subprograms in a compilation unit
17250
17251 @item ^--public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES_ON^
17252 Report the number of public types in a compilation unit
17253
17254 @item ^--no-public-types^/SYNTAX_METRICS=PUBLIC_TYPES_OFF^
17255 Do not report the number of public types in a compilation unit
17256
17257 @item ^--all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES_ON^
17258 Report the number of all the types in a compilation unit
17259
17260 @item ^--no-all-types^/SYNTAX_METRICS=ALL_TYPES_OFF^
17261 Do not report the number of all the types in a compilation unit
17262
17263 @item ^--unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_ON^
17264 Report the maximal program unit nesting level
17265
17266 @item ^--no-unit-nesting^/SYNTAX_METRICS=UNIT_NESTING_OFF^
17267 Do not report the maximal program unit nesting level
17268
17269 @item ^--construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING_ON^
17270 Report the maximal construct nesting level
17271
17272 @item ^--no-construct-nesting^/SYNTAX_METRICS=CONSTRUCT_NESTING_OFF^
17273 Do not report the maximal construct nesting level
17274
17275 @end table
17276
17277 @node Complexity Metrics Control
17278 @subsubsection Complexity Metrics Control
17279 @cindex Complexity metrics control in @command{gnatmetric}
17280
17281 @noindent
17282 For a program unit that is an executable body (a subprogram body (including
17283 generic bodies), task body, entry body or a package body containing
17284 its own statement sequence) @command{gnatmetric} computes the following
17285 complexity metrics:
17286
17287 @itemize @bullet
17288 @item
17289 McCabe cyclomatic complexity;
17290
17291 @item
17292 McCabe essential complexity;
17293
17294 @item
17295 maximal loop nesting level
17296
17297 @end itemize
17298
17299 @noindent
17300 The McCabe complexity metrics are defined
17301 in @url{http://www.mccabe.com/pdf/nist235r.pdf}
17302
17303 According to McCabe, both control statements and short-circuit control forms
17304 should be taken into account when computing cyclomatic complexity. For each
17305 body, we compute three metric values:
17306
17307 @itemize @bullet
17308 @item
17309 the complexity introduced by control
17310 statements only, without taking into account short-circuit forms,
17311
17312 @item
17313 the complexity introduced by short-circuit control forms only, and
17314
17315 @item
17316 the total
17317 cyclomatic complexity, which is the sum of these two values.
17318 @end itemize
17319
17320 @noindent
17321 When computing cyclomatic and essential complexity, @command{gnatmetric} skips
17322 the code in the exception handlers and in all the nested program units.
17323
17324 By default, all the complexity metrics are computed and reported.
17325 For more fine-grained control you can use
17326 the following switches:
17327
17328 @table @option
17329 @cindex @option{^-complexity@var{x}^/COMPLEXITY_METRICS^} (@command{gnatmetric})
17330
17331 @ifclear vms
17332 @cindex @option{--no-complexity@var{x}}
17333 @end ifclear
17334
17335 @item ^--complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL_ON^
17336 Report all the complexity metrics
17337
17338 @item ^--no-complexity-all^/COMPLEXITY_METRICS=ALL_OFF^
17339 Do not report any of complexity metrics
17340
17341 @item ^--complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC_ON^
17342 Report the McCabe Cyclomatic Complexity
17343
17344 @item ^--no-complexity-cyclomatic^/COMPLEXITY_METRICS=CYCLOMATIC_OFF^
17345 Do not report the McCabe Cyclomatic Complexity
17346
17347 @item ^--complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL_ON^
17348 Report the Essential Complexity
17349
17350 @item ^--no-complexity-essential^/COMPLEXITY_METRICS=ESSENTIAL_OFF^
17351 Do not report the Essential Complexity
17352
17353 @item ^--loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_ON^
17354 Report maximal loop nesting level
17355
17356 @item ^--no-loop-nesting^/COMPLEXITY_METRICS=LOOP_NESTING_OFF^
17357 Do not report maximal loop nesting level
17358
17359 @item ^--complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY_ON^
17360 Report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram bodies,
17361 task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies.
17362 The metric is computed and reported for whole set of processed Ada sources
17363 only.
17364
17365 @item ^--no-complexity-average^/COMPLEXITY_METRICS=AVERAGE_COMPLEXITY_OFF^
17366 Do not report the average McCabe Cyclomatic Complexity for all the subprogram
17367 bodies, task bodies, entry bodies and statement sequences in package bodies
17368
17369 @cindex @option{^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^} (@command{gnatmetric})
17370 @item ^-ne^/NO_EXITS_AS_GOTOS^
17371 Do not consider @code{exit} statements as @code{goto}s when
17372 computing Essential Complexity
17373
17374 @end table
17375
17376
17377 @node Object-Oriented Metrics Control
17378 @subsubsection Object-Oriented Metrics Control
17379 @cindex Object-Oriented metrics control in @command{gnatmetric}
17380
17381 @noindent
17382 @cindex Coupling metrics (in in @command{gnatmetric})
17383 Coupling metrics are object-oriented metrics that measure the
17384 dependencies between a given class (or a group of classes) and the
17385 ``external world'' (that is, the other classes in the program). In this
17386 subsection the term ``class'' is used in its
17387 traditional object-oriented programming sense
17388 (an instantiable module that contains data and/or method members).
17389 A @emph{category} (of classes)
17390 is a group of closely related classes that are reused and/or
17391 modified together.
17392
17393 A class @code{K}'s @emph{efferent coupling} is the number of classes
17394 that @code{K} depends upon.
17395 A category's efferent coupling is the number of classes outside the
17396 category that the classes inside the category depend upon.
17397
17398 A class @code{K}'s @emph{afferent coupling} is the number of classes
17399 that depend upon @code{K}.
17400 A category's afferent coupling is the number of classes outside the
17401 category that depend on classes belonging to the category.
17402
17403 Ada's implementation of the object-oriented paradigm does not use the
17404 traditional class notion, so the definition of the coupling
17405 metrics for Ada maps the class and class category notions
17406 onto Ada constructs.
17407
17408 For the coupling metrics, several kinds of modules -- a library package,
17409 a library generic package, and a library generic package instantiation --
17410 that define a tagged type or an interface type are
17411 considered to be a class. A category consists of a library package (or
17412 a library generic package) that defines a tagged or an interface type,
17413 together with all its descendant (generic) packages that define tagged
17414 or interface types. For any package counted as a class,
17415 its body (if any) is considered
17416 together with its spec when counting the dependencies. For dependencies
17417 between classes, the Ada semantic dependencies are considered.
17418 For coupling metrics, only dependencies on units that are considered as
17419 classes, are considered.
17420
17421 When computing coupling metrics, @command{gnatmetric} counts only
17422 dependencies between units that are arguments of the gnatmetric call.
17423 Coupling metrics are program-wide (or project-wide) metrics, so to
17424 get a valid result, you should call @command{gnatmetric} for
17425 the whole set of sources that make up your program. It can be done
17426 by calling @command{gnatmetric} from the GNAT driver with @option{-U}
17427 option (see See @ref{The GNAT Driver and Project Files} for details.
17428
17429 By default, all the coupling metrics are disabled. You can use the following
17430 switches to specify the coupling metrics to be computed and reported:
17431
17432 @table @option
17433
17434 @ifclear vms
17435 @cindex @option{--package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17436 @cindex @option{--no-package@var{x}} (@command{gnatmetric})
17437 @cindex @option{--category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17438 @cindex @option{--no-category@var{x}} (@command{gnatmetric})
17439 @end ifclear
17440
17441 @ifset vms
17442 @cindex @option{/COUPLING_METRICS} (@command{gnatmetric})
17443 @end ifset
17444
17445 @item ^--coupling-all^/COUPLING_METRICS=ALL_ON^
17446 Report all the coupling metrics
17447
17448 @item ^--no-coupling-all^/COUPLING_METRICS=ALL_OFF^
17449 Do not report any of  metrics
17450
17451 @item ^--package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_EFFERENT_ON^
17452 Report package efferent coupling
17453
17454 @item ^--no-package-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_EFFERENT_OFF^
17455 Do not report package efferent coupling
17456
17457 @item ^--package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_AFFERENT_ON^
17458 Report package afferent coupling
17459
17460 @item ^--no-package-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=PACKAGE_AFFERENT_OFF^
17461 Do not report package afferent coupling
17462
17463 @item ^--category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_EFFERENT_ON^
17464 Report category efferent coupling
17465
17466 @item ^--no-category-efferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_EFFERENT_OFF^
17467 Do not report category efferent coupling
17468
17469 @item ^--category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_AFFERENT_ON^
17470 Report category afferent coupling
17471
17472 @item ^--no-category-afferent-coupling^/COUPLING_METRICS=CATEGORY_AFFERENT_OFF^
17473 Do not report category afferent coupling
17474
17475 @end table
17476
17477 @node Other gnatmetric Switches
17478 @subsection Other @code{gnatmetric} Switches
17479
17480 @noindent
17481 Additional @command{gnatmetric} switches are as follows:
17482
17483 @table @option
17484 @item ^-files @var{filename}^/FILES=@var{filename}^
17485 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatmetric})
17486 Take the argument source files from the specified file. This file should be an
17487 ordinary text file containing file names separated by spaces or
17488 line breaks. You can use this switch more then once in the same call to
17489 @command{gnatmetric}. You also can combine this switch with
17490 an explicit list of files.
17491
17492 @item ^-v^/VERBOSE^
17493 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatmetric})
17494 Verbose mode;
17495 @command{gnatmetric} generates version information and then
17496 a trace of sources being processed.
17497
17498 @item ^-dv^/DEBUG_OUTPUT^
17499 @cindex @option{^-dv^/DEBUG_OUTPUT^} (@code{gnatmetric})
17500 Debug mode;
17501 @command{gnatmetric} generates various messages useful to understand what
17502 happens during the metrics computation
17503
17504 @item ^-q^/QUIET^
17505 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatmetric})
17506 Quiet mode.
17507 @end table
17508
17509 @node Generate project-wide metrics
17510 @subsection Generate project-wide metrics
17511
17512 In order to compute metrics on all units of a given project, you can use
17513 the @command{gnat} driver along with the @option{-P} option:
17514 @smallexample
17515    gnat metric -Pproj
17516 @end smallexample
17517
17518 @noindent
17519 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can compute
17520 the metrics on the project closure using the @option{-U} option:
17521 @smallexample
17522    gnat metric -Pproj -U
17523 @end smallexample
17524
17525 @noindent
17526 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
17527 program in the project closure, you can generate metrics for the set
17528 of units needed to create a given main program (unit closure) using
17529 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
17530 @smallexample
17531    gnat metric -Pproj -U main
17532 @end smallexample
17533
17534
17535 @c ***********************************
17536 @node File Name Krunching Using gnatkr
17537 @chapter File Name Krunching Using @code{gnatkr}
17538 @findex gnatkr
17539
17540 @noindent
17541 This chapter discusses the method used by the compiler to shorten
17542 the default file names chosen for Ada units so that they do not
17543 exceed the maximum length permitted. It also describes the
17544 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
17545 applying this shortening.
17546 @menu
17547 * About gnatkr::
17548 * Using gnatkr::
17549 * Krunching Method::
17550 * Examples of gnatkr Usage::
17551 @end menu
17552
17553 @node About gnatkr
17554 @section About @code{gnatkr}
17555
17556 @noindent
17557 The default file naming rule in GNAT
17558 is that the file name must be derived from
17559 the unit name. The exact default rule is as follows:
17560 @itemize @bullet
17561 @item
17562 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
17563 @item
17564 If such a replacement occurs in the
17565 second character position of a name, and the first character is
17566 ^@samp{a}, @samp{g}, @samp{s}, or @samp{i}, ^@samp{A}, @samp{G}, @samp{S}, or @samp{I},^
17567 then replace the dot by the character
17568 ^@samp{~} (tilde)^@samp{$} (dollar sign)^
17569 instead of a minus.
17570 @end itemize
17571 The reason for this exception is to avoid clashes
17572 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
17573 and GNAT, which use the prefixes
17574 ^@samp{s-}, @samp{a-}, @samp{i-}, and @samp{g-},^@samp{S-}, @samp{A-}, @samp{I-}, and @samp{G-},^
17575 respectively.
17576
17577 The @option{^-gnatk^/FILE_NAME_MAX_LENGTH=^@var{nn}}
17578 switch of the compiler activates a ``krunching''
17579 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
17580 integer). For example, using OpenVMS,
17581 where the maximum file name length is
17582 39, the value of nn is usually set to 39, but if you want to generate
17583 a set of files that would be usable if ported to a system with some
17584 different maximum file length, then a different value can be specified.
17585 The default value of 39 for OpenVMS need not be specified.
17586
17587 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
17588 a given file, when krunched to a specified maximum length.
17589
17590 @node Using gnatkr
17591 @section Using @code{gnatkr}
17592
17593 @noindent
17594 The @code{gnatkr} command has the form
17595
17596 @ifclear vms
17597 @smallexample
17598 $ gnatkr @var{name} @ovar{length}
17599 @end smallexample
17600 @end ifclear
17601
17602 @ifset vms
17603 @smallexample
17604 $ gnatkr @var{name} /COUNT=nn
17605 @end smallexample
17606 @end ifset
17607
17608 @noindent
17609 @var{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
17610 in the standard manner described in the previous section (i.e., in particular
17611 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
17612 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
17613 characters other than period). If an extension is present then it will
17614 be preserved in the output. For example, when krunching @file{hellofile.ads}
17615 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
17616
17617 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
17618 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
17619 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
17620 such as @file{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
17621 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
17622 gives the result @file{hellworl.adb}.
17623
17624 Note that the result is always all lower case (except on OpenVMS where it is
17625 all upper case). Characters of the other case are folded as required.
17626
17627 @var{length} represents the length of the krunched name. The default
17628 when no argument is given is ^8^39^ characters. A length of zero stands for
17629 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
17630 implied crunching length is always eight characters.
17631
17632 @noindent
17633 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
17634 original argument was a file name with an extension.
17635
17636 @node Krunching Method
17637 @section Krunching Method
17638
17639 @noindent
17640 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
17641 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
17642 unit and replacing the separating dots with hyphens and
17643 using ^lowercase^uppercase^
17644 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
17645 replaced by a ^tilde^dollar sign^ if the first character is
17646 ^@samp{a}, @samp{i}, @samp{g}, or @samp{s}^@samp{A}, @samp{I}, @samp{G}, or @samp{S}^.
17647 The extension is @code{.ads} for a
17648 spec and @code{.adb} for a body.
17649 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
17650 the specified length by following these rules:
17651
17652 @itemize @bullet
17653 @item
17654 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
17655 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
17656 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
17657
17658 @item
17659 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
17660 if there are two of equal length), and shortened by dropping
17661 its last character. This is repeated until the name is short enough.
17662
17663 As an example, consider the krunching of @*@file{our-strings-wide_fixed.adb}
17664 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems.
17665
17666 @smallexample
17667 our-strings-wide_fixed 22
17668 our strings wide fixed 19
17669 our string  wide fixed 18
17670 our strin   wide fixed 17
17671 our stri    wide fixed 16
17672 our stri    wide fixe  15
17673 our str     wide fixe  14
17674 our str     wid  fixe  13
17675 our str     wid  fix   12
17676 ou  str     wid  fix   11
17677 ou  st      wid  fix   10
17678 ou  st      wi   fix   9
17679 ou  st      wi   fi    8
17680 Final file name: oustwifi.adb
17681 @end smallexample
17682
17683 @item
17684 The file names for all predefined units are always krunched to eight
17685 characters. The krunching of these predefined units uses the following
17686 special prefix replacements:
17687
17688 @table @file
17689 @item ada-
17690 replaced by @file{^a^A^-}
17691
17692 @item gnat-
17693 replaced by @file{^g^G^-}
17694
17695 @item interfaces-
17696 replaced by @file{^i^I^-}
17697
17698 @item system-
17699 replaced by @file{^s^S^-}
17700 @end table
17701
17702 These system files have a hyphen in the second character position. That
17703 is why normal user files replace such a character with a
17704 ^tilde^dollar sign^, to
17705 avoid confusion with system file names.
17706
17707 As an example of this special rule, consider
17708 @*@file{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
17709
17710 @smallexample
17711 ada-strings-wide_fixed 22
17712 a-  strings wide fixed 18
17713 a-  string  wide fixed 17
17714 a-  strin   wide fixed 16
17715 a-  stri    wide fixed 15
17716 a-  stri    wide fixe  14
17717 a-  str     wide fixe  13
17718 a-  str     wid  fixe  12
17719 a-  str     wid  fix   11
17720 a-  st      wid  fix   10
17721 a-  st      wi   fix   9
17722 a-  st      wi   fi    8
17723 Final file name: a-stwifi.adb
17724 @end smallexample
17725 @end itemize
17726
17727 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
17728 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
17729 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
17730 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
17731 krunched name of a file.
17732
17733 @node Examples of gnatkr Usage
17734 @section Examples of @code{gnatkr} Usage
17735
17736 @smallexample
17737 @iftex
17738 @leftskip=0cm
17739 @end iftex
17740 @ifclear vms
17741 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
17742 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
17743 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
17744 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
17745 @end ifclear
17746 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
17747 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
17748 @end smallexample
17749
17750 @node Preprocessing Using gnatprep
17751 @chapter Preprocessing Using @code{gnatprep}
17752 @findex gnatprep
17753
17754 @noindent
17755 This chapter discusses how to use GNAT's @code{gnatprep} utility for simple
17756 preprocessing.
17757 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
17758 special GNAT features.
17759 For further discussion of conditional compilation in general, see
17760 @ref{Conditional Compilation}.
17761
17762 @menu
17763 * Preprocessing Symbols::
17764 * Using gnatprep::
17765 * Switches for gnatprep::
17766 * Form of Definitions File::
17767 * Form of Input Text for gnatprep::
17768 @end menu
17769
17770 @node Preprocessing Symbols
17771 @section Preprocessing Symbols
17772
17773 @noindent
17774 Preprocessing symbols are defined in definition files and referred to in
17775 sources to be preprocessed. A Preprocessing symbol is an identifier, following
17776 normal Ada (case-insensitive) rules for its syntax, with the restriction that
17777 all characters need to be in the ASCII set (no accented letters).
17778
17779 @node Using gnatprep
17780 @section Using @code{gnatprep}
17781
17782 @noindent
17783 To call @code{gnatprep} use
17784
17785 @smallexample
17786 $ gnatprep @ovar{switches} @var{infile} @var{outfile} @ovar{deffile}
17787 @end smallexample
17788
17789 @noindent
17790 where
17791 @table @var
17792 @item switches
17793 is an optional sequence of switches as described in the next section.
17794
17795 @item infile
17796 is the full name of the input file, which is an Ada source
17797 file containing preprocessor directives.
17798
17799 @item outfile
17800 is the full name of the output file, which is an Ada source
17801 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
17802 normally have an ads or adb suffix.
17803
17804 @item deffile
17805 is the full name of a text file containing definitions of
17806 preprocessing symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
17807 optional, and can be replaced by the use of the @option{-D} switch.
17808
17809 @end table
17810
17811 @node Switches for gnatprep
17812 @section Switches for @code{gnatprep}
17813
17814 @table @option
17815 @c !sort!
17816
17817 @item ^-b^/BLANK_LINES^
17818 @cindex @option{^-b^/BLANK_LINES^} (@command{gnatprep})
17819 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
17820 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
17821 preserving line numbers in the output file.
17822
17823 @item ^-c^/COMMENTS^
17824 @cindex @option{^-c^/COMMENTS^} (@command{gnatprep})
17825 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
17826 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
17827 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
17828 being preserved in the output file.
17829
17830 @item ^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^
17831 @cindex @option{^-C^/REPLACE_IN_COMMENTS^} (@command{gnatprep})
17832 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
17833 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
17834 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
17835 when structured comments are used (e.g., when writing programs in the
17836 SPARK dialect of Ada). Note that this switch is not available when
17837 doing integrated preprocessing (it would be useless in this context
17838 since comments are ignored by the compiler in any case).
17839
17840 @item ^-Dsymbol=value^/ASSOCIATE="symbol=value"^
17841 @cindex @option{^-D^/ASSOCIATE^} (@command{gnatprep})
17842 Defines a new preprocessing symbol, associated with value. If no value is given
17843 on the command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
17844 can be used in place of a definition file.
17845
17846 @ifset vms
17847 @item /REMOVE
17848 @cindex @option{/REMOVE} (@command{gnatprep})
17849 This is the default setting which causes lines deleted by preprocessing
17850 to be entirely removed from the output file.
17851 @end ifset
17852
17853 @item ^-r^/REFERENCE^
17854 @cindex @option{^-r^/REFERENCE^} (@command{gnatprep})
17855 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
17856 references the original input file, so that error messages will use
17857 the file name of this original file. The use of this switch implies
17858 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
17859 use will force @option{^-b^/BLANK_LINES^} mode if
17860 @option{^-c^/COMMENTS^}
17861 has not been specified explicitly.
17862
17863 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
17864 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
17865 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
17866 in the preprocessed file, it will be respected by
17867 @code{gnatchop ^-r^/REFERENCE^}
17868 so that the final chopped files will correctly refer to the original
17869 input source file for @code{gnatprep}.
17870
17871 @item ^-s^/SYMBOLS^
17872 @cindex @option{^-s^/SYMBOLS^} (@command{gnatprep})
17873 Causes a sorted list of symbol names and values to be
17874 listed on the standard output file.
17875
17876 @item ^-u^/UNDEFINED^
17877 @cindex @option{^-u^/UNDEFINED^} (@command{gnatprep})
17878 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
17879 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
17880 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
17881
17882 @end table
17883
17884 @ifclear vms
17885 @noindent
17886 Note: if neither @option{-b} nor @option{-c} is present,
17887 then preprocessor lines and
17888 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
17889 specified, in which case -b is assumed.
17890 @end ifclear
17891
17892 @node Form of Definitions File
17893 @section Form of Definitions File
17894
17895 @noindent
17896 The definitions file contains lines of the form
17897
17898 @smallexample
17899 symbol := value
17900 @end smallexample
17901
17902 @noindent
17903 where symbol is a preprocessing symbol, and value is one of the following:
17904
17905 @itemize @bullet
17906 @item
17907 Empty, corresponding to a null substitution
17908 @item
17909 A string literal using normal Ada syntax
17910 @item
17911 Any sequence of characters from the set
17912 (letters, digits, period, underline).
17913 @end itemize
17914
17915 @noindent
17916 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
17917 the usual @code{--},
17918 and comments may be added to the definitions lines.
17919
17920 @node Form of Input Text for gnatprep
17921 @section Form of Input Text for @code{gnatprep}
17922
17923 @noindent
17924 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
17925 as well as general symbol substitution sequences.
17926
17927 The preprocessor conditional inclusion commands have the form
17928
17929 @smallexample
17930 @group
17931 @cartouche
17932 #if @i{expression} @r{[}then@r{]}
17933    lines
17934 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
17935    lines
17936 #elsif @i{expression} @r{[}then@r{]}
17937    lines
17938 @dots{}
17939 #else
17940    lines
17941 #end if;
17942 @end cartouche
17943 @end group
17944 @end smallexample
17945
17946 @noindent
17947 In this example, @i{expression} is defined by the following grammar:
17948 @smallexample
17949 @i{expression} ::=  <symbol>
17950 @i{expression} ::=  <symbol> = "<value>"
17951 @i{expression} ::=  <symbol> = <symbol>
17952 @i{expression} ::=  <symbol> 'Defined
17953 @i{expression} ::=  not @i{expression}
17954 @i{expression} ::=  @i{expression} and @i{expression}
17955 @i{expression} ::=  @i{expression} or @i{expression}
17956 @i{expression} ::=  @i{expression} and then @i{expression}
17957 @i{expression} ::=  @i{expression} or else @i{expression}
17958 @i{expression} ::=  ( @i{expression} )
17959 @end smallexample
17960
17961 The following restriction exists: it is not allowed to have "and" or "or"
17962 following "not" in the same expression without parentheses. For example, this
17963 is not allowed:
17964
17965 @smallexample
17966    not X or Y
17967 @end smallexample
17968
17969 This should be one of the following:
17970
17971 @smallexample
17972    (not X) or Y
17973    not (X or Y)
17974 @end smallexample
17975
17976 @noindent
17977 For the first test (@i{expression} ::= <symbol>) the symbol must have
17978 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
17979 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
17980 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
17981 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
17982 excluded.
17983
17984 The test (@i{expression} ::= <symbol> @code{'Defined}) is true only if
17985 the symbol has been defined in the definition file or by a @option{-D}
17986 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
17987
17988 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
17989
17990 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
17991 then the effect depends on whether or not switch @option{-u}
17992 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
17993 false and the test fails. If this switch is not specified, then
17994 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
17995 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
17996 or @code{False}.
17997
17998 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
17999 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
18000 operators, without parentheses. For example, "if not X or Y then" is not
18001 allowed, but "if (not X) or Y then" and "if not (X or Y) then" are.
18002
18003 The @code{then} keyword is optional as shown
18004
18005 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
18006 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
18007 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
18008 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
18009 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
18010 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
18011 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
18012
18013 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
18014 non-blank character on the line, i.e., it must be preceded only by
18015 spaces or horizontal tabs.
18016
18017 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
18018 the sequence
18019
18020 @smallexample
18021 $symbol
18022 @end smallexample
18023
18024 @noindent
18025 anywhere within a source line, except in a comment or within a
18026 string literal. The identifier
18027 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
18028 definition file, and the result is to substitute the value of the
18029 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
18030
18031 Note that although the substitution of strings within a string literal
18032 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
18033 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
18034
18035 @smallexample
18036 Header : String := "$XYZ";
18037 @end smallexample
18038
18039 @noindent
18040 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
18041
18042 @smallexample
18043 Header : String := $XYZ;
18044 @end smallexample
18045
18046 @noindent
18047 and then the substitution will occur as desired.
18048
18049 @ifset vms
18050 @node The GNAT Run-Time Library Builder gnatlbr
18051 @chapter The GNAT Run-Time Library Builder @code{gnatlbr}
18052 @findex gnatlbr
18053 @cindex Library builder
18054
18055 @noindent
18056 @code{gnatlbr} is a tool for rebuilding the GNAT run time with user
18057 supplied configuration pragmas.
18058
18059 @menu
18060 * Running gnatlbr::
18061 * Switches for gnatlbr::
18062 * Examples of gnatlbr Usage::
18063 @end menu
18064
18065 @node Running gnatlbr
18066 @section Running @code{gnatlbr}
18067
18068 @noindent
18069 The @code{gnatlbr} command has the form
18070
18071 @smallexample
18072 $ GNAT LIBRARY /@r{[}CREATE@r{|}SET@r{|}DELETE@r{]}=directory @r{[}/CONFIG=file@r{]}
18073 @end smallexample
18074
18075 @node Switches for gnatlbr
18076 @section Switches for @code{gnatlbr}
18077
18078 @noindent
18079 @code{gnatlbr} recognizes the following switches:
18080
18081 @table @option
18082 @c !sort!
18083 @item /CREATE=directory
18084 @cindex @code{/CREATE} (@code{gnatlbr})
18085 Create the new run-time library in the specified directory.
18086
18087 @item /SET=directory
18088 @cindex @code{/SET} (@code{gnatlbr})
18089 Make the library in the specified directory the current run-time library.
18090
18091 @item /DELETE=directory
18092 @cindex @code{/DELETE} (@code{gnatlbr})
18093 Delete the run-time library in the specified directory.
18094
18095 @item /CONFIG=file
18096 @cindex @code{/CONFIG} (@code{gnatlbr})
18097 With /CREATE: Use the configuration pragmas in the specified file when
18098 building the library.
18099
18100 With /SET: Use the configuration pragmas in the specified file when
18101 compiling.
18102
18103 @end table
18104
18105 @node Examples of gnatlbr Usage
18106 @section Example of @code{gnatlbr} Usage
18107
18108 @smallexample
18109 Contents of VAXFLOAT.ADC:
18110 pragma Float_Representation (VAX_Float);
18111
18112 $ GNAT LIBRARY /CREATE=[.VAXFLOAT] /CONFIG=VAXFLOAT.ADC
18113
18114 GNAT LIBRARY rebuilds the run-time library in directory [.VAXFLOAT]
18115
18116 @end smallexample
18117 @end ifset
18118
18119 @node The GNAT Library Browser gnatls
18120 @chapter The GNAT Library Browser @code{gnatls}
18121 @findex gnatls
18122 @cindex Library browser
18123
18124 @noindent
18125 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
18126 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
18127 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
18128 as well as various characteristics.
18129
18130 Note: to invoke @code{gnatls} with a project file, use the @code{gnat}
18131 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
18132
18133 @menu
18134 * Running gnatls::
18135 * Switches for gnatls::
18136 * Examples of gnatls Usage::
18137 @end menu
18138
18139 @node Running gnatls
18140 @section Running @code{gnatls}
18141
18142 @noindent
18143 The @code{gnatls} command has the form
18144
18145 @smallexample
18146 $ gnatls switches @var{object_or_ali_file}
18147 @end smallexample
18148
18149 @noindent
18150 The main argument is the list of object or @file{ali} files
18151 (@pxref{The Ada Library Information Files})
18152 for which information is requested.
18153
18154 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
18155 four-column listing. Each line represents information for a specific
18156 object. The first column gives the full path of the object, the second
18157 column gives the name of the principal unit in this object, the third
18158 column gives the status of the source and the fourth column gives the
18159 full path of the source representing this unit.
18160 Here is a simple example of use:
18161
18162 @smallexample
18163 $ gnatls *.o
18164 ^./^[]^demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
18165 ^./^[]^demo2.o            demo2             OK demo2.adb
18166 ^./^[]^hello.o            h1                OK hello.adb
18167 ^./^[]^instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
18168 ^./^[]^instr.o            instr             OK instr.adb
18169 ^./^[]^tef.o              tef              DIF tef.adb
18170 ^./^[]^text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
18171 ^./^[]^tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
18172 @end smallexample
18173
18174 @noindent
18175 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
18176 contained in
18177 object file @file{demo1.o} is demo1, whose main source is in
18178 @file{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
18179 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
18180 qualifier which can be:
18181
18182 @table @code
18183 @item OK (unchanged)
18184 The version of the source file used for the compilation of the
18185 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
18186
18187 @item MOK (slightly modified)
18188 The version of the source file used for the compilation of the
18189 specified unit differs from the actual source file but not enough to
18190 require recompilation. If you use gnatmake with the qualifier
18191 @option{^-m (minimal recompilation)^/MINIMAL_RECOMPILATION^}, a file marked
18192 MOK will not be recompiled.
18193
18194 @item DIF (modified)
18195 No version of the source found on the path corresponds to the source
18196 used to build this object.
18197
18198 @item ??? (file not found)
18199 No source file was found for this unit.
18200
18201 @item HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)
18202 The version of the source that corresponds exactly to the source used
18203 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
18204 version of the same source that has been modified.
18205
18206 @end table
18207
18208 @node Switches for gnatls
18209 @section Switches for @code{gnatls}
18210
18211 @noindent
18212 @code{gnatls} recognizes the following switches:
18213
18214 @table @option
18215 @c !sort!
18216 @cindex @option{--version} @command{gnatls}
18217 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18218
18219 @item --help
18220 @cindex @option{--help} @command{gnatls}
18221 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18222 all other options.
18223
18224 @item ^-a^/ALL_UNITS^
18225 @cindex @option{^-a^/ALL_UNITS^} (@code{gnatls})
18226 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
18227 Especially useful with @option{^-d^/DEPENDENCIES^}.
18228
18229 @item ^-d^/DEPENDENCIES^
18230 @cindex @option{^-d^/DEPENDENCIES^} (@code{gnatls})
18231 List sources from which specified units depend on.
18232
18233 @item ^-h^/OUTPUT=OPTIONS^
18234 @cindex @option{^-h^/OUTPUT=OPTIONS^} (@code{gnatls})
18235 Output the list of options.
18236
18237 @item ^-o^/OUTPUT=OBJECTS^
18238 @cindex @option{^-o^/OUTPUT=OBJECTS^} (@code{gnatls})
18239 Only output information about object files.
18240
18241 @item ^-s^/OUTPUT=SOURCES^
18242 @cindex @option{^-s^/OUTPUT=SOURCES^} (@code{gnatls})
18243 Only output information about source files.
18244
18245 @item ^-u^/OUTPUT=UNITS^
18246 @cindex @option{^-u^/OUTPUT=UNITS^} (@code{gnatls})
18247 Only output information about compilation units.
18248
18249 @item ^-files^/FILES^=@var{file}
18250 @cindex @option{^-files^/FILES^} (@code{gnatls})
18251 Take as arguments the files listed in text file @var{file}.
18252 Text file @var{file} may contain empty lines that are ignored.
18253 Each nonempty line should contain the name of an existing file.
18254 Several such switches may be specified simultaneously.
18255
18256 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18257 @itemx ^-aI^/SOURCE_SEARCH=^@var{dir}
18258 @itemx ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18259 @itemx  ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18260 @itemx -nostdinc
18261 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatls})
18262 @cindex @option{^-aI^/SOURCE_SEARCH^} (@code{gnatls})
18263 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatls})
18264 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatls})
18265 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @command{gnatmake}
18266 flags (@pxref{Switches for gnatmake}).
18267
18268 @item --RTS=@var{rts-path}
18269 @cindex @option{--RTS} (@code{gnatls})
18270 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
18271 equivalent @command{gnatmake} flag (@pxref{Switches for gnatmake}).
18272
18273 @item ^-v^/OUTPUT=VERBOSE^
18274 @cindex @option{^-v^/OUTPUT=VERBOSE^} (@code{gnatls})
18275 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
18276 the default column layout but instead use long format giving as much as
18277 information possible on each requested units, including special
18278 characteristics such as:
18279
18280 @table @code
18281 @item  Preelaborable
18282 The unit is preelaborable in the Ada sense.
18283
18284 @item No_Elab_Code
18285 No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
18286
18287 @item Pure
18288 The unit is pure in the Ada sense.
18289
18290 @item Elaborate_Body
18291 The unit contains a pragma Elaborate_Body.
18292
18293 @item Remote_Types
18294 The unit contains a pragma Remote_Types.
18295
18296 @item Shared_Passive
18297 The unit contains a pragma Shared_Passive.
18298
18299 @item Predefined
18300 This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
18301 by the user.
18302
18303 @item Remote_Call_Interface
18304 The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
18305
18306 @end table
18307
18308 @end table
18309
18310 @node Examples of gnatls Usage
18311 @section Example of @code{gnatls} Usage
18312 @ifclear vms
18313
18314 @noindent
18315 Example of using the verbose switch. Note how the source and
18316 object paths are affected by the -I switch.
18317
18318 @smallexample
18319 $ gnatls -v -I.. demo1.o
18320
18321 GNATLS 5.03w (20041123-34)
18322 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
18323
18324 Source Search Path:
18325    <Current_Directory>
18326    ../
18327    /home/comar/local/adainclude/
18328
18329 Object Search Path:
18330    <Current_Directory>
18331    ../
18332    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
18333
18334 Project Search Path:
18335    <Current_Directory>
18336    /home/comar/local/lib/gnat/
18337
18338 ./demo1.o
18339    Unit =>
18340      Name   => demo1
18341      Kind   => subprogram body
18342      Flags  => No_Elab_Code
18343      Source => demo1.adb    modified
18344 @end smallexample
18345
18346 @noindent
18347 The following is an example of use of the dependency list.
18348 Note the use of the -s switch
18349 which gives a straight list of source files. This can be useful for
18350 building specialized scripts.
18351
18352 @smallexample
18353 $ gnatls -d demo2.o
18354 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
18355                          OK gen_list.ads
18356                          OK gen_list.adb
18357                          OK instr.ads
18358                          OK instr-child.ads
18359
18360 $ gnatls -d -s -a demo1.o
18361 demo1.adb
18362 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
18363 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
18364 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
18365 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
18366 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
18367 gen_list.ads
18368 gen_list.adb
18369 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
18370 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
18371 instr.ads
18372 /home/comar/local/adainclude/system.ads
18373 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
18374 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
18375 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
18376 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
18377 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
18378 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
18379 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
18380 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
18381 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
18382 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
18383 @end smallexample
18384 @end ifclear
18385
18386 @ifset vms
18387 @smallexample
18388 GNAT LIST /DEPENDENCIES /OUTPUT=SOURCES /ALL_UNITS DEMO1.ADB
18389
18390 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]ada.ads
18391 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-finali.ads
18392 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-filico.ads
18393 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-stream.ads
18394 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]a-tags.ads
18395 demo1.adb
18396 gen_list.ads
18397 gen_list.adb
18398 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]gnat.ads
18399 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]g-io.ads
18400 instr.ads
18401 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]system.ads
18402 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-exctab.ads
18403 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finimp.ads
18404 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-finroo.ads
18405 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-secsta.ads
18406 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stalib.ads
18407 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stoele.ads
18408 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-stratt.ads
18409 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-tasoli.ads
18410 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]s-unstyp.ads
18411 GNU:[LIB.OPENVMS7_1.2_8_1.ADALIB]unchconv.ads
18412 @end smallexample
18413 @end ifset
18414
18415 @node Cleaning Up Using gnatclean
18416 @chapter Cleaning Up Using @code{gnatclean}
18417 @findex gnatclean
18418 @cindex Cleaning tool
18419
18420 @noindent
18421 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
18422 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
18423 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
18424 generated files and executable files.
18425
18426 @menu
18427 * Running gnatclean::
18428 * Switches for gnatclean::
18429 @c * Examples of gnatclean Usage::
18430 @end menu
18431
18432 @node Running gnatclean
18433 @section Running @code{gnatclean}
18434
18435 @noindent
18436 The @code{gnatclean} command has the form:
18437
18438 @smallexample
18439 $ gnatclean switches @var{names}
18440 @end smallexample
18441
18442 @noindent
18443 @var{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.^ads^ADS^} and
18444 @code{^adb^ADB^} may be omitted. If a project file is specified using switch
18445 @code{^-P^/PROJECT_FILE=^}, then @var{names} may be completely omitted.
18446
18447 @noindent
18448 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
18449 if switch @code{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} is not specified, by the binder and
18450 the linker. In informative-only mode, specified by switch
18451 @code{^-n^/NODELETE^}, the list of files that would have been deleted in
18452 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
18453
18454 @node Switches for gnatclean
18455 @section Switches for @code{gnatclean}
18456
18457 @noindent
18458 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
18459
18460 @table @option
18461 @c !sort!
18462 @cindex @option{--version} @command{gnatclean}
18463 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18464
18465 @item --help
18466 @cindex @option{--help} @command{gnatclean}
18467 If @option{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18468 all other options.
18469
18470 @item ^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^
18471 @cindex @option{^-c^/COMPILER_FILES_ONLY^} (@code{gnatclean})
18472 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
18473 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
18474 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
18475
18476 @item ^-D ^/DIRECTORY_OBJECTS=^@var{dir}
18477 @cindex @option{^-D^/DIRECTORY_OBJECTS^} (@code{gnatclean})
18478 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory
18479 @var{dir}.
18480
18481 @item ^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^
18482 @cindex @option{^-F^/FULL_PATH_IN_BRIEF_MESSAGES^} (@code{gnatclean})
18483 When using project files, if some errors or warnings are detected during
18484 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
18485 ^-v^/VERBOSE^), then error lines start with the full path name of the project
18486 file, rather than its simple file name.
18487
18488 @item ^-h^/HELP^
18489 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@code{gnatclean})
18490 Output a message explaining the usage of @code{^gnatclean^gnatclean^}.
18491
18492 @item ^-n^/NODELETE^
18493 @cindex @option{^-n^/NODELETE^} (@code{gnatclean})
18494 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
18495 that would have been deleted if this switch was not specified.
18496
18497 @item ^-P^/PROJECT_FILE=^@var{project}
18498 @cindex @option{^-P^/PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18499 Use project file @var{project}. Only one such switch can be used.
18500 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
18501 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
18502 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
18503 on the command line.
18504
18505 @item ^-q^/QUIET^
18506 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@code{gnatclean})
18507 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
18508 verbose mode (switch ^-v^/VERBOSE^) or in informative-only mode
18509 (switch ^-n^/NODELETE^).
18510
18511 @item ^-r^/RECURSIVE^
18512 @cindex @option{^-r^/RECURSIVE^} (@code{gnatclean})
18513 When a project file is specified (using switch ^-P^/PROJECT_FILE=^),
18514 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
18515 is not specified, only the files related to the main project file are to be
18516 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
18517
18518 @item ^-v^/VERBOSE^
18519 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@code{gnatclean})
18520 Verbose mode.
18521
18522 @item ^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE=^@emph{x}
18523 @cindex @option{^-vP^/MESSAGES_PROJECT_FILE^} (@code{gnatclean})
18524 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
18525 @xref{Switches Related to Project Files}.
18526
18527 @item ^-X^/EXTERNAL_REFERENCE=^@var{name=value}
18528 @cindex @option{^-X^/EXTERNAL_REFERENCE^} (@code{gnatclean})
18529 Indicates that external variable @var{name} has the value @var{value}.
18530 The Project Manager will use this value for occurrences of
18531 @code{external(name)} when parsing the project file.
18532 @xref{Switches Related to Project Files}.
18533
18534 @item ^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}
18535 @cindex @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH^} (@code{gnatclean})
18536 When searching for ALI and object files, look in directory
18537 @var{dir}.
18538
18539 @item ^-I^/SEARCH=^@var{dir}
18540 @cindex @option{^-I^/SEARCH^} (@code{gnatclean})
18541 Equivalent to @option{^-aO^/OBJECT_SEARCH=^@var{dir}}.
18542
18543 @item ^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^
18544 @cindex @option{^-I-^/NOCURRENT_DIRECTORY^} (@code{gnatclean})
18545 @cindex Source files, suppressing search
18546 Do not look for ALI or object files in the directory
18547 where @code{gnatclean} was invoked.
18548
18549 @end table
18550
18551 @c @node Examples of gnatclean Usage
18552 @c @section Examples of @code{gnatclean} Usage
18553
18554 @ifclear vms
18555 @node GNAT and Libraries
18556 @chapter GNAT and Libraries
18557 @cindex Library, building, installing, using
18558
18559 @noindent
18560 This chapter describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
18561 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
18562 Project Manager facility (@pxref{GNAT Project Manager}) before reading this
18563 chapter.
18564
18565 @menu
18566 * Introduction to Libraries in GNAT::
18567 * General Ada Libraries::
18568 * Stand-alone Ada Libraries::
18569 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library::
18570 @end menu
18571
18572 @node Introduction to Libraries in GNAT
18573 @section Introduction to Libraries in GNAT
18574
18575 @noindent
18576 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
18577 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
18578 applications that use it. A library can be either statically linked with the
18579 application, in which case its code is directly included in the application,
18580 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
18581 its code is shared by all applications making use of this library.
18582
18583 GNAT supports both types of libraries.
18584 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
18585 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
18586 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
18587 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
18588 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
18589
18590 In the GNAT environment, a library has three types of components:
18591 @itemize @bullet
18592 @item
18593 Source files.
18594 @item
18595 @file{ALI} files.
18596 @xref{The Ada Library Information Files}.
18597 @item
18598 Object files, an archive or a shared library.
18599 @end itemize
18600
18601 @noindent
18602 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
18603 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
18604 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
18605 reflecting the library services along with all the units needed to compile
18606 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
18607 inlined routine. In the case of @emph{stand-alone libraries} those exposed
18608 units are called @emph{interface units} (@pxref{Stand-alone Ada Libraries}).
18609
18610 All compilation units comprising an application, including those in a library,
18611 need to be elaborated in an order partially defined by Ada's semantics. GNAT
18612 computes the elaboration order from the @file{ALI} files and this is why they
18613 constitute a mandatory part of GNAT libraries. Except in the case of
18614 @emph{stand-alone libraries}, where a specific library elaboration routine is
18615 produced independently of the application(s) using the library.
18616
18617 @node General Ada Libraries
18618 @section General Ada Libraries
18619
18620 @menu
18621 * Building a library::
18622 * Installing a library::
18623 * Using a library::
18624 @end menu
18625
18626 @node Building a library
18627 @subsection Building a library
18628
18629 @noindent
18630 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
18631 which supports a special type of project called a @emph{Library Project}
18632 (@pxref{Library Projects}).
18633
18634 A project is considered a library project, when two project-level attributes
18635 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
18636 control different aspects of library configuration, additional optional
18637 project-level attributes can be specified:
18638 @table @code
18639 @item Library_Kind
18640 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
18641
18642 @item Library_Version
18643 This attribute specifies the library version; this value is used
18644 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
18645 installed versions of the binaries are compatible.
18646
18647 @item Library_Options
18648 @item Library_GCC
18649 These attributes specify additional low-level options to be used during
18650 library generation, and redefine the actual application used to generate
18651 library.
18652 @end table
18653
18654 @noindent
18655 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
18656 including recompilation of the source files for which objects do not exist
18657 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
18658 the library (i.e., copying associated source, object and @file{ALI} files
18659 to the specified location).
18660
18661 Here is a simple library project file:
18662 @smallexample @c ada
18663 project My_Lib is
18664    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
18665    for Object_Dir use "obj";
18666    for Library_Name use "mylib";
18667    for Library_Dir use "lib";
18668    for Library_Kind use "dynamic";
18669 end My_lib;
18670 @end smallexample
18671
18672 @noindent
18673 and the compilation command to build and install the library:
18674
18675 @smallexample @c ada
18676   $ gnatmake -Pmy_lib
18677 @end smallexample
18678
18679 @noindent
18680 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
18681 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
18682 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
18683 steps are discussed below.
18684
18685 There are various possibilities for compiling the units that make up the
18686 library: for example with a Makefile (@pxref{Using the GNU make Utility}) or
18687 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
18688 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
18689 interface of the library. This dummy main program can then be given to
18690 @command{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
18691
18692 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
18693 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
18694
18695 Here is an example of such a dummy program:
18696 @smallexample @c ada
18697 @group
18698 with My_Lib.Service1;
18699 with My_Lib.Service2;
18700 with My_Lib.Service3;
18701 procedure My_Lib_Dummy is
18702 begin
18703    null;
18704 end;
18705 @end group
18706 @end smallexample
18707
18708 @noindent
18709 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
18710
18711 @smallexample
18712 # compiling the library
18713 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
18714
18715 # we don't need the dummy object itself
18716 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
18717
18718 # create an archive with the remaining objects
18719 $ ar rc libmy_lib.a *.o
18720 # some systems may require "ranlib" to be run as well
18721
18722 # or create a shared library
18723 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
18724 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
18725
18726 # remove the object files that are now in the library
18727 $ rm *.o
18728
18729 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
18730 # regenerate the objects that are in the library
18731 $ chmod -w *.ali
18732 @end smallexample
18733
18734 @noindent
18735 Please note that the library must have a name of the form @file{lib@var{xxx}.a}
18736 or @file{lib@var{xxx}.so} (or @file{lib@var{xxx}.dll} on Windows) in order to
18737 be accessed by the directive @option{-l@var{xxx}} at link time.
18738
18739 @node Installing a library
18740 @subsection Installing a library
18741 @cindex @code{ADA_PROJECT_PATH}
18742
18743 @noindent
18744 If you use project files, library installation is part of the library build
18745 process. Thus no further action is needed in order to make use of the
18746 libraries that are built as part of the general application build. A usable
18747 version of the library is installed in the directory specified by the
18748 @code{Library_Dir} attribute of the library project file.
18749
18750 You may want to install a library in a context different from where the library
18751 is built. This situation arises with third party suppliers, who may want
18752 to distribute a library in binary form where the user is not expected to be
18753 able to recompile the library. The simplest option in this case is to provide
18754 a project file slightly different from the one used to build the library, by
18755 using the @code{externally_built} attribute. For instance, the project
18756 file used to build the library in the previous section can be changed into the
18757 following one when the library is installed:
18758
18759 @smallexample @c projectfile
18760 project My_Lib is
18761    for Source_Dirs use ("src1", "src2");
18762    for Library_Name use "mylib";
18763    for Library_Dir use "lib";
18764    for Library_Kind use "dynamic";
18765    for Externally_Built use "true";
18766 end My_lib;
18767 @end smallexample
18768
18769 @noindent
18770 This project file assumes that the directories @file{src1},
18771 @file{src2}, and @file{lib} exist in
18772 the directory containing the project file. The @code{externally_built}
18773 attribute makes it clear to the GNAT builder that it should not attempt to
18774 recompile any of the units from this library. It allows the library provider to
18775 restrict the source set to the minimum necessary for clients to make use of the
18776 library as described in the first section of this chapter. It is the
18777 responsibility of the library provider to install the necessary sources, ALI
18778 files and libraries in the directories mentioned in the project file. For
18779 convenience, the user's library project file should be installed in a location
18780 that will be searched automatically by the GNAT
18781 builder. These are the directories referenced in the @env{ADA_PROJECT_PATH}
18782 environment variable (@pxref{Importing Projects}), and also the default GNAT
18783 library location that can be queried with @command{gnatls -v} and is usually of
18784 the form $gnat_install_root/lib/gnat.
18785
18786 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
18787 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
18788 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
18789 @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}. Alternatively, the system
18790 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
18791 paths, by specifying the libraries' location in the configuration files
18792 @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path}. These configuration files
18793 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
18794 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
18795 @smallexample
18796 $ gcc -v
18797 @end smallexample
18798
18799 @noindent
18800 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
18801 must contain one unique directory name.
18802 Those names are added to the corresponding path
18803 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
18804 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
18805 are located.
18806
18807 The files @file{ada_source_path} and @file{ada_object_path} might not be
18808 present in a
18809 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
18810 the directories @file{adainclude} (for the sources) and @file{adalib} (for the
18811 objects and @file{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
18812 look in @file{adainclude} and @file{adalib}, and thus the
18813 @file{ada_source_path} file
18814 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
18815 be @file{adainclude}). In the same way, the @file{ada_object_path} file must
18816 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
18817 be @file{adalib}).
18818
18819 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
18820 time with the switch @option{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
18821 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
18822 recognized by @command{gcc}, @command{gnatmake}, @command{gnatbind},
18823 @command{gnatls}, @command{gnatfind} and @command{gnatxref}.
18824
18825 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
18826 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
18827 library must be installed before the GNAT library if it redefines
18828 any part of it.
18829
18830 @node Using a library
18831 @subsection Using a library
18832
18833 @noindent Once again, the project facility greatly simplifies the use of
18834 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
18835 @code{with} clause in the user project. For instance, to make use of the
18836 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
18837 write:
18838
18839 @smallexample @c projectfile
18840 with "my_lib";
18841 project My_Proj is
18842   @dots{}
18843 end My_Proj;
18844 @end smallexample
18845
18846 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT's
18847 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
18848 following project, when @code{with}ed by your main project, will link with the
18849 third-party library @file{liba.a}:
18850
18851 @smallexample @c projectfile
18852 @group
18853 project Liba is
18854    for Externally_Built use "true";
18855    for Source_Files use ();
18856    for Library_Dir use "lib";
18857    for Library_Name use "a";
18858    for Library_Kind use "static";
18859 end Liba;
18860 @end group
18861 @end smallexample
18862 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
18863 especially interesting in the context of systems with several interdependent
18864 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
18865 left to the tools having visibility over project dependence information.
18866
18867 @noindent
18868 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
18869 library is on both your source and object path
18870 (see @ref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
18871 and @ref{Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
18872 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
18873 library at link time.
18874
18875 For example, you can use the library @file{mylib} installed in
18876 @file{/dir/my_lib_src} and @file{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
18877
18878 @smallexample
18879 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \
18880   -largs -lmy_lib
18881 @end smallexample
18882
18883 @noindent
18884 This can be expressed more simply:
18885 @smallexample
18886 $ gnatmake my_appl
18887 @end smallexample
18888 @noindent
18889 when the following conditions are met:
18890 @itemize @bullet
18891 @item
18892 @file{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
18893 variable @env{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
18894 @file{ada_source_path}
18895 @item
18896 @file{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
18897 variable @env{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
18898 @file{ada_object_path}
18899 @item
18900 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
18901 For example:
18902
18903 @smallexample @c ada
18904 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
18905 @end smallexample
18906 @end itemize
18907
18908 @node Stand-alone Ada Libraries
18909 @section Stand-alone Ada Libraries
18910 @cindex Stand-alone library, building, using
18911
18912 @menu
18913 * Introduction to Stand-alone Libraries::
18914 * Building a Stand-alone Library::
18915 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context::
18916 * Restrictions in Stand-alone Libraries::
18917 @end menu
18918
18919 @node Introduction to Stand-alone Libraries
18920 @subsection Introduction to Stand-alone Libraries
18921
18922 @noindent
18923 A Stand-alone Library (abbreviated ``SAL'') is a library that contains the
18924 necessary code to
18925 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
18926 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @file{ALI}
18927 files of the
18928 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
18929 to serve as a library interface. In this case, the fully
18930 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
18931 archive, the sources of interface units' specs, and the @file{ALI}
18932 files of interface units.
18933 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
18934 the body's
18935 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
18936 form depend on other units, the source and @file{ALI} files of those must
18937 also be provided.
18938
18939 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
18940 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
18941 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
18942 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
18943 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
18944 then the clients do not need to be relinked.
18945
18946 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
18947 text exposed to the clients.  Such ``information hiding'' might be useful or
18948 necessary for various reasons.
18949
18950 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
18951 main routine is not written in Ada.
18952
18953 @node Building a Stand-alone Library
18954 @subsection Building a Stand-alone Library
18955
18956 @noindent
18957 GNAT's Project facility provides a simple way of building and installing
18958 stand-alone libraries; see @ref{Stand-alone Library Projects}.
18959 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
18960 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
18961 @code{Library_Dir}; see @ref{Library Projects}), the attribute
18962 @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
18963
18964 @smallexample @c projectfile
18965 @group
18966    for Library_Dir use "lib_dir";
18967    for Library_Name use "dummy";
18968    for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
18969 @end group
18970 @end smallexample
18971
18972 @noindent
18973 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
18974 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
18975 of the project file.
18976
18977 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
18978 a package whose name depends on the library name
18979 (@file{^b~dummy.ads/b^B$DUMMY.ADS/B^} in the example above).
18980 This binder-generated package includes initialization and
18981 finalization procedures whose
18982 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
18983 in the example
18984 above). The object corresponding to this package is included in the library.
18985
18986 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
18987 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
18988 is built
18989 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
18990 @code{"false"}.
18991
18992 For a Stand-Alone Library, only the @file{ALI} files of the Interface Units
18993 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
18994 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
18995 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
18996 the binding phase will fail.
18997
18998 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
18999 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
19000 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
19001 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
19002 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
19003 the library directory. The sources of the Interface
19004 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
19005 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
19006 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
19007 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
19008 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
19009 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
19010 files in the Interface Copy directory.
19011
19012 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
19013 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
19014 @itemize @bullet
19015 @item
19016 Compile all library sources.
19017
19018 @item
19019 Invoke the binder with the switch @option{-n} (No Ada main program),
19020 with all the @file{ALI} files of the interfaces, and
19021 with the switch @option{-L} to give specific names to the @code{init}
19022 and @code{final} procedures.  For example:
19023 @smallexample
19024   gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
19025 @end smallexample
19026
19027 @item
19028 Compile the binder generated file:
19029 @smallexample
19030   gcc -c b~int2.adb
19031 @end smallexample
19032
19033 @item
19034 Link the dynamic library with all the necessary object files,
19035 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
19036 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
19037 The built library should be placed in a directory different from
19038 the object directory.
19039
19040 @item
19041 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
19042 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
19043 (i.e., add a word @option{SL} on the line in the @file{ALI} file that starts
19044 with letter ``P'') and make the modified copy of the @file{ALI} file
19045 read-only.
19046 @end itemize
19047
19048 @noindent
19049 Using SALs is not different from using other libraries
19050 (see @ref{Using a library}).
19051
19052 @node Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
19053 @subsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
19054
19055 @noindent
19056 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
19057 a non-Ada context.
19058
19059 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
19060 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
19061 or @code{pragma Convention}.
19062
19063 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
19064
19065 @smallexample @c ada
19066 package Interface is
19067
19068    procedure Do_Something;
19069    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
19070
19071    procedure Do_Something_Else;
19072    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
19073
19074 end Interface;
19075 @end smallexample
19076
19077 @noindent
19078 On the foreign language side, you must provide a ``foreign'' view of the
19079 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
19080 addition to interface subprograms.
19081
19082 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
19083 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
19084 @smallexample
19085 /* the library elaboration procedure */
19086 extern void mylibinit (void);
19087
19088 /* the library finalization procedure */
19089 extern void mylibfinal (void);
19090
19091 /* the interface exported by the library */
19092 extern void do_something (void);
19093 extern void do_something_else (void);
19094 @end smallexample
19095
19096 @noindent
19097 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
19098 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
19099 example) are called before the library services are used. Any number of
19100 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
19101 procedure of each library is called.
19102
19103 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
19104
19105 @smallexample
19106 #include "mylib_interface.h"
19107
19108 int
19109 main (void)
19110 @{
19111    /* First, elaborate the library before using it */
19112    mylibinit ();
19113
19114    /* Main program, using the library exported entities */
19115    do_something ();
19116    do_something_else ();
19117
19118    /* Library finalization at the end of the program */
19119    mylibfinal ();
19120    return 0;
19121 @}
19122 @end smallexample
19123
19124 @noindent
19125 Note that invoking any library finalization procedure generated by
19126 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
19127 Consequently, the
19128 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
19129 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
19130 after the finalization phase.
19131
19132 @node Restrictions in Stand-alone Libraries
19133 @subsection Restrictions in Stand-alone Libraries
19134
19135 @noindent
19136 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
19137 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
19138 @itemize @bullet
19139 @item pragma @code{Locking_Policy}
19140 @item pragma @code{Queuing_Policy}
19141 @item pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
19142 @item pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
19143 @end itemize
19144
19145 @noindent
19146 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
19147 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
19148 @code{Program_Error} will
19149 be raised during the elaboration of the conflicting
19150 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
19151 should therefore be well documented.
19152
19153 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
19154 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
19155 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
19156 conflicting libraries.
19157
19158 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
19159 attributes are used inside a library, then you need to
19160 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @file{ALI} files in all
19161 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
19162 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
19163 to be a consideration.
19164
19165 @node  Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19166 @section Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19167 @cindex GNAT Run-Time Library, rebuilding
19168 @cindex Building the GNAT Run-Time Library
19169 @cindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
19170 @cindex Run-Time Library, rebuilding
19171
19172 @noindent
19173 It may be useful to recompile the GNAT library in various contexts, the
19174 most important one being the use of partition-wide configuration pragmas
19175 such as @code{Normalize_Scalars}. A special Makefile called
19176 @code{Makefile.adalib} is provided to that effect and can be found in
19177 the directory containing the GNAT library. The location of this
19178 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
19179 be determined by means of the command:
19180
19181 @smallexample
19182 $ gnatls -v
19183 @end smallexample
19184
19185 @noindent
19186 The last entry in the object search path usually contains the
19187 gnat library. This Makefile contains its own documentation and in
19188 particular the set of instructions needed to rebuild a new library and
19189 to use it.
19190
19191 @node Using the GNU make Utility
19192 @chapter Using the GNU @code{make} Utility
19193 @findex make
19194
19195 @noindent
19196 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
19197 problems. It does not explain how to write a makefile (@pxref{Top,, GNU
19198 make, make, GNU @code{make}}), nor does it try to replace the
19199 @command{gnatmake} utility (@pxref{The GNAT Make Program gnatmake}).
19200
19201 All the examples in this section are specific to the GNU version of
19202 make. Although @command{make} is a standard utility, and the basic language
19203 is the same, these examples use some advanced features found only in
19204 @code{GNU make}.
19205
19206 @menu
19207 * Using gnatmake in a Makefile::
19208 * Automatically Creating a List of Directories::
19209 * Generating the Command Line Switches::
19210 * Overcoming Command Line Length Limits::
19211 @end menu
19212
19213 @node Using gnatmake in a Makefile
19214 @section Using gnatmake in a Makefile
19215 @findex makefile
19216 @cindex GNU make
19217
19218 @noindent
19219 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
19220 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
19221 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
19222 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
19223 time of very big applications while maintaining full coherence at
19224 each step of the build process.
19225
19226 The list of dependencies are handled automatically by
19227 @command{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
19228 the appropriate directories.
19229
19230 Note that you should also read the example on how to automatically
19231 create the list of directories
19232 (@pxref{Automatically Creating a List of Directories})
19233 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
19234
19235 @smallexample
19236 @iftex
19237 @leftskip=0cm
19238 @font@heightrm=cmr8
19239 @heightrm
19240 @end iftex
19241 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
19242 ## configuration:
19243 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
19244 ##    Each of these csc is put in its own directory.
19245 ##    Their name are referenced by the directory names.
19246 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
19247 ##    with static libraries
19248 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
19249 ##    csc is put in the top level directory (where the Makefile is).
19250 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
19251 ##                    \_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
19252 ##                    \_ @dots{}
19253 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
19254 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
19255 ## gnatlink below)
19256 ##
19257 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
19258 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
19259 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
19260
19261 # The list of computer software component for your project. This might be
19262 # generated automatically.
19263 CSC_LIST=aa bb cc
19264
19265 # Name of the main program (no extension)
19266 MAIN=main
19267
19268 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
19269 #NEED_FPIC=-fPIC
19270
19271 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
19272 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
19273 # directory in the Object_Path.
19274 GLIB=@dots{}
19275
19276 # The directories for the libraries
19277 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
19278 # could simply use the expanded form:
19279 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
19280 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
19281
19282 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
19283     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
19284     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
19285
19286 objects::
19287     # recompile the sources
19288     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
19289
19290 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
19291 # by a new tool, gnatmlib
19292 $@{LIB_DIR@}:
19293     mkdir -p $@{dir $@@ @}
19294     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
19295     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
19296
19297 # The dependencies for the modules
19298 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
19299 # make won't be able to do it itself.
19300 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
19301 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
19302 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
19303
19304 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
19305 # program
19306 run::
19307     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
19308
19309 clean::
19310     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
19311     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
19312     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
19313     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
19314 @end smallexample
19315
19316 @node Automatically Creating a List of Directories
19317 @section Automatically Creating a List of Directories
19318
19319 @noindent
19320 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
19321 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
19322 specify each of them by hand, since you then have full control over what
19323 is the proper order for these directories, which ones should be
19324 included.
19325
19326 However, in larger projects, which might involve hundreds of
19327 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
19328 automatically.
19329
19330 The example below presents two methods. The first one, although less
19331 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
19332 characters, that are automatically expanded by @command{make}. Its
19333 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
19334 organization of your project, such as for instance the directory tree
19335 depth, whether some directories are found in a separate tree, @enddots{}
19336
19337 The second method is the most general one. It requires an external
19338 program, called @command{find}, which is standard on all Unix systems. All
19339 the directories found under a given root directory will be added to the
19340 list.
19341
19342 @smallexample
19343 @iftex
19344 @leftskip=0cm
19345 @font@heightrm=cmr8
19346 @heightrm
19347 @end iftex
19348 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
19349 # All the directories can contain any number of files
19350 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
19351 #                       ->  ab
19352 #                       ->  ac
19353 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
19354 #                       ->  bb
19355 #                       ->  bc
19356 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
19357 # you need this list (see the other examples in this section)
19358
19359 # The root of your project's directory hierarchy
19360 ROOT_DIRECTORY=.
19361
19362 ####
19363 # First method: specify explicitly the list of directories
19364 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
19365 ####
19366
19367 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
19368
19369 ####
19370 # Second method: use wildcards
19371 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
19372 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
19373 # to avoid duplicate directory names.
19374 # We thus use make's @code{dir} and @code{sort} functions.
19375 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
19376 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
19377 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
19378 ####
19379
19380 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
19381                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
19382
19383 ####
19384 # Third method: use an external program
19385 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
19386 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
19387 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
19388 ####
19389
19390 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
19391
19392 @end smallexample
19393
19394 @node Generating the Command Line Switches
19395 @section Generating the Command Line Switches
19396
19397 @noindent
19398 Once you have created the list of directories as explained in the
19399 previous section (@pxref{Automatically Creating a List of Directories}),
19400 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
19401
19402 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
19403 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
19404 of directories.
19405
19406 @smallexample
19407 # see "Automatically creating a list of directories" to create
19408 # these variables
19409 SOURCE_DIRS=
19410 OBJECT_DIRS=
19411
19412 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19413 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19414
19415 all:
19416         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
19417 @end smallexample
19418
19419 @node Overcoming Command Line Length Limits
19420 @section Overcoming Command Line Length Limits
19421
19422 @noindent
19423 One problem that might be encountered on big projects is that many
19424 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
19425 gnatmake the list of source and object directories.
19426
19427 This example shows how you can set up environment variables, which will
19428 make @command{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
19429 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
19430 even none on most systems).
19431
19432 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
19433 using one of the methods presented in
19434 @ref{Automatically Creating a List of Directories}.
19435 For the sake of completeness, we assume that the object
19436 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
19437
19438 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
19439 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
19440 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
19441 make behavior which is to expand the variables only when they are
19442 actually used.
19443
19444 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
19445 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
19446
19447 @smallexample
19448 @iftex
19449 @leftskip=0cm
19450 @font@heightrm=cmr8
19451 @heightrm
19452 @end iftex
19453 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECT_PATH.
19454 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
19455 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
19456 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECT_PATH).
19457 # You can of course have different values for these variables.
19458 #
19459 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
19460 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
19461 # library is installed.
19462
19463 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
19464 # variables
19465 SOURCE_DIRS=
19466 OBJECT_DIRS=
19467
19468 empty:=
19469 space:=$@{empty@} $@{empty@}
19470 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
19471 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
19472 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
19473 ADA_OBJECT_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
19474 export ADA_INCLUDE_PATH
19475 export ADA_OBJECT_PATH
19476
19477 all:
19478         gnatmake main_unit
19479 @end smallexample
19480 @end ifclear
19481
19482 @node Memory Management Issues
19483 @chapter Memory Management Issues
19484
19485 @noindent
19486 This chapter describes some useful memory pools provided in the GNAT library
19487 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
19488 incorrect uses of access values (including ``dangling references'').
19489 @ifclear vms
19490 It also describes the @command{gnatmem} tool, which can be used to track down
19491 ``memory leaks''.
19492 @end ifclear
19493
19494 @menu
19495 * Some Useful Memory Pools::
19496 * The GNAT Debug Pool Facility::
19497 @ifclear vms
19498 * The gnatmem Tool::
19499 @end ifclear
19500 @end menu
19501
19502 @node Some Useful Memory Pools
19503 @section Some Useful Memory Pools
19504 @findex Memory Pool
19505 @cindex storage, pool
19506
19507 @noindent
19508 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
19509 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
19510 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
19511 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
19512 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
19513 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
19514 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
19515 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
19516 @smallexample @c ada
19517    type T1 is access Something;
19518     -- no Storage pool is defined for T2
19519    type T2 is access Something_Else;
19520    for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
19521    -- the above is equivalent to
19522    for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
19523 @end smallexample
19524
19525 @noindent
19526 The @code{System.Pool_Local} package offers the Unbounded_Reclaim_Pool storage
19527 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}'s
19528 except that the all
19529 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
19530 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
19531 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
19532 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
19533 scope of a given local access. As an example, the following program does not
19534 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
19535
19536 @smallexample @c ada
19537 with System.Pool_Local;
19538 procedure Pooloc1 is
19539    procedure Internal is
19540       type A is access Integer;
19541       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
19542       for A'Storage_Pool use X;
19543       v : A;
19544    begin
19545       for I in  1 .. 50 loop
19546          v := new Integer;
19547       end loop;
19548    end Internal;
19549 begin
19550    for I in  1 .. 100 loop
19551       Internal;
19552    end loop;
19553 end Pooloc1;
19554 @end smallexample
19555
19556 @noindent
19557 The @code{System.Pool_Size} package implements the Stack_Bounded_Pool used when
19558 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
19559 The whole storage for the pool is
19560 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
19561 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
19562 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
19563 user and it is implicitly used for each such declaration:
19564
19565 @smallexample @c ada
19566    type T1 is access Something;
19567    for T1'Storage_Size use 10_000;
19568 @end smallexample
19569
19570 @node The GNAT Debug Pool Facility
19571 @section The GNAT Debug Pool Facility
19572 @findex Debug Pool
19573 @cindex storage, pool, memory corruption
19574
19575 @noindent
19576 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
19577 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
19578 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
19579 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
19580 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
19581 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
19582
19583 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
19584 associate a debug pool object with each of the access types that may be
19585 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
19586 @smallexample @c ada
19587 type Ptr is access Some_Type;
19588 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19589 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
19590 @end smallexample
19591
19592 @noindent
19593 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
19594 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
19595 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
19596 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
19597 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
19598 each dereference of an access value.
19599
19600 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
19601 values of the type may raise four distinct exceptions,
19602 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
19603 @itemize @bullet
19604 @item
19605 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
19606 @item
19607 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
19608 @item
19609 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
19610 @item
19611 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage }
19612 @end itemize
19613
19614 @noindent
19615 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
19616 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
19617 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
19618 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
19619 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
19620 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
19621 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
19622
19623 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
19624 various strategies.
19625
19626 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
19627 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
19628 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
19629 @smallexample @c ada
19630 @iftex
19631 @leftskip=0cm
19632 @end iftex
19633 with Gnat.Io; use Gnat.Io;
19634 with Unchecked_Deallocation;
19635 with Unchecked_Conversion;
19636 with GNAT.Debug_Pools;
19637 with System.Storage_Elements;
19638 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
19639 procedure Debug_Pool_Test is
19640
19641    type T is access Integer;
19642    type U is access all T;
19643
19644    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
19645    for T'Storage_Pool use P;
19646
19647    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (Integer, T);
19648    function UC is new Unchecked_Conversion (U, T);
19649    A, B : aliased T;
19650
19651    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
19652
19653 begin
19654    Info (P);
19655    A := new Integer;
19656    B := new Integer;
19657    B := A;
19658    Info (P);
19659    Free (A);
19660    begin
19661       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19662    exception
19663       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19664    end;
19665    begin
19666       Free (B);
19667    exception
19668       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19669    end;
19670    B := UC(A'Access);
19671    begin
19672       Put_Line (Integer'Image(B.all));
19673    exception
19674       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19675    end;
19676    begin
19677       Free (B);
19678    exception
19679       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
19680    end;
19681    Info (P);
19682 end Debug_Pool_Test;
19683 @end smallexample
19684
19685 @noindent
19686 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
19687 execution of this erroneous program:
19688 @smallexample
19689 Debug Pool info:
19690   Total allocated bytes :  0
19691   Total deallocated bytes :  0
19692   Current Water Mark:  0
19693   High Water Mark:  0
19694
19695 Debug Pool info:
19696   Total allocated bytes :  8
19697   Total deallocated bytes :  0
19698   Current Water Mark:  8
19699   High Water Mark:  8
19700
19701 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
19702 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
19703 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
19704 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
19705 Debug Pool info:
19706   Total allocated bytes :  8
19707   Total deallocated bytes :  4
19708   Current Water Mark:  4
19709   High Water Mark:  8
19710 @end smallexample
19711
19712 @ifclear vms
19713 @node The gnatmem Tool
19714 @section The @command{gnatmem} Tool
19715 @findex gnatmem
19716
19717 @noindent
19718 The @code{gnatmem} utility monitors dynamic allocation and
19719 deallocation activity in a program, and displays information about
19720 incorrect deallocations and possible sources of memory leaks.
19721 It is designed to work in association with a static runtime library
19722 only and in this context provides three types of information:
19723 @itemize @bullet
19724 @item
19725 General information concerning memory management, such as the total
19726 number of allocations and deallocations, the amount of allocated
19727 memory and the high water mark, i.e.@: the largest amount of allocated
19728 memory in the course of program execution.
19729
19730 @item
19731 Backtraces for all incorrect deallocations, that is to say deallocations
19732 which do not correspond to a valid allocation.
19733
19734 @item
19735 Information on each allocation that is potentially the origin of a memory
19736 leak.
19737 @end itemize
19738
19739 @menu
19740 * Running gnatmem::
19741 * Switches for gnatmem::
19742 * Example of gnatmem Usage::
19743 @end menu
19744
19745 @node Running gnatmem
19746 @subsection Running @code{gnatmem}
19747
19748 @noindent
19749 @code{gnatmem} makes use of the output created by the special version of
19750 allocation and deallocation routines that record call information. This
19751 allows to obtain accurate dynamic memory usage history at a minimal cost to
19752 the execution speed. Note however, that @code{gnatmem} is not supported on
19753 all platforms (currently, it is supported on AIX, HP-UX, GNU/Linux,
19754 Solaris and Windows NT/2000/XP (x86).
19755
19756 @noindent
19757 The @code{gnatmem} command has the form
19758
19759 @smallexample
19760    $ gnatmem @ovar{switches} user_program
19761 @end smallexample
19762
19763 @noindent
19764 The program must have been linked with the instrumented version of the
19765 allocation and deallocation routines. This is done by linking with the
19766 @file{libgmem.a} library. For correct symbolic backtrace information,
19767 the user program should be compiled with debugging options
19768 (see @ref{Switches for gcc}). For example to build @file{my_program}:
19769
19770 @smallexample
19771 $ gnatmake -g my_program -largs -lgmem
19772 @end smallexample
19773
19774 @noindent
19775 As library @file{libgmem.a} contains an alternate body for package
19776 @code{System.Memory}, @file{s-memory.adb} should not be compiled and linked
19777 when an executable is linked with library @file{libgmem.a}. It is then not
19778 recommended to use @command{gnatmake} with switch @option{^-a^/ALL_FILES^}.
19779
19780 @noindent
19781 When @file{my_program} is executed, the file @file{gmem.out} is produced.
19782 This file contains information about all allocations and deallocations
19783 performed by the program. It is produced by the instrumented allocations and
19784 deallocations routines and will be used by @code{gnatmem}.
19785
19786 In order to produce symbolic backtrace information for allocations and
19787 deallocations performed by the GNAT run-time library, you need to use a
19788 version of that library that has been compiled with the @option{-g} switch
19789 (see @ref{Rebuilding the GNAT Run-Time Library}).
19790
19791 Gnatmem must be supplied with the @file{gmem.out} file and the executable to
19792 examine. If the location of @file{gmem.out} file was not explicitly supplied by
19793 @option{-i} switch, gnatmem will assume that this file can be found in the
19794 current directory. For example, after you have executed @file{my_program},
19795 @file{gmem.out} can be analyzed by @code{gnatmem} using the command:
19796
19797 @smallexample
19798 $ gnatmem my_program
19799 @end smallexample
19800
19801 @noindent
19802 This will produce the output with the following format:
19803
19804 *************** debut cc
19805 @smallexample
19806 $ gnatmem my_program
19807
19808 Global information
19809 ------------------
19810    Total number of allocations        :  45
19811    Total number of deallocations      :   6
19812    Final Water Mark (non freed mem)   :  11.29 Kilobytes
19813    High Water Mark                    :  11.40 Kilobytes
19814
19815 .
19816 .
19817 .
19818 Allocation Root # 2
19819 -------------------
19820  Number of non freed allocations    :  11
19821  Final Water Mark (non freed mem)   :   1.16 Kilobytes
19822  High Water Mark                    :   1.27 Kilobytes
19823  Backtrace                          :
19824    my_program.adb:23 my_program.alloc
19825 .
19826 .
19827 .
19828 @end smallexample
19829
19830 The first block of output gives general information. In this case, the
19831 Ada construct ``@code{@b{new}}'' was executed 45 times, and only 6 calls to an
19832 Unchecked_Deallocation routine occurred.
19833
19834 @noindent
19835 Subsequent paragraphs display  information on all allocation roots.
19836 An allocation root is a specific point in the execution of the program
19837 that generates some dynamic allocation, such as a ``@code{@b{new}}''
19838 construct. This root is represented by an execution backtrace (or subprogram
19839 call stack). By default the backtrace depth for allocations roots is 1, so
19840 that a root corresponds exactly to a source location. The backtrace can
19841 be made deeper, to make the root more specific.
19842
19843 @node Switches for gnatmem
19844 @subsection Switches for @code{gnatmem}
19845
19846 @noindent
19847 @code{gnatmem} recognizes the following switches:
19848
19849 @table @option
19850
19851 @item -q
19852 @cindex @option{-q} (@code{gnatmem})
19853 Quiet. Gives the minimum output needed to identify the origin of the
19854 memory leaks. Omits statistical information.
19855
19856 @item @var{N}
19857 @cindex @var{N} (@code{gnatmem})
19858 N is an integer literal (usually between 1 and 10) which controls the
19859 depth of the backtraces defining allocation root. The default value for
19860 N is 1. The deeper the backtrace, the more precise the localization of
19861 the root. Note that the total number of roots can depend on this
19862 parameter. This parameter must be specified @emph{before} the name of the
19863 executable to be analyzed, to avoid ambiguity.
19864
19865 @item -b n
19866 @cindex @option{-b} (@code{gnatmem})
19867 This switch has the same effect as just depth parameter.
19868
19869 @item -i @var{file}
19870 @cindex @option{-i} (@code{gnatmem})
19871 Do the @code{gnatmem} processing starting from @file{file}, rather than
19872 @file{gmem.out} in the current directory.
19873
19874 @item -m n
19875 @cindex @option{-m} (@code{gnatmem})
19876 This switch causes @code{gnatmem} to mask the allocation roots that have less
19877 than n leaks. The default value is 1. Specifying the value of 0 will allow to
19878 examine even the roots that didn't result in leaks.
19879
19880 @item -s order
19881 @cindex @option{-s} (@code{gnatmem})
19882 This switch causes @code{gnatmem} to sort the allocation roots according to the
19883 specified order of sort criteria, each identified by a single letter. The
19884 currently supported criteria are @code{n, h, w} standing respectively for
19885 number of unfreed allocations, high watermark, and final watermark
19886 corresponding to a specific root. The default order is @code{nwh}.
19887
19888 @end table
19889
19890 @node Example of gnatmem Usage
19891 @subsection Example of @code{gnatmem} Usage
19892
19893 @noindent
19894 The following example shows the use of @code{gnatmem}
19895 on a simple memory-leaking program.
19896 Suppose that we have the following Ada program:
19897
19898 @smallexample @c ada
19899 @group
19900 @cartouche
19901 with Unchecked_Deallocation;
19902 procedure Test_Gm is
19903
19904    type T is array (1..1000) of Integer;
19905    type Ptr is access T;
19906    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (T, Ptr);
19907    A : Ptr;
19908
19909    procedure My_Alloc is
19910    begin
19911       A := new T;
19912    end My_Alloc;
19913
19914    procedure My_DeAlloc is
19915       B : Ptr := A;
19916    begin
19917       Free (B);
19918    end My_DeAlloc;
19919
19920 begin
19921    My_Alloc;
19922    for I in 1 .. 5 loop
19923       for J in I .. 5 loop
19924          My_Alloc;
19925       end loop;
19926       My_Dealloc;
19927    end loop;
19928 end;
19929 @end cartouche
19930 @end group
19931 @end smallexample
19932
19933 @noindent
19934 The program needs to be compiled with debugging option and linked with
19935 @code{gmem} library:
19936
19937 @smallexample
19938 $ gnatmake -g test_gm -largs -lgmem
19939 @end smallexample
19940
19941 @noindent
19942 Then we execute the program as usual:
19943
19944 @smallexample
19945 $ test_gm
19946 @end smallexample
19947
19948 @noindent
19949 Then @code{gnatmem} is invoked simply with
19950 @smallexample
19951 $ gnatmem test_gm
19952 @end smallexample
19953
19954 @noindent
19955 which produces the following output (result may vary on different platforms):
19956
19957 @smallexample
19958 Global information
19959 ------------------
19960    Total number of allocations        :  18
19961    Total number of deallocations      :   5
19962    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
19963    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
19964
19965 Allocation Root # 1
19966 -------------------
19967  Number of non freed allocations    :  11
19968  Final Water Mark (non freed mem)   :  42.97 Kilobytes
19969  High Water Mark                    :  46.88 Kilobytes
19970  Backtrace                          :
19971    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
19972
19973 Allocation Root # 2
19974 -------------------
19975  Number of non freed allocations    :   1
19976  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
19977  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
19978  Backtrace                          :
19979    s-secsta.adb:81 system.secondary_stack.ss_init
19980
19981 Allocation Root # 3
19982 -------------------
19983  Number of non freed allocations    :   1
19984  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
19985  High Water Mark                    :  12 Bytes
19986  Backtrace                          :
19987    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
19988 @end smallexample
19989
19990 @noindent
19991 Note that the GNAT run time contains itself a certain number of
19992 allocations that have no  corresponding deallocation,
19993 as shown here for root #2 and root
19994 #3. This is a normal behavior when the number of non-freed allocations
19995 is one, it allocates dynamic data structures that the run time needs for
19996 the complete lifetime of the program. Note also that there is only one
19997 allocation root in the user program with a single line back trace:
19998 test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc, whereas a careful analysis of the
19999 program shows that 'My_Alloc' is called at 2 different points in the
20000 source (line 21 and line 24). If those two allocation roots need to be
20001 distinguished, the backtrace depth parameter can be used:
20002
20003 @smallexample
20004 $ gnatmem 3 test_gm
20005 @end smallexample
20006
20007 @noindent
20008 which will give the following output:
20009
20010 @smallexample
20011 Global information
20012 ------------------
20013    Total number of allocations        :  18
20014    Total number of deallocations      :   5
20015    Final Water Mark (non freed mem)   :  53.00 Kilobytes
20016    High Water Mark                    :  56.90 Kilobytes
20017
20018 Allocation Root # 1
20019 -------------------
20020  Number of non freed allocations    :  10
20021  Final Water Mark (non freed mem)   :  39.06 Kilobytes
20022  High Water Mark                    :  42.97 Kilobytes
20023  Backtrace                          :
20024    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20025    test_gm.adb:24 test_gm
20026    b_test_gm.c:52 main
20027
20028 Allocation Root # 2
20029 -------------------
20030  Number of non freed allocations    :   1
20031  Final Water Mark (non freed mem)   :  10.02 Kilobytes
20032  High Water Mark                    :  10.02 Kilobytes
20033  Backtrace                          :
20034    s-secsta.adb:81  system.secondary_stack.ss_init
20035    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
20036    b_test_gm.c:33   adainit
20037
20038 Allocation Root # 3
20039 -------------------
20040  Number of non freed allocations    :   1
20041  Final Water Mark (non freed mem)   :   3.91 Kilobytes
20042  High Water Mark                    :   3.91 Kilobytes
20043  Backtrace                          :
20044    test_gm.adb:11 test_gm.my_alloc
20045    test_gm.adb:21 test_gm
20046    b_test_gm.c:52 main
20047
20048 Allocation Root # 4
20049 -------------------
20050  Number of non freed allocations    :   1
20051  Final Water Mark (non freed mem)   :  12 Bytes
20052  High Water Mark                    :  12 Bytes
20053  Backtrace                          :
20054    s-secsta.adb:181 system.secondary_stack.ss_init
20055    s-secsta.adb:283 <system__secondary_stack___elabb>
20056    b_test_gm.c:33   adainit
20057 @end smallexample
20058
20059 @noindent
20060 The allocation root #1 of the first example has been split in 2 roots #1
20061 and #3 thanks to the more precise associated backtrace.
20062
20063 @end ifclear
20064
20065 @node Stack Related Facilities
20066 @chapter Stack Related Facilities
20067
20068 @noindent
20069 This chapter describes some useful tools associated with stack
20070 checking and analysis. In
20071 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
20072
20073 @menu
20074 * Stack Overflow Checking::
20075 * Static Stack Usage Analysis::
20076 * Dynamic Stack Usage Analysis::
20077 @end menu
20078
20079 @node Stack Overflow Checking
20080 @section Stack Overflow Checking
20081 @cindex Stack Overflow Checking
20082 @cindex -fstack-check
20083
20084 @noindent
20085 For most operating systems, @command{gcc} does not perform stack overflow
20086 checking by default. This means that if the main environment task or
20087 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
20088 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
20089 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
20090 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
20091 a large local variable could ``jump'' above the guard page.
20092 Furthermore, when the
20093 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
20094 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
20095 such situations.
20096
20097 To activate stack checking, compile all units with the gcc option
20098 @option{-fstack-check}. For example:
20099
20100 @smallexample
20101 gcc -c -fstack-check package1.adb
20102 @end smallexample
20103
20104 @noindent
20105 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
20106 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
20107 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
20108 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
20109
20110 For declared tasks, the stack size is controlled by the size
20111 given in an applicable @code{Storage_Size} pragma or by the value specified
20112 at bind time with @option{-d} (@pxref{Switches for gnatbind}) or is set to
20113 the default size as defined in the GNAT runtime otherwise.
20114
20115 For the environment task, the stack size depends on
20116 system defaults and is unknown to the compiler. Stack checking
20117 may still work correctly if a fixed
20118 size stack is allocated, but this cannot be guaranteed.
20119 @ifclear vms
20120 To ensure that a clean exception is signalled for stack
20121 overflow, set the environment variable
20122 @env{GNAT_STACK_LIMIT} to indicate the maximum
20123 stack area that can be used, as in:
20124 @cindex GNAT_STACK_LIMIT
20125
20126 @smallexample
20127 SET GNAT_STACK_LIMIT 1600
20128 @end smallexample
20129
20130 @noindent
20131 The limit is given in kilobytes, so the above declaration would
20132 set the stack limit of the environment task to 1.6 megabytes.
20133 Note that the only purpose of this usage is to limit the amount
20134 of stack used by the environment task. If it is necessary to
20135 increase the amount of stack for the environment task, then this
20136 is an operating systems issue, and must be addressed with the
20137 appropriate operating systems commands.
20138 @end ifclear
20139 @ifset vms
20140 To have a fixed size stack in the environment task, the stack must be put
20141 in the P0 address space and its size specified.  Use these switches to
20142 create a p0 image:
20143
20144 @smallexample
20145 gnatmake my_progs -largs "-Wl,--opt=STACK=4000,/p0image"
20146 @end smallexample
20147
20148 @noindent
20149 The quotes are required to keep case.  The number after @samp{STACK=} is the
20150 size of the environmental task stack in pagelets (512 bytes).  In this example
20151 the stack size is about 2 megabytes.
20152
20153 @noindent
20154 A consequence of the @option{/p0image} qualifier is also to makes RMS buffers
20155 be placed in P0 space.  Refer to @cite{HP OpenVMS Linker Utility Manual} for
20156 more details about the @option{/p0image} qualifier and the @option{stack}
20157 option.
20158 @end ifset
20159
20160 @node Static Stack Usage Analysis
20161 @section Static Stack Usage Analysis
20162 @cindex Static Stack Usage Analysis
20163 @cindex -fstack-usage
20164
20165 @noindent
20166 A unit compiled with @option{-fstack-usage} will generate an extra file
20167 that specifies
20168 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
20169 The file has the same
20170 basename as the target object file with a @file{.su} extension.
20171 Each line of this file is made up of three fields:
20172
20173 @itemize
20174 @item
20175 The name of the function.
20176 @item
20177 A number of bytes.
20178 @item
20179 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
20180 @end itemize
20181
20182 The second field corresponds to the size of the known part of the function
20183 frame.
20184
20185 The qualifier @code{static} means that the function frame size
20186 is purely static.
20187 It usually means that all local variables have a static size.
20188 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
20189 utilization.
20190
20191 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
20192 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
20193 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
20194 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
20195 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
20196 utilization.
20197
20198 @node Dynamic Stack Usage Analysis
20199 @section Dynamic Stack Usage Analysis
20200
20201 @noindent
20202 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
20203 adding a switch to @command{gnatbind}, as:
20204
20205 @smallexample
20206 $ gnatbind -u0 file
20207 @end smallexample
20208
20209 @noindent
20210 With this option, at each task termination, its stack usage is  output on
20211 @file{stderr}.
20212 It is not always convenient to output the stack usage when the program
20213 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
20214 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
20215 @option{-u} option. For instance:
20216
20217 @smallexample
20218 $ gnatbind -u100 file
20219 @end smallexample
20220
20221 @noindent
20222 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
20223 output this info at program termination. Results are displayed in four
20224 columns:
20225
20226 @noindent
20227 Index | Task Name | Stack Size | Actual Use [min - max]
20228
20229 @noindent
20230 where:
20231
20232 @table @emph
20233 @item Index
20234 is a number associated with each task.
20235
20236 @item Task Name
20237 is the name of the task analyzed.
20238
20239 @item Stack Size
20240 is the maximum size for the stack.
20241
20242 @item Actual Use
20243 is the measure done by the stack analyzer. In order to prevent overflow,
20244 the stack is not entirely analyzed, and it's not possible to know exactly how
20245 much has actually been used. The real amount of stack used is between the min
20246 and max values.
20247
20248 @end table
20249
20250 @noindent
20251 The environment task stack, e.g., the stack that contains the main unit, is
20252 only processed when the environment variable GNAT_STACK_LIMIT is set.
20253
20254
20255 @c *********************************
20256 @c *            GNATCHECK          *
20257 @c *********************************
20258 @node Verifying Properties Using gnatcheck
20259 @chapter Verifying Properties Using @command{gnatcheck}
20260 @findex gnatcheck
20261 @cindex @command{gnatcheck}
20262
20263 @noindent
20264 The @command{gnatcheck} tool is an ASIS-based utility that checks properties
20265 of Ada source files according to a given set of semantic rules.
20266 @cindex ASIS
20267
20268 In order to check compliance with a given rule, @command{gnatcheck} has to
20269 semantically analyze the Ada sources.
20270 Therefore, checks can only be performed on
20271 legal Ada units. Moreover, when a unit depends semantically upon units located
20272 outside the current directory, the source search path has to be provided when
20273 calling @command{gnatcheck}, either through a specified project file or
20274 through @command{gnatcheck} switches as described below.
20275
20276 A number of rules are predefined in @command{gnatcheck} and are described
20277 later in this chapter.
20278 You can also add new rules, by modifying the @command{gnatcheck} code and
20279 rebuilding the tool. In order to add a simple rule making some local checks,
20280 a small amount of straightforward ASIS-based programming is usually needed.
20281
20282 Project support for @command{gnatcheck} is provided by the GNAT
20283 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
20284
20285 Invoking @command{gnatcheck} on the command line has the form:
20286
20287 @smallexample
20288 $ gnatcheck @ovar{switches}  @{@var{filename}@}
20289       @r{[}^-files^/FILES^=@{@var{arg_list_filename}@}@r{]}
20290       @r{[}-cargs @var{gcc_switches}@r{]} @r{[}-rules @var{rule_options}@r{]}
20291 @end smallexample
20292
20293 @noindent
20294 where
20295 @itemize @bullet
20296 @item
20297 @var{switches} specify the general tool options
20298
20299 @item
20300 Each @var{filename} is the name (including the extension) of a source
20301 file to process. ``Wildcards'' are allowed, and
20302 the file name may contain path information.
20303
20304 @item
20305 Each @var{arg_list_filename} is the name (including the extension) of a text
20306 file containing the names of the source files to process, separated by spaces
20307 or line breaks.
20308
20309 @item
20310 @var{gcc_switches} is a list of switches for
20311 @command{gcc}. They will be passed on to all compiler invocations made by
20312 @command{gnatcheck} to generate the ASIS trees. Here you can provide
20313 @option{^-I^/INCLUDE_DIRS=^} switches to form the source search path,
20314 and use the @option{-gnatec} switch to set the configuration file.
20315
20316 @item
20317 @var{rule_options} is a list of options for controlling a set of
20318 rules to be checked by @command{gnatcheck} (@pxref{gnatcheck Rule Options}).
20319 @end itemize
20320
20321 @noindent
20322 Either a @file{@var{filename}} or an @file{@var{arg_list_filename}} must be supplied.
20323
20324 @menu
20325 * Format of the Report File::
20326 * General gnatcheck Switches::
20327 * gnatcheck Rule Options::
20328 * Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output::
20329 * Project-Wide Checks::
20330 * Predefined Rules::
20331 @end menu
20332
20333 @node Format of the Report File
20334 @section Format of the Report File
20335 @cindex Report file (for @code{gnatcheck})
20336
20337 @noindent
20338 The @command{gnatcheck} tool outputs on @file{stdout} all messages concerning
20339 rule violations.
20340 It also creates, in the current
20341 directory, a text file named @file{^gnatcheck.out^GNATCHECK.OUT^} that
20342 contains the complete report of the last gnatcheck run. This report contains:
20343 @itemize @bullet
20344 @item a list of the Ada source files being checked,
20345 @item a list of enabled and disabled rules,
20346 @item a list of the diagnostic messages, ordered in three different ways
20347 and collected in three separate
20348 sections. Section 1 contains the raw list of diagnostic messages. It
20349 corresponds to the output going to @file{stdout}. Section 2 contains
20350 messages ordered by rules.
20351 Section 3 contains messages ordered by source files.
20352 @end itemize
20353
20354 @node General gnatcheck Switches
20355 @section General @command{gnatcheck} Switches
20356
20357 @noindent
20358 The following switches control the general @command{gnatcheck} behavior
20359
20360 @table @option
20361 @c !sort!
20362 @cindex @option{^-a^/ALL^} (@command{gnatcheck})
20363 @item ^-a^/ALL^
20364 Process all units including those with read-only ALI files such as
20365 those from GNAT Run-Time library.
20366
20367 @ifclear vms
20368 @ignore
20369 @cindex @option{-d} (@command{gnatcheck})
20370 @item -d
20371 Debug mode
20372 @end ignore
20373
20374 @cindex @option{-dd} (@command{gnatcheck})
20375 @item -dd
20376 Progress indicator mode (for use in GPS)
20377 @end ifclear
20378
20379 @cindex @option{^-h^/HELP^} (@command{gnatcheck})
20380 @item ^-h^/HELP^
20381 List the predefined and user-defined rules. For more details see
20382 @ref{Predefined Rules}.
20383
20384 @cindex @option{^-l^/LOCS^} (@command{gnatcheck})
20385 @item ^-l^/LOCS^
20386 Use full source locations references in the report file. For a construct from
20387 a generic instantiation a full source location is a chain from the location
20388 of this construct in the generic unit to the place where this unit is
20389 instantiated.
20390
20391 @cindex @option{^-m^/DIAGNOSTIC_LIMIT^} (@command{gnatcheck})
20392 @item ^-m@i{nnn}^/DIAGNOSTIC_LIMIT=@i{nnn}^
20393 Maximum number of diagnoses to be sent to Stdout, @i{nnn} from o@dots{}1000,
20394 the default value is 500. Zero means that there is no limitation on
20395 the number of diagnostic messages to be printed into Stdout.
20396
20397 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatcheck})
20398 @item ^-q^/QUIET^
20399 Quiet mode. All the diagnoses about rule violations are placed in the
20400 @command{gnatcheck} report file only, without duplicating in @file{stdout}.
20401
20402 @cindex @option{^-s^/SHORT^} (@command{gnatcheck})
20403 @item ^-s^/SHORT^
20404 Short format of the report file (no version information, no list of applied
20405 rules, no list of checked sources is included)
20406
20407 @cindex @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^} (@command{gnatcheck})
20408 @item ^-s1^/COMPILER_STYLE^
20409 Include the compiler-style section in the report file
20410
20411 @cindex @option{^-s2^/BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20412 @item ^-s2^/BY_RULES^
20413 Include the section containing diagnoses ordered by rules in the report file
20414
20415 @cindex @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} (@command{gnatcheck})
20416 @item ^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^
20417 Include the section containing diagnoses ordered by files and then by rules
20418 in the report file
20419
20420 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatcheck})
20421 @item ^-v^/VERBOSE^
20422 Verbose mode; @command{gnatcheck} generates version information and then
20423 a trace of sources being processed.
20424
20425 @end table
20426
20427 @noindent
20428 Note that if any of the options @option{^-s1^/COMPILER_STYLE^},
20429 @option{^-s2^/BY_RULES^} or
20430 @option{^-s3^/BY_FILES_BY_RULES^} is specified,
20431 then the  @command{gnatcheck} report file will only contain sections
20432 explicitly denoted by these options.
20433
20434 @node gnatcheck Rule Options
20435 @section @command{gnatcheck} Rule Options
20436
20437 @noindent
20438 The following options control the processing performed by
20439 @command{gnatcheck}.
20440
20441 @table @option
20442 @cindex @option{+ALL} (@command{gnatcheck})
20443 @item +ALL
20444 Turn all the rule checks ON.
20445
20446 @cindex @option{-ALL} (@command{gnatcheck})
20447 @item -ALL
20448 Turn all the rule checks OFF.
20449
20450 @cindex @option{+R} (@command{gnatcheck})
20451 @item +R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20452 Turn on the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20453 @var{rule_id} must be the identifier of one of the currently implemented rules
20454 (use @option{^-h^/HELP^} for the list of implemented rules). Rule identifiers
20455 are not case-sensitive. The @var{param} item must
20456 be a string representing a valid parameter(s) for the specified rule.
20457 If it contains any space characters then this string must be enclosed in
20458 quotation marks.
20459
20460 @cindex @option{-R} (@command{gnatcheck})
20461 @item -R@var{rule_id}@r{[}:@var{param}@r{]}
20462 Turn off the check for a specified rule with the specified parameter, if any.
20463
20464 @cindex @option{-from} (@command{gnatcheck})
20465 @item -from=@var{rule_option_filename}
20466 Read the rule options from the text file @var{rule_option_filename}, referred as
20467 ``rule file'' below.
20468
20469 @end table
20470
20471 @noindent
20472 The default behavior is that all the rule checks are disabled.
20473
20474 A rule file is a text file containing a set of rule options.
20475 @cindex Rule file (for @code{gnatcheck})
20476 The file may contain empty lines and Ada-style comments (comment
20477 lines and end-of-line comments). The rule file has free format; that is,
20478 you do not have to start a new rule option on a new line.
20479
20480 A rule file may contain other @option{-from=@var{rule_option_filename}}
20481 options, each such option being replaced with the content of the
20482 corresponding rule file during the rule files processing. In case a
20483 cycle is detected (that is, @file{@var{rule_file_1}} reads rule options
20484 from @file{@var{rule_file_2}}, and @file{@var{rule_file_2}} reads
20485 (directly or indirectly) rule options from @file{@var{rule_file_1}}),
20486 the processing of rule files is interrupted and a part of their content
20487 is ignored.
20488
20489
20490 @node Adding the Results of Compiler Checks to gnatcheck Output
20491 @section Adding the Results of Compiler Checks to @command{gnatcheck} Output
20492
20493 @noindent
20494 The @command{gnatcheck} tool can include in the generated diagnostic messages
20495 and in
20496 the report file the results of the checks performed by the compiler. Though
20497 disabled by default, this effect may be obtained by using @option{+R} with
20498 the following rule identifiers and parameters:
20499
20500 @table @option
20501 @item Restrictions
20502 To record restrictions violations (that are performed by the compiler if the
20503 pragma @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings} are given),
20504 use the rule named
20505 @code{Restrictions} with the same parameters as pragma
20506 @code{Restrictions} or @code{Restriction_Warnings}.
20507
20508 @item Style_Checks
20509 To record compiler style checks(@pxref{Style Checking}), use the rule named
20510 @code{Style_Checks}. A parameter of this rule can be either @code{All_Checks},
20511 which enables all the standard style checks that corresponds to @option{-gnatyy}
20512 GNAT style check option, or a string that has exactly the same
20513 structure and semantics as the @code{string_LITERAL} parameter of GNAT pragma
20514 @code{Style_Checks} (for further information about this pragma,
20515 @pxref{Pragma Style_Checks,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}).
20516
20517 @item Warnings
20518 To record compiler warnings (@pxref{Warning Message Control}), use the rule
20519 named @code{Warnings} with a parameter that is a valid
20520 @i{static_string_expression} argument of GNAT pragma @code{Warnings}
20521 (for further information about this pragma, @pxref{Pragma Warnings,,,
20522 gnat_rm, GNAT Reference Manual}). Note, that in case of gnatcheck
20523 's' parameter, that corresponds to the GNAT @option{-gnatws} option, disables
20524 all the specific warnings, but not suppresses the warning mode,
20525 and 'e' parameter, corresponding to @option{-gnatwe} that means
20526 "treat warnings as errors", does not have any effect.
20527
20528 @end table
20529
20530 To disable a specific restriction check, use @code{-RStyle_Checks} gnatcheck
20531 option with the corresponding restriction name as a parameter. @code{-R} is
20532 not available for @code{Style_Checks} and @code{Warnings} options, to disable
20533 warnings and style checks, use the corresponding warning and style options.
20534
20535 @node Project-Wide Checks
20536 @section Project-Wide Checks
20537 @cindex Project-wide checks (for @command{gnatcheck})
20538
20539 @noindent
20540 In order to perform checks on all units of a given project, you can use
20541 the GNAT driver along with the @option{-P} option:
20542 @smallexample
20543    gnat check -Pproj -rules -from=my_rules
20544 @end smallexample
20545
20546 @noindent
20547 If the project @code{proj} depends upon other projects, you can perform
20548 checks on the project closure using the @option{-U} option:
20549 @smallexample
20550    gnat check -Pproj -U -rules -from=my_rules
20551 @end smallexample
20552
20553 @noindent
20554 Finally, if not all the units are relevant to a particular main
20555 program in the project closure, you can perform checks for the set
20556 of units needed to create a given main program (unit closure) using
20557 the @option{-U} option followed by the name of the main unit:
20558 @smallexample
20559    gnat check -Pproj -U main -rules -from=my_rules
20560 @end smallexample
20561
20562
20563 @node Predefined Rules
20564 @section Predefined Rules
20565 @cindex Predefined rules (for @command{gnatcheck})
20566
20567 @ignore
20568 @c (Jan 2007) Since the global rules are still under development and are not
20569 @c documented, there is no point in explaining the difference between
20570 @c global and local rules
20571 @noindent
20572 A rule in @command{gnatcheck} is either local or global.
20573 A @emph{local rule} is a rule that applies to a well-defined section
20574 of a program and that can be checked by analyzing only this section.
20575 A @emph{global rule} requires analysis of some global properties of the
20576 whole program (mostly related to the program call graph).
20577 As of @value{NOW}, the implementation of global rules should be
20578 considered to be at a preliminary stage. You can use the
20579 @option{+GLOBAL} option to enable all the global rules, and the
20580 @option{-GLOBAL} rule option to disable all the global rules.
20581
20582 All the global rules in the list below are
20583 so indicated by marking them ``GLOBAL''.
20584 This +GLOBAL and -GLOBAL options are not
20585 included in the list of gnatcheck options above, because at the moment they
20586 are considered as a temporary debug options.
20587
20588 @command{gnatcheck} performs rule checks for generic
20589 instances only for global rules.  This limitation may be relaxed in a later
20590 release.
20591 @end ignore
20592
20593 @noindent
20594 The following subsections document the rules implemented in
20595 @command{gnatcheck}.
20596 The subsection title is the same as the rule identifier, which may be
20597 used as a parameter of the @option{+R} or @option{-R} options.
20598
20599
20600 @menu
20601 * Abstract_Type_Declarations::
20602 * Anonymous_Arrays::
20603 * Anonymous_Subtypes::
20604 * Blocks::
20605 * Boolean_Relational_Operators::
20606 @ignore
20607 * Ceiling_Violations::
20608 @end ignore
20609 * Controlled_Type_Declarations::
20610 * Declarations_In_Blocks::
20611 * Default_Parameters::
20612 * Discriminated_Records::
20613 * Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements::
20614 * Exceptions_As_Control_Flow::
20615 * EXIT_Statements_With_No_Loop_Name::
20616 * Expanded_Loop_Exit_Names::
20617 * Explicit_Full_Discrete_Ranges::
20618 * Float_Equality_Checks::
20619 * Forbidden_Pragmas::
20620 * Function_Style_Procedures::
20621 * Generics_In_Subprograms::
20622 * GOTO_Statements::
20623 * Implicit_IN_Mode_Parameters::
20624 * Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types::
20625 * Improperly_Located_Instantiations::
20626 * Improper_Returns::
20627 * Library_Level_Subprograms::
20628 * Local_Packages::
20629 @ignore
20630 * Improperly_Called_Protected_Entries::
20631 @end ignore
20632 * Metrics::
20633 * Misnamed_Identifiers::
20634 * Multiple_Entries_In_Protected_Definitions::
20635 * Name_Clashes::
20636 * Non_Qualified_Aggregates::
20637 * Non_Short_Circuit_Operators::
20638 * Non_SPARK_Attributes::
20639 * Non_Tagged_Derived_Types::
20640 * Non_Visible_Exceptions::
20641 * Numeric_Literals::
20642 * OTHERS_In_Aggregates::
20643 * OTHERS_In_CASE_Statements::
20644 * OTHERS_In_Exception_Handlers::
20645 * Outer_Loop_Exits::
20646 * Overloaded_Operators::
20647 * Overly_Nested_Control_Structures::
20648 * Parameters_Out_Of_Order::
20649 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters::
20650 * Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters::
20651 * Positional_Components::
20652 * Positional_Generic_Parameters::
20653 * Positional_Parameters::
20654 * Predefined_Numeric_Types::
20655 * Raising_External_Exceptions::
20656 * Raising_Predefined_Exceptions::
20657 * Separate_Numeric_Error_Handlers::
20658 @ignore
20659 * Recursion::
20660 * Side_Effect_Functions::
20661 @end ignore
20662 * Slices::
20663 * Unassigned_OUT_Parameters::
20664 * Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies::
20665 * Unconstrained_Array_Returns::
20666 * Universal_Ranges::
20667 * Unnamed_Blocks_And_Loops::
20668 @ignore
20669 * Unused_Subprograms::
20670 @end ignore
20671 * USE_PACKAGE_Clauses::
20672 * Volatile_Objects_Without_Address_Clauses::
20673 @end menu
20674
20675
20676 @node Abstract_Type_Declarations
20677 @subsection @code{Abstract_Type_Declarations}
20678 @cindex @code{Abstract_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
20679
20680 @noindent
20681 Flag all declarations of abstract types. For an abstract private
20682 type, both the private and full type declarations are flagged.
20683
20684 This rule has no parameters.
20685
20686
20687 @node Anonymous_Arrays
20688 @subsection @code{Anonymous_Arrays}
20689 @cindex @code{Anonymous_Arrays} rule (for @command{gnatcheck})
20690
20691 @noindent
20692 Flag all anonymous array type definitions (by Ada semantics these can only
20693 occur in object declarations).
20694
20695 This rule has no parameters.
20696
20697 @node Anonymous_Subtypes
20698 @subsection @code{Anonymous_Subtypes}
20699 @cindex @code{Anonymous_Subtypes} rule (for @command{gnatcheck})
20700
20701 @noindent
20702 Flag all uses of anonymous subtypes. A use of an anonymous subtype is
20703 any instance of a subtype indication with a constraint, other than one
20704 that occurs immediately within a subtype declaration. Any use of a range
20705 other than as a constraint used immediately within a subtype declaration
20706 is considered as an anonymous subtype.
20707
20708 An effect of this rule is that @code{for} loops such as the following are
20709 flagged (since @code{1..N} is formally a ``range''):
20710
20711 @smallexample @c ada
20712 for I in 1 .. N loop
20713    @dots{}
20714 end loop;
20715 @end smallexample
20716
20717 @noindent
20718 Declaring an explicit subtype solves the problem:
20719
20720 @smallexample @c ada
20721 subtype S is Integer range 1..N;
20722 @dots{}
20723 for I in S loop
20724    @dots{}
20725 end loop;
20726 @end smallexample
20727
20728 @noindent
20729 This rule has no parameters.
20730
20731 @node Blocks
20732 @subsection @code{Blocks}
20733 @cindex @code{Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
20734
20735 @noindent
20736 Flag each block statement.
20737
20738 This rule has no parameters.
20739
20740 @node Boolean_Relational_Operators
20741 @subsection @code{Boolean_Relational_Operators}
20742 @cindex @code{Boolean_Relational_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
20743
20744 @noindent
20745 Flag each call to a predefined relational operator (``<'', ``>'', ``<='',
20746 ``>='', ``='' and ``/='') for the predefined Boolean type.
20747 (This rule is useful in enforcing the SPARK language restrictions.)
20748
20749 Calls to predefined relational operators of any type derived from
20750 @code{Standard.Boolean} are not detected.  Calls to user-defined functions
20751 with these designators, and uses of operators that are renamings
20752 of the predefined relational operators for @code{Standard.Boolean},
20753 are likewise not detected.
20754
20755 This rule has no parameters.
20756
20757 @ignore
20758 @node Ceiling_Violations
20759 @subsection @code{Ceiling_Violations} (under construction, GLOBAL)
20760 @cindex @code{Ceiling_Violations} rule (for @command{gnatcheck})
20761
20762 @noindent
20763 Flag invocations of a protected operation by a task whose priority exceeds
20764 the protected object's ceiling.
20765
20766 As of @value{NOW}, this rule has the following limitations:
20767
20768 @itemize @bullet
20769
20770 @item
20771  We consider only pragmas Priority and Interrupt_Priority as means to define
20772   a task/protected operation priority. We do not consider the effect of using
20773   Ada.Dynamic_Priorities.Set_Priority procedure;
20774
20775 @item
20776  We consider only base task priorities, and no priority inheritance. That is,
20777   we do not make a difference between calls issued during task activation and
20778   execution of the sequence of statements from task body;
20779
20780 @item
20781  Any situation when the priority of protected operation caller is set by a
20782   dynamic expression (that is, the corresponding Priority or
20783   Interrupt_Priority pragma has a non-static expression as an argument) we
20784   treat as a priority inconsistency (and, therefore, detect this situation).
20785 @end itemize
20786
20787 @noindent
20788 At the moment the notion of the main subprogram is not implemented in
20789 gnatcheck, so any pragma Priority in a library level subprogram body (in case
20790 if this subprogram can be a main subprogram of a partition) changes the
20791 priority of an environment task. So if we have more then one such pragma in
20792 the set of processed sources, the pragma that is processed last, defines the
20793 priority of an environment task.
20794
20795 This rule has no parameters.
20796 @end ignore
20797
20798 @node Controlled_Type_Declarations
20799 @subsection @code{Controlled_Type_Declarations}
20800 @cindex @code{Controlled_Type_Declarations} rule (for @command{gnatcheck})
20801
20802 @noindent
20803 Flag all declarations of controlled types. A declaration of a private type
20804 is flagged if its full declaration declares a controlled type. A declaration
20805 of a derived type is flagged if its ancestor type is controlled. Subtype
20806 declarations are not checked. A declaration of a type that itself is not a
20807 descendant of a type declared in @code{Ada.Finalization} but has a controlled
20808 component is not checked.
20809
20810 This rule has no parameters.
20811
20812
20813
20814 @node Declarations_In_Blocks
20815 @subsection @code{Declarations_In_Blocks}
20816 @cindex @code{Declarations_In_Blocks} rule (for @command{gnatcheck})
20817
20818 @noindent
20819 Flag all block statements containing local declarations. A @code{declare}
20820 block with an empty @i{declarative_part} or with a @i{declarative part}
20821 containing only pragmas and/or @code{use} clauses is not flagged.
20822
20823 This rule has no parameters.
20824
20825
20826 @node Default_Parameters
20827 @subsection @code{Default_Parameters}
20828 @cindex @code{Default_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
20829
20830 @noindent
20831 Flag all default expressions for subprogram parameters. Parameter
20832 declarations of formal and generic subprograms are also checked.
20833
20834 This rule has no parameters.
20835
20836
20837 @node Discriminated_Records
20838 @subsection @code{Discriminated_Records}
20839 @cindex @code{Discriminated_Records} rule (for @command{gnatcheck})
20840
20841 @noindent
20842 Flag all declarations of record types with discriminants. Only the
20843 declarations of record and record extension types are checked. Incomplete,
20844 formal, private, derived and private extension type declarations are not
20845 checked. Task and protected type declarations also are not checked.
20846
20847 This rule has no parameters.
20848
20849
20850 @node Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements
20851 @subsection @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements}
20852 @cindex @code{Enumeration_Ranges_In_CASE_Statements} (for @command{gnatcheck})
20853
20854 @noindent
20855 Flag each use of a range of enumeration literals as a choice in a
20856 @code{case} statement.
20857 All forms for specifying a range (explicit ranges
20858 such as @code{A .. B}, subtype marks and @code{'Range} attributes) are flagged.
20859 An enumeration range is
20860 flagged even if contains exactly one enumeration value or no values at all. A
20861 type derived from an enumeration type is considered as an enumeration type.
20862
20863 This rule helps prevent maintenance problems arising from adding an
20864 enumeration value to a type and having it implicitly handled by an existing
20865 @code{case} statement with an enumeration range that includes the new literal.
20866
20867 This rule has no parameters.
20868
20869
20870 @node Exceptions_As_Control_Flow
20871 @subsection @code{Exceptions_As_Control_Flow}
20872 @cindex @code{Exceptions_As_Control_Flow} (for @command{gnatcheck})
20873
20874 @noindent
20875 Flag each place where an exception is explicitly raised and handled in the
20876 same subprogram body. A @code{raise} statement in an exception handler,
20877 package body, task body or entry body is not flagged.
20878
20879 The rule has no parameters.
20880
20881 @node EXIT_Statements_With_No_Loop_Name
20882 @subsection @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name}
20883 @cindex @code{EXIT_Statements_With_No_Loop_Name} (for @command{gnatcheck})
20884
20885 @noindent
20886 Flag each @code{exit} statement that does not specify the name of the loop
20887 being exited.
20888
20889 The rule has no parameters.
20890
20891
20892 @node Expanded_Loop_Exit_Names
20893 @subsection @code{Expanded_Loop_Exit_Names}
20894 @cindex @code{Expanded_Loop_Exit_Names} rule (for @command{gnatcheck})
20895
20896 @noindent
20897 Flag all expanded loop names in @code{exit} statements.
20898
20899 This rule has no parameters.
20900
20901 @node Explicit_Full_Discrete_Ranges
20902 @subsection @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges}
20903 @cindex @code{Explicit_Full_Discrete_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
20904
20905 @noindent
20906 Flag each discrete range that has the form @code{A'First .. A'Last}.
20907
20908 This rule has no parameters.
20909
20910 @node Float_Equality_Checks
20911 @subsection @code{Float_Equality_Checks}
20912 @cindex @code{Float_Equality_Checks} rule (for @command{gnatcheck})
20913
20914 @noindent
20915 Flag all calls to the predefined equality operations for floating-point types.
20916 Both ``@code{=}'' and ``@code{/=}'' operations are checked.
20917 User-defined equality operations are not flagged, nor are ``@code{=}''
20918 and ``@code{/=}'' operations for fixed-point types.
20919
20920 This rule has no parameters.
20921
20922
20923 @node Forbidden_Pragmas
20924 @subsection @code{Forbidden_Pragmas}
20925 @cindex @code{Forbidden_Pragmas} rule (for @command{gnatcheck})
20926
20927 @noindent
20928 Flag each use of the specified pragmas.  The pragmas to be detected
20929 are named in the rule's  parameters.
20930
20931 This rule has the following parameters:
20932
20933 @itemize @bullet
20934 @item For the @option{+R} option
20935
20936 @table @asis
20937 @item @emph{Pragma_Name}
20938 Adds the specified pragma to the set of pragmas to be
20939 checked and sets the checks for all the specified pragmas
20940 ON. @emph{Pragma_Name} is treated as a name of a pragma. If it
20941 does not correspond to any pragma name defined in the Ada
20942 standard or to the name of a GNAT-specific pragma defined
20943 in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
20944 Manual}, it is treated as the name of unknown pragma.
20945
20946 @item @code{GNAT}
20947 All the GNAT-specific pragmas are detected; this sets
20948 the checks for all the specified pragmas ON.
20949
20950 @item @code{ALL}
20951 All pragmas are detected; this sets the rule ON.
20952 @end table
20953
20954 @item For the @option{-R} option
20955 @table @asis
20956 @item @emph{Pragma_Name}
20957 Removes the specified pragma from the set of pragmas to be
20958 checked without affecting checks for
20959 other pragmas. @emph{Pragma_Name} is treated as a name
20960 of a pragma. If it does not correspond to any pragma
20961 defined in the Ada standard or to any name defined in
20962 @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual},
20963 this option is treated as turning OFF detection of all unknown pragmas.
20964
20965 @item GNAT
20966 Turn OFF detection of all GNAT-specific pragmas
20967
20968 @item ALL
20969 Clear the list of the pragmas to be detected and
20970 turn the rule OFF.
20971 @end table
20972 @end itemize
20973
20974 @noindent
20975 Parameters are not case sensitive. If @emph{Pragma_Name} does not have
20976 the syntax of an Ada identifier and therefore can not be considered
20977 as a pragma name, a diagnostic message is generated and the corresponding
20978 parameter is ignored.
20979
20980 When more then one parameter is given in the same rule option, the parameters
20981 must be separated by a comma.
20982
20983 If more then one option for this rule is specified for the @command{gnatcheck}
20984 call, a new option overrides the previous one(s).
20985
20986 The @option{+R} option with no parameters turns the rule ON with the set of
20987 pragmas to be detected defined by the previous rule options.
20988 (By default this set is empty, so if the only option specified for the rule is
20989 @option{+RForbidden_Pragmas} (with
20990 no parameter), then the rule is enabled, but it does not detect anything).
20991 The @option{-R} option with no parameter turns the rule OFF, but it does not
20992 affect the set of pragmas to be detected.
20993
20994
20995
20996
20997 @node Function_Style_Procedures
20998 @subsection @code{Function_Style_Procedures}
20999 @cindex @code{Function_Style_Procedures} rule (for @command{gnatcheck})
21000
21001 @noindent
21002 Flag each procedure that can be rewritten as a function. A procedure can be
21003 converted into a function if it has exactly one parameter of mode @code{out}
21004 and no parameters of mode @code{in out}. Procedure declarations,
21005 formal procedure declarations, and generic procedure declarations are always
21006 checked. Procedure
21007 bodies and body stubs are flagged only if they do not have corresponding
21008 separate declarations. Procedure renamings and procedure instantiations are
21009 not flagged.
21010
21011 If a procedure can be rewritten as a function, but its @code{out} parameter is
21012 of a limited type, it is not flagged.
21013
21014 Protected procedures are not flagged. Null procedures also are not flagged.
21015
21016 This rule has no parameters.
21017
21018
21019 @node Generics_In_Subprograms
21020 @subsection @code{Generics_In_Subprograms}
21021 @cindex @code{Generics_In_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21022
21023 @noindent
21024 Flag each declaration of a generic unit in a subprogram. Generic
21025 declarations in the bodies of generic subprograms are also flagged.
21026 A generic unit nested in another generic unit is not flagged.
21027 If a generic unit is
21028 declared in a local package that is declared in a subprogram body, the
21029 generic unit is flagged.
21030
21031 This rule has no parameters.
21032
21033
21034 @node GOTO_Statements
21035 @subsection @code{GOTO_Statements}
21036 @cindex @code{GOTO_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
21037
21038 @noindent
21039 Flag each occurrence of a @code{goto} statement.
21040
21041 This rule has no parameters.
21042
21043
21044 @node Implicit_IN_Mode_Parameters
21045 @subsection @code{Implicit_IN_Mode_Parameters}
21046 @cindex @code{Implicit_IN_Mode_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21047
21048 @noindent
21049 Flag each occurrence of a formal parameter with an implicit @code{in} mode.
21050 Note that @code{access} parameters, although they technically behave
21051 like @code{in} parameters, are not flagged.
21052
21053 This rule has no parameters.
21054
21055
21056 @node Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types
21057 @subsection @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types}
21058 @cindex @code{Implicit_SMALL_For_Fixed_Point_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21059
21060 @noindent
21061 Flag each fixed point type declaration that lacks an explicit
21062 representation  clause to define its @code{'Small} value.
21063 Since @code{'Small} can be  defined only for ordinary fixed point types,
21064 decimal fixed point type declarations are not checked.
21065
21066 This rule has no parameters.
21067
21068
21069 @node Improperly_Located_Instantiations
21070 @subsection @code{Improperly_Located_Instantiations}
21071 @cindex @code{Improperly_Located_Instantiations} rule (for @command{gnatcheck})
21072
21073 @noindent
21074 Flag all generic instantiations in library-level package specs
21075 (including library generic packages) and in all subprogram bodies.
21076
21077 Instantiations in task and entry bodies are not flagged. Instantiations in the
21078 bodies of protected subprograms are flagged.
21079
21080 This rule has no parameters.
21081
21082
21083
21084 @node Improper_Returns
21085 @subsection @code{Improper_Returns}
21086 @cindex @code{Improper_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
21087
21088 @noindent
21089 Flag each explicit @code{return} statement in procedures, and
21090 multiple @code{return} statements in functions.
21091 Diagnostic messages are generated for all @code{return} statements
21092 in a procedure (thus each procedure must be written so that it
21093 returns implicitly at the end of its statement part),
21094 and for all @code{return} statements in a function after the first one.
21095 This rule supports the stylistic convention that each subprogram
21096 should have no more than one point of normal return.
21097
21098 This rule has no parameters.
21099
21100
21101 @node Library_Level_Subprograms
21102 @subsection @code{Library_Level_Subprograms}
21103 @cindex @code{Library_Level_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
21104
21105 @noindent
21106 Flag all library-level subprograms (including generic subprogram instantiations).
21107
21108 This rule has no parameters.
21109
21110
21111 @node Local_Packages
21112 @subsection @code{Local_Packages}
21113 @cindex @code{Local_Packages} rule (for @command{gnatcheck})
21114
21115 @noindent
21116 Flag all local packages declared in package and generic package
21117 specs.
21118 Local packages in bodies are not flagged.
21119
21120 This rule has no parameters.
21121
21122 @ignore
21123 @node Improperly_Called_Protected_Entries
21124 @subsection @code{Improperly_Called_Protected_Entries} (under construction, GLOBAL)
21125 @cindex @code{Improperly_Called_Protected_Entries} rule (for @command{gnatcheck})
21126
21127 @noindent
21128 Flag each protected entry that can be called from more than one task.
21129
21130 This rule has no parameters.
21131 @end ignore
21132
21133 @node Metrics
21134 @subsection @code{Metrics}
21135 @cindex @code{Metrics} rule (for @command{gnatcheck})
21136
21137 @noindent
21138 There is a set of checks based on computing a metric value and comparing the
21139 result with the specified upper (or lower, depending on a specific metric)
21140 value specified for a given metric. A construct is flagged if a given metric
21141 is applicable (can be computed) for it and the computed value is greater
21142 then (lover then) the specified upper (lower) bound.
21143
21144 The name of any metric-based rule consists of the prefix @code{Metrics_}
21145 followed by the name of the corresponding metric (see the table below).
21146 For @option{+R} option, each metric-based rule has a numeric parameter
21147 specifying the bound (integer or real, depending on a metric), @option{-R}
21148 option for metric rules does not have a parameter.
21149
21150 The following table shows the metric names for that the corresponding
21151 metrics-based checks are supported by gnatcheck, including the
21152 constraint that must be satisfied by the bound that is specified for the check
21153 and what bound - upper (U) or lower (L) - should be specified.
21154
21155 @multitable {@code{Cyclomatic_Complexity}}{Cyclomatic complexity}{Positive integer}
21156 @ifnothtml
21157 @headitem Check Name @tab Description @tab Bounds Value
21158 @end ifnothtml
21159 @ifhtml
21160 @item @b{Check Name} @tab @b{Description} @tab @b{Bounds Value}
21161 @end ifhtml
21162 @c Above conditional code is workaround to bug in texi2html (Feb 2008)
21163 @item @code{Essential_Complexity} @tab Essential complexity @tab Positive integer (U)
21164 @item @code{Cyclomatic_Complexity} @tab Cyclomatic complexity @tab Positive integer (U)
21165 @item @code{LSLOC} @tab Logical Source Lines of Code @tab Positive integer (U)
21166 @end multitable
21167
21168 @noindent
21169 The meaning and the computed values for all these metrics are exactly
21170 the same as for the corresponding metrics in @command{gnatmetric}.
21171
21172 @emph{Example:} the rule
21173 @smallexample
21174 +RMetrics_Cyclomatic_Complexity : 7
21175 @end smallexample
21176 @noindent
21177 means that all bodies with cyclomatic complexity exceeding 7 will be flagged.
21178
21179 To turn OFF the check for cyclomatic complexity metric, use the following option:
21180 @smallexample
21181 -RMetrics_Cyclomatic_Complexity
21182 @end smallexample
21183
21184 @node Misnamed_Identifiers
21185 @subsection @code{Misnamed_Identifiers}
21186 @cindex @code{Misnamed_Identifiers} rule (for @command{gnatcheck})
21187
21188 @noindent
21189 Flag the declaration of each identifier that does not have a suffix
21190 corresponding to the kind of entity being declared.
21191 The following declarations are checked:
21192
21193 @itemize @bullet
21194 @item
21195 type declarations
21196
21197 @item
21198 constant declarations (but not number declarations)
21199
21200 @item
21201 package renaming declarations (but not generic package renaming
21202 declarations)
21203 @end itemize
21204
21205 @noindent
21206 This rule may have parameters. When used without parameters, the rule enforces
21207 the following checks:
21208
21209 @itemize @bullet
21210 @item
21211 type-defining names end with @code{_T}, unless the type is an access type,
21212 in which case the suffix must be @code{_A}
21213 @item
21214 constant names end with @code{_C}
21215 @item
21216 names defining package renamings end with @code{_R}
21217 @end itemize
21218
21219 @noindent
21220 For a private or incomplete type declaration the following checks are
21221 made for the defining name suffix:
21222
21223 @itemize @bullet
21224 @item
21225 For an incomplete type declaration: if the corresponding full type
21226 declaration is available, the defining identifier from the full type
21227 declaration is checked, but the defining identifier from the incomplete type
21228 declaration is not; otherwise the defining identifier from the incomplete
21229 type declaration is checked against the suffix specified for type
21230 declarations.
21231
21232 @item
21233 For a private type declaration (including private extensions),  the defining
21234 identifier from the private type declaration is checked against the type
21235 suffix (even if the corresponding full declaration is an access type
21236 declaration), and the defining identifier from the corresponding full type
21237 declaration is not checked.
21238 @end itemize
21239
21240 @noindent
21241 For a deferred constant, the defining name in the corresponding full constant
21242 declaration is not checked.
21243
21244 Defining names of formal types are not checked.
21245
21246 The rule may have the following parameters:
21247
21248 @itemize @bullet
21249 @item
21250 For the @option{+R} option:
21251 @table @code
21252 @item Default
21253 Sets the default listed above for all the names to be checked.
21254
21255 @item Type_Suffix=@emph{string}
21256 Specifies the suffix for a type name.
21257
21258 @item Access_Suffix=@emph{string}
21259 Specifies the suffix for an access type name. If
21260 this parameter is set, it overrides for access
21261 types the suffix set by the @code{Type_Suffix} parameter.
21262
21263 @item Constant_Suffix=@emph{string}
21264 Specifies the suffix for a constant name.
21265
21266 @item Renaming_Suffix=@emph{string}
21267 Specifies the suffix for a package renaming name.
21268 @end table
21269
21270 @item
21271 For the @option{-R} option:
21272 @table @code
21273 @item All_Suffixes
21274 Remove all the suffixes specified for the
21275 identifier suffix checks, whether by default or
21276 as specified by other rule parameters. All the
21277 checks for this rule are disabled as a result.
21278
21279 @item Type_Suffix
21280 Removes the suffix specified for types. This
21281 disables checks for types but does not disable
21282 any other checks for this rule (including the
21283 check for access type names if @code{Access_Suffix} is
21284 set).
21285
21286 @item Access_Suffix
21287 Removes the suffix specified for access types.
21288 This disables checks for access type names but
21289 does not disable any other checks for this rule.
21290 If @code{Type_Suffix} is set, access type names are
21291 checked as ordinary type names.
21292
21293 @item Constant_Suffix
21294 Removes the suffix specified for constants. This
21295 disables checks for constant names but does not
21296 disable any other checks for this rule.
21297
21298 @item Renaming_Suffix
21299 Removes the suffix specified for package
21300 renamings. This disables checks for package
21301 renamings but does not disable any other checks
21302 for this rule.
21303 @end table
21304 @end itemize
21305
21306 @noindent
21307 If more than one parameter is used, parameters must be separated by commas.
21308
21309 If more than one  option is specified for the @command{gnatcheck} invocation,
21310 a new option overrides the previous one(s).
21311
21312 The @option{+RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) enables
21313 checks for all the
21314 name suffixes specified by previous options used for this rule.
21315
21316 The @option{-RMisnamed_Identifiers} option (with no parameter) disables
21317 all the checks but keeps
21318 all the suffixes specified by previous options used for this rule.
21319
21320 The @emph{string} value must be a valid suffix for an Ada identifier (after
21321 trimming all the leading and trailing space characters, if any).
21322 Parameters are not case sensitive, except the @emph{string} part.
21323
21324 If any error is detected in a rule parameter, the parameter is ignored.
21325 In such a case the options that are set for the rule are not
21326 specified.
21327
21328
21329
21330 @node Multiple_Entries_In_Protected_Definitions
21331 @subsection @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions}
21332 @cindex @code{Multiple_Entries_In_Protected_Definitions} rule (for @command{gnatcheck})
21333
21334 @noindent
21335 Flag each protected definition (i.e., each protected object/type declaration)
21336 that defines more than one entry.
21337 Diagnostic messages are generated for all the entry declarations
21338 except the first one. An entry family is counted as one entry. Entries from
21339 the private part of the protected definition are also checked.
21340
21341 This rule has no parameters.
21342
21343 @node Name_Clashes
21344 @subsection @code{Name_Clashes}
21345 @cindex @code{Name_Clashes} rule (for @command{gnatcheck})
21346
21347 @noindent
21348 Check that certain names are not used as defining identifiers. To activate
21349 this rule, you need to supply a reference to the dictionary file(s) as a rule
21350 parameter(s) (more then one dictionary file can be specified). If no
21351 dictionary file is set, this rule will not cause anything to be flagged.
21352 Only defining occurrences, not references, are checked.
21353 The check is not case-sensitive.
21354
21355 This rule is enabled by default, but without setting any corresponding
21356 dictionary file(s); thus the default effect is to do no checks.
21357
21358 A dictionary file is a plain text file. The maximum line length for this file
21359 is 1024 characters.  If the line is longer then this limit, extra characters
21360 are ignored.
21361
21362 Each line can be either an empty line, a comment line, or a line containing
21363 a list of identifiers separated by space or HT characters.
21364 A comment is an Ada-style comment (from @code{--} to end-of-line).
21365 Identifiers must follow the Ada syntax for identifiers.
21366 A line containing one or more identifiers may end with a comment.
21367
21368 @node Non_Qualified_Aggregates
21369 @subsection @code{Non_Qualified_Aggregates}
21370 @cindex @code{Non_Qualified_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
21371
21372 @noindent
21373 Flag each non-qualified aggregate.
21374 A non-qualified aggregate is an
21375 aggregate that is not the expression of a qualified expression. A
21376 string literal is not considered an aggregate, but an array
21377 aggregate of a string type is considered as a normal aggregate.
21378 Aggregates of anonymous array types are not flagged.
21379
21380 This rule has no parameters.
21381
21382
21383 @node Non_Short_Circuit_Operators
21384 @subsection @code{Non_Short_Circuit_Operators}
21385 @cindex @code{Non_Short_Circuit_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21386
21387 @noindent
21388 Flag all calls to predefined @code{and} and @code{or} operators for
21389 any boolean type. Calls to
21390 user-defined @code{and} and @code{or} and to operators defined by renaming
21391 declarations are not flagged. Calls to predefined @code{and} and @code{or}
21392 operators for modular types or boolean array types are not flagged.
21393
21394 This rule has no parameters.
21395
21396
21397
21398 @node Non_SPARK_Attributes
21399 @subsection @code{Non_SPARK_Attributes}
21400 @cindex @code{Non_SPARK_Attributes} rule (for @command{gnatcheck})
21401
21402 @noindent
21403 The SPARK language defines the following subset of Ada 95 attribute
21404 designators as those that can be used in SPARK programs. The use of
21405 any other attribute is flagged.
21406
21407 @itemize @bullet
21408 @item @code{'Adjacent}
21409 @item @code{'Aft}
21410 @item @code{'Base}
21411 @item @code{'Ceiling}
21412 @item @code{'Component_Size}
21413 @item @code{'Compose}
21414 @item @code{'Copy_Sign}
21415 @item @code{'Delta}
21416 @item @code{'Denorm}
21417 @item @code{'Digits}
21418 @item @code{'Exponent}
21419 @item @code{'First}
21420 @item @code{'Floor}
21421 @item @code{'Fore}
21422 @item @code{'Fraction}
21423 @item @code{'Last}
21424 @item @code{'Leading_Part}
21425 @item @code{'Length}
21426 @item @code{'Machine}
21427 @item @code{'Machine_Emax}
21428 @item @code{'Machine_Emin}
21429 @item @code{'Machine_Mantissa}
21430 @item @code{'Machine_Overflows}
21431 @item @code{'Machine_Radix}
21432 @item @code{'Machine_Rounds}
21433 @item @code{'Max}
21434 @item @code{'Min}
21435 @item @code{'Model}
21436 @item @code{'Model_Emin}
21437 @item @code{'Model_Epsilon}
21438 @item @code{'Model_Mantissa}
21439 @item @code{'Model_Small}
21440 @item @code{'Modulus}
21441 @item @code{'Pos}
21442 @item @code{'Pred}
21443 @item @code{'Range}
21444 @item @code{'Remainder}
21445 @item @code{'Rounding}
21446 @item @code{'Safe_First}
21447 @item @code{'Safe_Last}
21448 @item @code{'Scaling}
21449 @item @code{'Signed_Zeros}
21450 @item @code{'Size}
21451 @item @code{'Small}
21452 @item @code{'Succ}
21453 @item @code{'Truncation}
21454 @item @code{'Unbiased_Rounding}
21455 @item @code{'Val}
21456 @item @code{'Valid}
21457 @end itemize
21458
21459 @noindent
21460 This rule has no parameters.
21461
21462
21463 @node Non_Tagged_Derived_Types
21464 @subsection @code{Non_Tagged_Derived_Types}
21465 @cindex @code{Non_Tagged_Derived_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21466
21467 @noindent
21468 Flag all derived type declarations that do not have a record extension part.
21469
21470 This rule has no parameters.
21471
21472
21473
21474 @node Non_Visible_Exceptions
21475 @subsection @code{Non_Visible_Exceptions}
21476 @cindex @code{Non_Visible_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21477
21478 @noindent
21479 Flag constructs leading to the possibility of propagating an exception
21480 out of the scope in which the exception is declared.
21481 Two cases are detected:
21482
21483 @itemize @bullet
21484 @item
21485 An exception declaration in a subprogram body, task body or block
21486 statement is flagged if the body or statement does not contain a handler for
21487 that exception or a handler with an @code{others} choice.
21488
21489 @item
21490 A @code{raise} statement in an exception handler of a subprogram body,
21491 task body or block statement is flagged if it (re)raises a locally
21492 declared exception.  This may occur under the following circumstances:
21493 @itemize @minus
21494 @item
21495 it explicitly raises a locally declared exception, or
21496 @item
21497 it does not specify an exception name (i.e., it is simply @code{raise;})
21498 and the enclosing handler contains a locally declared exception in its
21499 exception choices.
21500 @end itemize
21501 @end itemize
21502
21503 @noindent
21504 Renamings of local exceptions are not flagged.
21505
21506 This rule has no parameters.
21507
21508
21509 @node Numeric_Literals
21510 @subsection @code{Numeric_Literals}
21511 @cindex @code{Numeric_Literals} rule (for @command{gnatcheck})
21512
21513 @noindent
21514 Flag each use of a numeric literal in an index expression, and in any
21515 circumstance except for the following:
21516
21517 @itemize @bullet
21518 @item
21519 a literal occurring in the initialization expression for a constant
21520 declaration or a named number declaration, or
21521
21522 @item
21523 an integer literal that is less than or equal to a value
21524 specified by the @option{N} rule parameter.
21525 @end itemize
21526
21527 @noindent
21528 This rule may have the following parameters for the @option{+R} option:
21529
21530 @table @asis
21531 @item @emph{N}
21532 @emph{N} is an integer literal used as the maximal value that is not flagged
21533 (i.e., integer literals not exceeding this value are allowed)
21534
21535 @item @code{ALL}
21536 All integer literals are flagged
21537 @end table
21538
21539 @noindent
21540 If no parameters are set, the maximum unflagged value is 1.
21541
21542 The last specified check limit (or the fact that there is no limit at
21543 all) is used when multiple @option{+R} options appear.
21544
21545 The @option{-R} option for this rule has no parameters.
21546 It disables the rule but retains the last specified maximum unflagged value.
21547 If the @option{+R} option subsequently appears, this value is used as the
21548 threshold for the check.
21549
21550
21551 @node OTHERS_In_Aggregates
21552 @subsection @code{OTHERS_In_Aggregates}
21553 @cindex @code{OTHERS_In_Aggregates} rule (for @command{gnatcheck})
21554
21555 @noindent
21556 Flag each use of an @code{others} choice in extension aggregates.
21557 In record and array aggregates, an @code{others} choice is flagged unless
21558 it is used to refer to all components, or to all but one component.
21559
21560 If, in case of a named array aggregate, there are two associations, one
21561 with an @code{others} choice and another with a discrete range, the
21562 @code{others} choice is flagged even if the discrete range specifies
21563 exactly one component; for example, @code{(1..1 => 0, others => 1)}.
21564
21565 This rule has no parameters.
21566
21567 @node OTHERS_In_CASE_Statements
21568 @subsection @code{OTHERS_In_CASE_Statements}
21569 @cindex @code{OTHERS_In_CASE_Statements} rule (for @command{gnatcheck})
21570
21571 @noindent
21572 Flag any use of an @code{others} choice in a @code{case} statement.
21573
21574 This rule has no parameters.
21575
21576 @node OTHERS_In_Exception_Handlers
21577 @subsection @code{OTHERS_In_Exception_Handlers}
21578 @cindex @code{OTHERS_In_Exception_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
21579
21580 @noindent
21581 Flag any use of an @code{others} choice in an exception handler.
21582
21583 This rule has no parameters.
21584
21585
21586 @node Outer_Loop_Exits
21587 @subsection @code{Outer_Loop_Exits}
21588 @cindex @code{Outer_Loop_Exits} rule (for @command{gnatcheck})
21589
21590 @noindent
21591 Flag each @code{exit} statement containing a loop name that is not the name
21592 of the immediately enclosing @code{loop} statement.
21593
21594 This rule has no parameters.
21595
21596
21597 @node Overloaded_Operators
21598 @subsection @code{Overloaded_Operators}
21599 @cindex @code{Overloaded_Operators} rule (for @command{gnatcheck})
21600
21601 @noindent
21602 Flag each function declaration that overloads an operator symbol.
21603 A function body is checked only if the body does not have a
21604 separate spec. Formal functions are also checked. For a
21605 renaming declaration, only renaming-as-declaration is checked
21606
21607 This rule has no parameters.
21608
21609
21610 @node Overly_Nested_Control_Structures
21611 @subsection @code{Overly_Nested_Control_Structures}
21612 @cindex @code{Overly_Nested_Control_Structures} rule (for @command{gnatcheck})
21613
21614 @noindent
21615 Flag each control structure whose nesting level exceeds the value provided
21616 in the rule parameter.
21617
21618 The control structures checked are the following:
21619
21620 @itemize @bullet
21621 @item    @code{if} statement
21622 @item    @code{case} statement
21623 @item    @code{loop} statement
21624 @item    Selective accept statement
21625 @item    Timed entry call statement
21626 @item    Conditional entry call
21627 @item    Asynchronous select statement
21628 @end itemize
21629
21630 @noindent
21631 The rule has the following parameter for the @option{+R} option:
21632
21633 @table @emph
21634 @item N
21635 Positive integer specifying the maximal control structure nesting
21636 level that is not flagged
21637 @end table
21638
21639 @noindent
21640 If the parameter for the @option{+R} option is not specified or
21641 if it is not a positive integer, @option{+R} option is ignored.
21642
21643 If more then one  option is specified for the gnatcheck call, the later option and
21644 new parameter override the previous one(s).
21645
21646
21647 @node Parameters_Out_Of_Order
21648 @subsection @code{Parameters_Out_Of_Order}
21649 @cindex @code{Parameters_Out_Of_Order} rule (for @command{gnatcheck})
21650
21651 @noindent
21652 Flag each subprogram and entry declaration whose formal parameters are not
21653 ordered according to the following scheme:
21654
21655 @itemize @bullet
21656
21657 @item @code{in} and @code{access} parameters first,
21658 then @code{in out} parameters,
21659 and then @code{out} parameters;
21660
21661 @item for @code{in} mode, parameters with default initialization expressions
21662 occur last
21663 @end itemize
21664
21665 @noindent
21666 Only the first violation of the described order is flagged.
21667
21668 The following constructs are checked:
21669
21670 @itemize @bullet
21671 @item   subprogram declarations (including null procedures);
21672 @item   generic subprogram declarations;
21673 @item   formal subprogram declarations;
21674 @item   entry declarations;
21675 @item   subprogram bodies and subprogram body stubs that do not
21676 have separate specifications
21677 @end itemize
21678
21679 @noindent
21680 Subprogram renamings are not checked.
21681
21682 This rule has no parameters.
21683
21684
21685 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters
21686 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters}
21687 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21688
21689 @noindent
21690 Flag each generic actual parameter corresponding to a generic formal
21691 parameter with a default initialization, if positional notation is used.
21692
21693 This rule has no parameters.
21694
21695 @node Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters
21696 @subsection @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters}
21697 @cindex @code{Positional_Actuals_For_Defaulted_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21698
21699 @noindent
21700 Flag each actual parameter to a subprogram or entry call where the
21701 corresponding formal parameter has a default expression, if positional
21702 notation is used.
21703
21704 This rule has no parameters.
21705
21706 @node Positional_Components
21707 @subsection @code{Positional_Components}
21708 @cindex @code{Positional_Components} rule (for @command{gnatcheck})
21709
21710 @noindent
21711 Flag each array, record and extension aggregate that includes positional
21712 notation.
21713
21714 This rule has no parameters.
21715
21716
21717 @node Positional_Generic_Parameters
21718 @subsection @code{Positional_Generic_Parameters}
21719 @cindex @code{Positional_Generic_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21720
21721 @noindent
21722 Flag each instantiation using positional parameter notation.
21723
21724 This rule has no parameters.
21725
21726
21727 @node Positional_Parameters
21728 @subsection @code{Positional_Parameters}
21729 @cindex @code{Positional_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21730
21731 @noindent
21732 Flag each subprogram or entry call using positional parameter notation,
21733 except for the following:
21734
21735 @itemize @bullet
21736 @item
21737 Invocations of prefix or infix operators are not flagged
21738 @item
21739 If the called subprogram or entry has only one formal parameter,
21740 the call is not flagged;
21741 @item
21742 If a subprogram call uses the @emph{Object.Operation} notation, then
21743 @itemize @minus
21744 @item
21745 the first parameter (that is, @emph{Object}) is not flagged;
21746 @item
21747 if the called subprogram has only two parameters, the second parameter
21748 of the call is not flagged;
21749 @end itemize
21750 @end itemize
21751
21752 @noindent
21753 This rule has no parameters.
21754
21755
21756
21757
21758 @node Predefined_Numeric_Types
21759 @subsection @code{Predefined_Numeric_Types}
21760 @cindex @code{Predefined_Numeric_Types} rule (for @command{gnatcheck})
21761
21762 @noindent
21763 Flag each explicit use of the name of any numeric type or subtype defined
21764 in package @code{Standard}.
21765
21766 The rationale for this rule is to detect when the
21767 program may depend on platform-specific characteristics of the implementation
21768 of the predefined numeric types. Note that this rule is over-pessimistic;
21769 for example, a program that uses @code{String} indexing
21770 likely needs a variable of type @code{Integer}.
21771 Another example is the flagging of predefined numeric types with explicit
21772 constraints:
21773
21774 @smallexample @c ada
21775     subtype My_Integer is Integer range Left .. Right;
21776     Vy_Var : My_Integer;
21777 @end smallexample
21778
21779 @noindent
21780 This rule detects only numeric types and subtypes defined in
21781 @code{Standard}. The use of numeric types and subtypes defined in other
21782 predefined packages (such as @code{System.Any_Priority} or
21783 @code{Ada.Text_IO.Count}) is not flagged
21784
21785 This rule has no parameters.
21786
21787
21788
21789 @node Raising_External_Exceptions
21790 @subsection @code{Raising_External_Exceptions}
21791 @cindex @code{Raising_External_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21792
21793 @noindent
21794 Flag any @code{raise} statement, in a program unit declared in a library
21795 package or in a generic library package, for an exception that is
21796 neither a predefined exception nor an exception that is also declared (or
21797 renamed) in the visible part of the package.
21798
21799 This rule has no parameters.
21800
21801
21802
21803 @node Raising_Predefined_Exceptions
21804 @subsection @code{Raising_Predefined_Exceptions}
21805 @cindex @code{Raising_Predefined_Exceptions} rule (for @command{gnatcheck})
21806
21807 @noindent
21808 Flag each @code{raise} statement that raises a predefined exception
21809 (i.e., one of the exceptions @code{Constraint_Error}, @code{Numeric_Error},
21810 @code{Program_Error}, @code{Storage_Error}, or @code{Tasking_Error}).
21811
21812 This rule has no parameters.
21813
21814 @node Separate_Numeric_Error_Handlers
21815 @subsection @code{Separate_Numeric_Error_Handlers}
21816 @cindex @code{Separate_Numeric_Error_Handlers} rule (for @command{gnatcheck})
21817
21818 @noindent
21819 Flags each exception handler that contains a choice for
21820 the predefined @code{Constraint_Error} exception, but does not contain
21821 the choice for the predefined @code{Numeric_Error} exception, or
21822 that contains the choice for @code{Numeric_Error}, but does not contain the
21823 choice for @code{Constraint_Error}.
21824
21825 This rule has no parameters.
21826
21827 @ignore
21828 @node Recursion
21829 @subsection @code{Recursion} (under construction, GLOBAL)
21830 @cindex @code{Recursion} rule (for @command{gnatcheck})
21831
21832 @noindent
21833 Flag recursive subprograms (cycles in the call graph). Declarations, and not
21834 calls, of recursive subprograms are detected.
21835
21836 This rule has no parameters.
21837 @end ignore
21838
21839 @ignore
21840 @node Side_Effect_Functions
21841 @subsection @code{Side_Effect_Functions} (under construction, GLOBAL)
21842 @cindex @code{Side_Effect_Functions} rule (for @command{gnatcheck})
21843
21844 @noindent
21845 Flag functions with side effects.
21846
21847 We define a side effect as changing any data object that is not local for the
21848 body of this function.
21849
21850 At the moment, we do NOT consider a side effect any input-output operations
21851 (changing a state or a content of any file).
21852
21853 We do not consider protected functions for this rule (???)
21854
21855 There are the following sources of side effect:
21856
21857 @enumerate
21858 @item Explicit (or direct) side-effect:
21859
21860 @itemize @bullet
21861 @item
21862 direct assignment to a non-local variable;
21863
21864 @item
21865 direct call to an entity that is known to change some data object that is
21866      not local for the body of this function (Note, that if F1 calls F2 and F2
21867      does have a side effect, this does not automatically mean that F1 also
21868      have a side effect, because it may be the case that F2 is declared in
21869      F1's body and it changes some data object that is global for F2, but
21870      local for F1);
21871 @end itemize
21872
21873 @item Indirect side-effect:
21874 @itemize @bullet
21875 @item
21876 Subprogram calls implicitly issued by:
21877 @itemize @bullet
21878 @item
21879 computing initialization expressions from type declarations as a part
21880          of object elaboration or allocator evaluation;
21881 @item
21882 computing implicit parameters of subprogram or entry calls or generic
21883          instantiations;
21884 @end itemize
21885
21886 @item
21887 activation of a task that change some non-local data object (directly or
21888      indirectly);
21889
21890 @item
21891 elaboration code of a package that is a result of a package instantiation;
21892
21893 @item
21894 controlled objects;
21895 @end itemize
21896
21897 @item Situations when we can suspect a side-effect, but the full static check
21898 is either impossible or too hard:
21899 @itemize @bullet
21900 @item
21901 assignment to access variables or to the objects pointed by access
21902      variables;
21903
21904 @item
21905 call to a subprogram pointed by access-to-subprogram value
21906
21907 @item
21908 dispatching calls;
21909 @end itemize
21910 @end enumerate
21911
21912 @noindent
21913 This rule has no parameters.
21914 @end ignore
21915
21916 @node Slices
21917 @subsection @code{Slices}
21918 @cindex @code{Slices} rule (for @command{gnatcheck})
21919
21920 @noindent
21921 Flag all uses of array slicing
21922
21923 This rule has no parameters.
21924
21925
21926 @node Unassigned_OUT_Parameters
21927 @subsection @code{Unassigned_OUT_Parameters}
21928 @cindex @code{Unassigned_OUT_Parameters} rule (for @command{gnatcheck})
21929
21930 @noindent
21931 Flags procedures' @code{out} parameters that are not assigned, and
21932 identifies the contexts in which the assignments are missing.
21933
21934 An @code{out} parameter is flagged in the statements in the procedure
21935 body's handled sequence of statements (before the procedure body's
21936 @code{exception} part, if any) if this sequence of statements contains
21937 no assignments to the parameter.
21938
21939 An @code{out} parameter is flagged in an exception handler in the exception
21940 part of the procedure body's handled sequence of statements if the handler
21941 contains no assignment to the parameter.
21942
21943 Bodies of generic procedures are also considered.
21944
21945 The following are treated as assignments to an @code{out} parameter:
21946
21947 @itemize @bullet
21948 @item
21949 an assignment statement, with the parameter or some component as the target;
21950
21951 @item
21952 passing the parameter (or one of its components) as an @code{out} or
21953 @code{in out} parameter.
21954 @end itemize
21955
21956 @noindent
21957 This rule does not have any parameters.
21958
21959
21960
21961 @node Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies
21962 @subsection @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies}
21963 @cindex @code{Uncommented_BEGIN_In_Package_Bodies} rule (for @command{gnatcheck})
21964
21965 @noindent
21966 Flags each package body with declarations and a statement part that does not
21967 include a trailing comment on the line containing the @code{begin} keyword;
21968 this trailing comment needs to specify the package name and nothing else.
21969 The @code{begin} is not flagged if the package body does not
21970 contain any declarations.
21971
21972 If the @code{begin} keyword is placed on the
21973 same line as the last declaration or the first statement, it is flagged
21974 independently of whether the line contains a trailing comment. The
21975 diagnostic message is attached to the line containing the first statement.
21976
21977 This rule has no parameters.
21978
21979
21980 @node Unconstrained_Array_Returns
21981 @subsection @code{Unconstrained_Array_Returns}
21982 @cindex @code{Unconstrained_Array_Returns} rule (for @command{gnatcheck})
21983
21984 @noindent
21985 Flag each function returning an unconstrained array. Function declarations,
21986 function bodies (and body stubs) having no separate specifications,
21987 and generic function instantiations are checked.
21988 Generic function declarations, function calls and function renamings are
21989 not checked.
21990
21991 This rule has no parameters.
21992
21993 @node Universal_Ranges
21994 @subsection @code{Universal_Ranges}
21995 @cindex @code{Universal_Ranges} rule (for @command{gnatcheck})
21996
21997 @noindent
21998 Flag discrete ranges that are a part of an index constraint, constrained
21999 array definition, or @code{for}-loop parameter specification, and whose bounds
22000 are both of type @i{universal_integer}. Ranges that have at least one
22001 bound of a specific type (such as @code{1 .. N}, where @code{N} is a variable
22002 or an expression of non-universal type) are not flagged.
22003
22004 This rule has no parameters.
22005
22006
22007 @node Unnamed_Blocks_And_Loops
22008 @subsection @code{Unnamed_Blocks_And_Loops}
22009 @cindex @code{Unnamed_Blocks_And_Loops} rule (for @command{gnatcheck})
22010
22011 @noindent
22012 Flag each unnamed block statement and loop statement.
22013
22014 The rule has no parameters.
22015
22016
22017
22018 @ignore
22019 @node Unused_Subprograms
22020 @subsection @code{Unused_Subprograms} (under construction, GLOBAL)
22021 @cindex @code{Unused_Subprograms} rule (for @command{gnatcheck})
22022
22023 @noindent
22024 Flag all unused subprograms.
22025
22026 This rule has no parameters.
22027 @end ignore
22028
22029
22030
22031
22032 @node USE_PACKAGE_Clauses
22033 @subsection @code{USE_PACKAGE_Clauses}
22034 @cindex @code{USE_PACKAGE_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
22035
22036 @noindent
22037 Flag all @code{use} clauses for packages; @code{use type} clauses are
22038 not flagged.
22039
22040 This rule has no parameters.
22041
22042
22043
22044 @node Volatile_Objects_Without_Address_Clauses
22045 @subsection @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses}
22046 @cindex @code{Volatile_Objects_Without_Address_Clauses} rule (for @command{gnatcheck})
22047
22048 @noindent
22049 Flag each volatile object that does not have an address clause.
22050
22051 The following check is made: if the pragma @code{Volatile} is applied to a
22052 data object or to its type, then an address clause must
22053 be supplied for this object.
22054
22055 This rule does not check the components of data objects,
22056 array components that are volatile as a result of the pragma
22057 @code{Volatile_Components}, or objects that are volatile because
22058 they are atomic as a result of pragmas @code{Atomic} or
22059 @code{Atomic_Components}.
22060
22061 Only variable declarations, and not constant declarations, are checked.
22062
22063 This rule has no parameters.
22064
22065
22066 @c *********************************
22067 @node Creating Sample Bodies Using gnatstub
22068 @chapter Creating Sample Bodies Using @command{gnatstub}
22069 @findex gnatstub
22070
22071 @noindent
22072 @command{gnatstub} creates body stubs, that is, empty but compilable bodies
22073 for library unit declarations.
22074
22075 Note: to invoke @code{gnatstub} with a project file, use the @code{gnat}
22076 driver (see @ref{The GNAT Driver and Project Files}).
22077
22078 To create a body stub, @command{gnatstub} has to compile the library
22079 unit declaration. Therefore, bodies can be created only for legal
22080 library units. Moreover, if a library unit depends semantically upon
22081 units located outside the current directory, you have to provide
22082 the source search path when calling @command{gnatstub}, see the description
22083 of @command{gnatstub} switches below.
22084
22085 By default, all the program unit body stubs generated by @code{gnatstub}
22086 raise the predefined @code{Program_Error} exception, which will catch
22087 accidental calls of generated stubs. This behavior can be changed with
22088 option @option{^--no-exception^/NO_EXCEPTION^} (see below).
22089
22090 @menu
22091 * Running gnatstub::
22092 * Switches for gnatstub::
22093 @end menu
22094
22095 @node Running gnatstub
22096 @section Running @command{gnatstub}
22097
22098 @noindent
22099 @command{gnatstub} has the command-line interface of the form
22100
22101 @smallexample
22102 $ gnatstub @ovar{switches} @var{filename} @ovar{directory}
22103 @end smallexample
22104
22105 @noindent
22106 where
22107 @table @var
22108 @item filename
22109 is the name of the source file that contains a library unit declaration
22110 for which a body must be created. The file name may contain the path
22111 information.
22112 The file name does not have to follow the GNAT file name conventions. If the
22113 name
22114 does not follow GNAT file naming conventions, the name of the body file must
22115 be provided
22116 explicitly as the value of the @option{^-o^/BODY=^@var{body-name}} option.
22117 If the file name follows the GNAT file naming
22118 conventions and the name of the body file is not provided,
22119 @command{gnatstub}
22120 creates the name
22121 of the body file from the argument file name by replacing the @file{.ads}
22122 suffix
22123 with the @file{.adb} suffix.
22124
22125 @item directory
22126 indicates the directory in which the body stub is to be placed (the default
22127 is the
22128 current directory)
22129
22130 @item switches
22131 is an optional sequence of switches as described in the next section
22132 @end table
22133
22134 @node Switches for gnatstub
22135 @section Switches for @command{gnatstub}
22136
22137 @table @option
22138 @c !sort!
22139
22140 @item ^-f^/FULL^
22141 @cindex @option{^-f^/FULL^} (@command{gnatstub})
22142 If the destination directory already contains a file with the name of the
22143 body file
22144 for the argument spec file, replace it with the generated body stub.
22145
22146 @item ^-hs^/HEADER=SPEC^
22147 @cindex @option{^-hs^/HEADER=SPEC^} (@command{gnatstub})
22148 Put the comment header (i.e., all the comments preceding the
22149 compilation unit) from the source of the library unit declaration
22150 into the body stub.
22151
22152 @item ^-hg^/HEADER=GENERAL^
22153 @cindex @option{^-hg^/HEADER=GENERAL^} (@command{gnatstub})
22154 Put a sample comment header into the body stub.
22155
22156 @item ^--header-file=@var{filename}^/FROM_HEADER_FILE=@var{filename}^
22157 @cindex @option{^--header-file^/FROM_HEADER_FILE=^} (@command{gnatstub})
22158 Use the content of the file as the comment header for a generated body stub.
22159
22160 @ifclear vms
22161 @item -IDIR
22162 @cindex @option{-IDIR} (@command{gnatstub})
22163 @itemx -I-
22164 @cindex @option{-I-} (@command{gnatstub})
22165 @end ifclear
22166 @ifset vms
22167 @item /NOCURRENT_DIRECTORY
22168 @cindex @option{/NOCURRENT_DIRECTORY} (@command{gnatstub})
22169 @end ifset
22170 ^These switches have ^This switch has^ the same meaning as in calls to
22171 @command{gcc}.
22172 ^They define ^It defines ^ the source search path in the call to
22173 @command{gcc} issued
22174 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22175
22176 @item ^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE=^@var{PATH}
22177 @cindex @option{^-gnatec^/CONFIGURATION_PRAGMAS_FILE^} (@command{gnatstub})
22178 This switch has the same meaning as in calls to @command{gcc}.
22179 It defines the additional configuration file to be passed to the call to
22180 @command{gcc} issued
22181 by @command{gnatstub} to compile an argument source file.
22182
22183 @item ^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}
22184 @cindex @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22185 (@var{n} is a non-negative integer). Set the maximum line length in the
22186 body stub to @var{n}; the default is 79. The maximum value that can be
22187 specified is 32767. Note that in the special case of configuration
22188 pragma files, the maximum is always 32767 regardless of whether or
22189 not this switch appears.
22190
22191 @item ^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}
22192 @cindex @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^} (@command{gnatstub})
22193 (@var{n} is a non-negative integer from 1 to 9). Set the indentation level in
22194 the generated body sample to @var{n}.
22195 The default indentation is 3.
22196
22197 @item ^-gnatyo^/ORDERED_SUBPROGRAMS^
22198 @cindex @option{^-gnato^/ORDERED_SUBPROGRAMS^} (@command{gnatstub})
22199 Order local bodies alphabetically. (By default local bodies are ordered
22200 in the same way as the corresponding local specs in the argument spec file.)
22201
22202 @item ^-i^/INDENTATION=^@var{n}
22203 @cindex @option{^-i^/INDENTATION^} (@command{gnatstub})
22204 Same as @option{^-gnaty^/STYLE_CHECKS=^@var{n}}
22205
22206 @item ^-k^/TREE_FILE=SAVE^
22207 @cindex @option{^-k^/TREE_FILE=SAVE^} (@command{gnatstub})
22208 Do not remove the tree file (i.e., the snapshot of the compiler internal
22209 structures used by @command{gnatstub}) after creating the body stub.
22210
22211 @item ^-l^/LINE_LENGTH=^@var{n}
22212 @cindex @option{^-l^/LINE_LENGTH^} (@command{gnatstub})
22213 Same as @option{^-gnatyM^/MAX_LINE_LENGTH=^@var{n}}
22214
22215 @item ^--no-exception^/NO_EXCEPTION^
22216 @cindex @option{^--no-exception^/NO_EXCEPTION^} (@command{gnatstub})
22217 Avoind raising PROGRAM_ERROR in the generated bodies of program unit stubs.
22218 This is not always possible for function stubs.
22219
22220 @item ^-o ^/BODY=^@var{body-name}
22221 @cindex @option{^-o^/BODY^} (@command{gnatstub})
22222 Body file name.  This should be set if the argument file name does not
22223 follow
22224 the GNAT file naming
22225 conventions. If this switch is omitted the default name for the body will be
22226 obtained
22227 from the argument file name according to the GNAT file naming conventions.
22228
22229 @item ^-q^/QUIET^
22230 @cindex @option{^-q^/QUIET^} (@command{gnatstub})
22231 Quiet mode: do not generate a confirmation when a body is
22232 successfully created, and do not generate a message when a body is not
22233 required for an
22234 argument unit.
22235
22236 @item ^-r^/TREE_FILE=REUSE^
22237 @cindex @option{^-r^/TREE_FILE=REUSE^} (@command{gnatstub})
22238 Reuse the tree file (if it exists) instead of creating it.  Instead of
22239 creating the tree file for the library unit declaration, @command{gnatstub}
22240 tries to find it in the current directory and use it for creating
22241 a body. If the tree file is not found, no body is created. This option
22242 also implies @option{^-k^/SAVE^}, whether or not
22243 the latter is set explicitly.
22244
22245 @item ^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^
22246 @cindex @option{^-t^/TREE_FILE=OVERWRITE^} (@command{gnatstub})
22247 Overwrite the existing tree file.  If the current directory already
22248 contains the file which, according to the GNAT file naming rules should
22249 be considered as a tree file for the argument source file,
22250 @command{gnatstub}
22251 will refuse to create the tree file needed to create a sample body
22252 unless this option is set.
22253
22254 @item ^-v^/VERBOSE^
22255 @cindex @option{^-v^/VERBOSE^} (@command{gnatstub})
22256 Verbose mode: generate version information.
22257
22258 @end table
22259
22260 @c *********************************
22261 @node Generating Ada Bindings for C and C++ headers
22262 @chapter Generating Ada Bindings for C and C++ headers
22263 @findex binding
22264
22265 @noindent
22266 GNAT now comes with a new experimental binding generator for C and C++
22267 headers which is intended to do 95% of the tedious work of generating
22268 Ada specs from C or C++ header files. Note that this still is a work in
22269 progress, not designed to generate 100% correct Ada specs.
22270
22271 The code generated is using the Ada 2005 syntax, which makes it
22272 easier to interface with other languages than previous versions of Ada.
22273
22274 @menu
22275 * Running the binding generator::
22276 * Generating bindings for C++ headers::
22277 * Switches::
22278 @end menu
22279
22280 @node Running the binding generator
22281 @section Running the binding generator
22282
22283 @noindent
22284 The binding generator is part of the @command{gcc} compiler and can be
22285 invoked via the @option{-fdump-ada-spec} switch, which will generate Ada
22286 spec files for the header files specified on the command line, and all
22287 header files needed by these files transitivitely. For example:
22288
22289 @smallexample
22290 $ g++ -c -fdump-ada-spec -C /usr/include/time.h
22291 $ gcc -c -gnat05 *.ads
22292 @end smallexample
22293
22294 will generate, under GNU/Linux, the following files: @file{time_h.ads},
22295 @file{bits_time_h.ads}, @file{stddef_h.ads}, @file{bits_types_h.ads} which
22296 correspond to the files @file{/usr/include/time.h},
22297 @file{/usr/include/bits/time.h}, etc@dots{}, and will then compile in Ada 2005
22298 mode these Ada specs.
22299
22300 The @code{-C} switch tells @command{gcc} to extract comments from headers,
22301 and will attempt to generate corresponding Ada comments.
22302
22303 If you want to generate a single Ada file and not the transitive closure, you
22304 can use instead the @option{-fdump-ada-spec-slim} switch.
22305
22306 Note that we recommend when possible to use the @command{g++} driver to
22307 generate bindings, even for most C headers, since this will in general
22308 generate better Ada specs. For generating bindings for C++ headers, it is
22309 mandatory to use the @command{g++} command, or @command{gcc -x c++} which
22310 is equivalent in this case. If @command{g++} cannot work on your C headers
22311 because of incompatibilities between C and C++, then you can fallback to
22312 @command{gcc} instead.
22313
22314 For an example of better bindings generated from the C++ front-end,
22315 the name of the parameters (when available) are actually ignored by the C
22316 front-end. Consider the following C header:
22317
22318 @smallexample
22319 extern void foo (int variable);
22320 @end smallexample
22321
22322 with the C front-end, @code{variable} is ignored, and the above is handled as:
22323
22324 @smallexample
22325 extern void foo (int);
22326 @end smallexample
22327
22328 generating a generic:
22329
22330 @smallexample
22331 procedure foo (param1 : int);
22332 @end smallexample
22333
22334 with the C++ front-end, the name is available, and we generate:
22335
22336 @smallexample
22337 procedure foo (variable : int);
22338 @end smallexample
22339
22340 In some cases, the generated bindings will be more complete or more meaningful
22341 when defining some macros, which you can do via the @option{-D} switch. This
22342 is for example the case with @file{Xlib.h} under GNU/Linux:
22343
22344 @smallexample
22345 g++ -c -fdump-ada-spec -DXLIB_ILLEGAL_ACCESS -C /usr/include/X11/Xlib.h
22346 @end smallexample
22347
22348 The above will generate more complete bindings than a straight call without
22349 the @option{-DXLIB_ILLEGAL_ACCESS} switch.
22350
22351 In other cases, it is not possible to parse a header file in a stand alone
22352 manner, because other include files need to be included first. In this
22353 case, the solution is to create a small header file including the needed
22354 @code{#include} and possible @code{#define} directives. For example, to
22355 generate Ada bindings for @file{readline/readline.h}, you need to first
22356 include @file{stdio.h}, so you can create a file with the following two
22357 lines in e.g. @file{readline1.h}:
22358
22359 @smallexample
22360 #include <stdio.h>
22361 #include <readline/readline.h>
22362 @end smallexample
22363
22364 and then generate Ada bindings from this file:
22365
22366 @smallexample
22367 $ g++ -c -fdump-ada-spec readline1.h
22368 @end smallexample
22369
22370 @node Generating bindings for C++ headers
22371 @section Generating bindings for C++ headers
22372
22373 @noindent
22374 Generating bindings for C++ headers is done using the same options, always
22375 with the @command{g++} compiler.
22376
22377 In this mode, C++ classes will be mapped to Ada tagged types, constructors
22378 will be mapped using the @code{CPP_Constructor} pragma, and when possible,
22379 multiple inheritance of abstract classes will be mapped to Ada interfaces
22380 (@xref{Interfacing to C++,,,gnat_rm, GNAT Reference Manual}, for additional
22381 information on interfacing to C++).
22382
22383 For example, given the following C++ header file:
22384
22385 @smallexample
22386 @group
22387 @cartouche
22388 class Carnivore @{
22389 public:
22390    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
22391 @};
22392
22393 class Domestic @{
22394 public:
22395    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
22396 @};
22397
22398 class Animal @{
22399 public:
22400   int Age_Count;
22401   virtual void Set_Age (int New_Age);
22402 @};
22403
22404 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
22405  public:
22406   int  Tooth_Count;
22407   char *Owner;
22408
22409   virtual int  Number_Of_Teeth ();
22410   virtual void Set_Owner (char* Name);
22411
22412   Dog();
22413 @};
22414 @end cartouche
22415 @end group
22416 @end smallexample
22417
22418 The corresponding Ada code is generated:
22419
22420 @smallexample @c ada
22421 @group
22422 @cartouche
22423   package Class_Carnivore is
22424     type Carnivore is limited interface;
22425     pragma Import (CPP, Carnivore);
22426
22427     function Number_Of_Teeth (this : access Carnivore) return int is abstract;
22428   end;
22429   use Class_Carnivore;
22430
22431   package Class_Domestic is
22432     type Domestic is limited interface;
22433     pragma Import (CPP, Domestic);
22434
22435     procedure Set_Owner
22436       (this : access Domestic;
22437        Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr) is abstract;
22438   end;
22439   use Class_Domestic;
22440
22441   package Class_Animal is
22442     type Animal is tagged limited record
22443       Age_Count : aliased int;
22444     end record;
22445     pragma Import (CPP, Animal);
22446
22447     procedure Set_Age (this : access Animal; New_Age : int);
22448     pragma Import (CPP, Set_Age, "_ZN6Animal7Set_AgeEi");
22449   end;
22450   use Class_Animal;
22451
22452   package Class_Dog is
22453     type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
22454       Tooth_Count : aliased int;
22455       Owner : Interfaces.C.Strings.chars_ptr;
22456     end record;
22457     pragma Import (CPP, Dog);
22458
22459     function Number_Of_Teeth (this : access Dog) return int;
22460     pragma Import (CPP, Number_Of_Teeth, "_ZN3Dog15Number_Of_TeethEv");
22461
22462     procedure Set_Owner
22463       (this : access Dog; Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr);
22464     pragma Import (CPP, Set_Owner, "_ZN3Dog9Set_OwnerEPc");
22465
22466     function New_Dog return Dog'Class;
22467     pragma CPP_Constructor (New_Dog);
22468     pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC1Ev");
22469   end;
22470   use Class_Dog;
22471 @end cartouche
22472 @end group
22473 @end smallexample
22474
22475 @node Switches
22476 @section Switches
22477
22478 @table @option
22479 @item -fdump-ada-spec
22480 @cindex @option{-fdump-ada-spec} (@command{gcc})
22481 Generate Ada spec files for the given header files transitively (including
22482 all header files that these headers depend upon).
22483
22484 @item -fdump-ada-spec-slim
22485 @cindex @option{-fdump-ada-spec-slim} (@command{gcc})
22486 Generate Ada spec files for the header files specified on the command line
22487 only.
22488
22489 @item -C
22490 @cindex @option{-C} (@command{gcc})
22491 Extract comments from headers and generate Ada comments in the Ada spec files.
22492 @end table
22493
22494 @node Other Utility Programs
22495 @chapter Other Utility Programs
22496
22497 @noindent
22498 This chapter discusses some other utility programs available in the Ada
22499 environment.
22500
22501 @menu
22502 * Using Other Utility Programs with GNAT::
22503 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT::
22504 * Converting Ada Files to html with gnathtml::
22505 * Installing gnathtml::
22506 @ifset vms
22507 * LSE::
22508 * Profiling::
22509 @end ifset
22510 @end menu
22511
22512 @node Using Other Utility Programs with GNAT
22513 @section Using Other Utility Programs with GNAT
22514
22515 @noindent
22516 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
22517 particular the debugging information uses this format. This means
22518 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
22519 depend on these formats.
22520
22521 @ifclear vms
22522 In general, any utility program that works with C will also often work with
22523 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
22524 gprof (a profiling program), @code{gdb} (the FSF debugger), and utilities such
22525 as Purify.
22526 @end ifclear
22527
22528 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT
22529 @section The External Symbol Naming Scheme of GNAT
22530
22531 @noindent
22532 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
22533 originally intended for use with other languages, it is useful to
22534 understand the conventions used to generate link names from the Ada
22535 entity names.
22536
22537 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
22538 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
22539 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
22540 we have the following package spec:
22541
22542 @smallexample @c ada
22543 @group
22544 @cartouche
22545 package QRS is
22546    MN : Integer;
22547 end QRS;
22548 @end cartouche
22549 @end group
22550 @end smallexample
22551
22552 @noindent
22553 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
22554 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
22555 @findex Export
22556 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
22557
22558 @smallexample @c ada
22559 @group
22560 @cartouche
22561 package Exports is
22562    Var1 : Integer;
22563    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
22564    Var2 : Integer;
22565    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
22566 end Exports;
22567 @end cartouche
22568 @end group
22569 @end smallexample
22570
22571 @noindent
22572 In this case, the link name for @var{Var1} is whatever link name the
22573 C compiler would assign for the C function @var{var1_name}. This typically
22574 would be either @var{var1_name} or @var{_var1_name}, depending on operating
22575 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
22576 @var{Var2} is @var{var2_link_name}, and this is not operating system
22577 dependent.
22578
22579 @findex _main
22580 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
22581 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
22582 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
22583 called @code{Main} (which might well not be the main program).
22584
22585 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
22586 names. So if we have a library level procedure such as
22587
22588 @smallexample @c ada
22589 @group
22590 @cartouche
22591 procedure Hello (S : String);
22592 @end cartouche
22593 @end group
22594 @end smallexample
22595
22596 @noindent
22597 the external name of this procedure will be @var{_ada_hello}.
22598
22599
22600 @node Converting Ada Files to html with gnathtml
22601 @section Converting Ada Files to HTML with @code{gnathtml}
22602
22603 @noindent
22604 This @code{Perl} script allows Ada source files to be browsed using
22605 standard Web browsers. For installation procedure, see the section
22606 @xref{Installing gnathtml}.
22607
22608 Ada reserved keywords are highlighted in a bold font and Ada comments in
22609 a blue font. Unless your program was compiled with the gcc @option{-gnatx}
22610 switch to suppress the generation of cross-referencing information, user
22611 defined variables and types will appear in a different color; you will
22612 be able to click on any identifier and go to its declaration.
22613
22614 The command line is as follow:
22615 @smallexample
22616 $ perl gnathtml.pl @ovar{^switches^options^} @var{ada-files}
22617 @end smallexample
22618
22619 @noindent
22620 You can pass it as many Ada files as you want. @code{gnathtml} will generate
22621 an html file for every ada file, and a global file called @file{index.htm}.
22622 This file is an index of every identifier defined in the files.
22623
22624 The available ^switches^options^ are the following ones:
22625
22626 @table @option
22627 @item -83
22628 @cindex @option{-83} (@code{gnathtml})
22629 Only the Ada 83 subset of keywords will be highlighted.
22630
22631 @item -cc @var{color}
22632 @cindex @option{-cc} (@code{gnathtml})
22633 This option allows you to change the color used for comments. The default
22634 value is green. The color argument can be any name accepted by html.
22635
22636 @item -d
22637 @cindex @option{-d} (@code{gnathtml})
22638 If the Ada files depend on some other files (for instance through
22639 @code{with} clauses, the latter files will also be converted to html.
22640 Only the files in the user project will be converted to html, not the files
22641 in the run-time library itself.
22642
22643 @item -D
22644 @cindex @option{-D} (@code{gnathtml})
22645 This command is the same as @option{-d} above, but @command{gnathtml} will
22646 also look for files in the run-time library, and generate html files for them.
22647
22648 @item -ext @var{extension}
22649 @cindex @option{-ext} (@code{gnathtml})
22650 This option allows you to change the extension of the generated HTML files.
22651 If you do not specify an extension, it will default to @file{htm}.
22652
22653 @item -f
22654 @cindex @option{-f} (@code{gnathtml})
22655 By default, gnathtml will generate html links only for global entities
22656 ('with'ed units, global variables and types,@dots{}).  If you specify
22657 @option{-f} on the command line, then links will be generated for local
22658 entities too.
22659
22660 @item -l @var{number}
22661 @cindex @option{-l} (@code{gnathtml})
22662 If this ^switch^option^ is provided and @var{number} is not 0, then
22663 @code{gnathtml} will number the html files every @var{number} line.
22664
22665 @item -I @var{dir}
22666 @cindex @option{-I} (@code{gnathtml})
22667 Specify a directory to search for library files (@file{.ALI} files) and
22668 source files. You can provide several -I switches on the command line,
22669 and the directories will be parsed in the order of the command line.
22670
22671 @item -o @var{dir}
22672 @cindex @option{-o} (@code{gnathtml})
22673 Specify the output directory for html files. By default, gnathtml will
22674 saved the generated html files in a subdirectory named @file{html/}.
22675
22676 @item -p @var{file}
22677 @cindex @option{-p} (@code{gnathtml})
22678 If you are using Emacs and the most recent Emacs Ada mode, which provides
22679 a full Integrated Development Environment for compiling, checking,
22680 running and debugging applications, you may use @file{.gpr} files
22681 to give the directories where Emacs can find sources and object files.
22682
22683 Using this ^switch^option^, you can tell gnathtml to use these files.
22684 This allows you to get an html version of your application, even if it
22685 is spread over multiple directories.
22686
22687 @item -sc @var{color}
22688 @cindex @option{-sc} (@code{gnathtml})
22689 This ^switch^option^ allows you to change the color used for symbol
22690 definitions.
22691 The default value is red. The color argument can be any name accepted by html.
22692
22693 @item -t @var{file}
22694 @cindex @option{-t} (@code{gnathtml})
22695 This ^switch^option^ provides the name of a file. This file contains a list of
22696 file names to be converted, and the effect is exactly as though they had
22697 appeared explicitly on the command line. This
22698 is the recommended way to work around the command line length limit on some
22699 systems.
22700
22701 @end table
22702
22703 @node Installing gnathtml
22704 @section Installing @code{gnathtml}
22705
22706 @noindent
22707 @code{Perl} needs to be installed on your machine to run this script.
22708 @code{Perl} is freely available for almost every architecture and
22709 Operating System via the Internet.
22710
22711 On Unix systems, you  may want to modify  the  first line of  the script
22712 @code{gnathtml},  to explicitly  tell  the Operating  system  where Perl
22713 is. The syntax of this line is:
22714 @smallexample
22715 #!full_path_name_to_perl
22716 @end smallexample
22717
22718 @noindent
22719 Alternatively, you may run the script using the following command line:
22720
22721 @smallexample
22722 $ perl gnathtml.pl @ovar{switches} @var{files}
22723 @end smallexample
22724
22725 @ifset vms
22726 @node LSE
22727 @section LSE
22728 @findex LSE
22729
22730 @noindent
22731 The GNAT distribution provides an Ada 95 template for the HP Language
22732 Sensitive Editor (LSE), a component of DECset. In order to
22733 access it, invoke LSE with the qualifier /ENVIRONMENT=GNU:[LIB]ADA95.ENV.
22734
22735 @node Profiling
22736 @section Profiling
22737 @findex PCA
22738
22739 @noindent
22740 GNAT supports The HP Performance Coverage Analyzer (PCA), a component
22741 of DECset. To use it proceed as outlined under ``HELP PCA'', except for running
22742 the collection phase with the /DEBUG qualifier.
22743
22744 @smallexample
22745 $ GNAT MAKE /DEBUG <PROGRAM_NAME>
22746 $ DEFINE LIB$DEBUG PCA$COLLECTOR
22747 $ RUN/DEBUG <PROGRAM_NAME>
22748 @end smallexample
22749 @noindent
22750 @end ifset
22751
22752 @ifclear vms
22753 @c ******************************
22754 @node Code Coverage and Profiling
22755 @chapter Code Coverage and Profiling
22756 @cindex Code Coverage
22757 @cindex Profiling
22758
22759 @noindent
22760 This chapter describes how to use @code{gcov} - coverage testing tool - and
22761 @code{gprof} - profiler tool - on your Ada programs.
22762
22763 @menu
22764 * Code Coverage of Ada Programs using gcov::
22765 * Profiling an Ada Program using gprof::
22766 @end menu
22767
22768 @node Code Coverage of Ada Programs using gcov
22769 @section Code Coverage of Ada Programs using gcov
22770 @cindex gcov
22771 @cindex -fprofile-arcs
22772 @cindex -ftest-coverage
22773 @cindex -coverage
22774 @cindex Code Coverage
22775
22776 @noindent
22777 @code{gcov} is a test coverage program: it analyzes the execution of a given
22778 program on selected tests, to help you determine the portions of the program
22779 that are still untested.
22780
22781 @code{gcov} is part of the GCC suite, and is described in detail in the GCC
22782 User's Guide. You can refer to this documentation for a more complete
22783 description.
22784
22785 This chapter provides a quick startup guide, and
22786 details some Gnat-specific features.
22787
22788 @menu
22789 * Quick startup guide::
22790 * Gnat specifics::
22791 @end menu
22792
22793 @node Quick startup guide
22794 @subsection Quick startup guide
22795
22796 In order to perform coverage analysis of a program using @code{gcov}, 3
22797 steps are needed:
22798
22799 @itemize @bullet
22800 @item
22801 Code instrumentation during the compilation process
22802 @item
22803 Execution of the instrumented program
22804 @item
22805 Execution of the @code{gcov} tool to generate the result.
22806 @end itemize
22807
22808 The code instrumentation needed by gcov is created at the object level:
22809 The source code is not modified in any way, because the instrumentation code is
22810 inserted by gcc during the compilation process. To compile your code with code
22811 coverage activated, you need to recompile your whole project using the
22812 switches
22813 @code{-fprofile-arcs} and @code{-ftest-coverage}, and link it using
22814 @code{-fprofile-arcs}.
22815
22816 @smallexample
22817 $ gnatmake -P my_project.gpr -f -cargs -fprofile-arcs -ftest-coverage \
22818    -largs -fprofile-arcs
22819 @end smallexample
22820
22821 This compilation process will create @file{.gcno} files together with
22822 the usual object files.
22823
22824 Once the program is compiled with coverage instrumentation, you can
22825 run it as many times as needed - on portions of a test suite for
22826 example. The first execution will produce @file{.gcda} files at the
22827 same location as the @file{.gcno} files.  The following executions
22828 will update those files, so that a cumulative result of the covered
22829 portions of the program is generated.
22830
22831 Finally, you need to call the @code{gcov} tool. The different options of
22832 @code{gcov} are available in the GCC User's Guide, section 'Invoking gcov'.
22833
22834 This will create annotated source files with a @file{.gcov} extension:
22835 @file{my_main.adb} file will be analysed in @file{my_main.adb.gcov}.
22836
22837 @node Gnat specifics
22838 @subsection Gnat specifics
22839
22840 Because Ada semantics, portions of the source code may be shared among
22841 several object files. This is the case for example when generics are
22842 involved, when inlining is active  or when declarations generate  initialisation
22843 calls. In order to take
22844 into account this shared code, you need to call @code{gcov} on all
22845 source files of the tested program at once.
22846
22847 The list of source files might exceed the system's maximum command line
22848 length. In order to bypass this limitation, a new mechanism has been
22849 implemented in @code{gcov}: you can now list all your project's files into a
22850 text file, and provide this file to gcov as a parameter,  preceded by a @@
22851 (e.g. @samp{gcov @@mysrclist.txt}).
22852
22853 Note that on AIX compiling a static library with @code{-fprofile-arcs} is
22854 not supported as there can be unresolved symbols during the final link.
22855
22856 @node Profiling an Ada Program using gprof
22857 @section Profiling an Ada Program using gprof
22858 @cindex gprof
22859 @cindex -pg
22860 @cindex Profiling
22861
22862 @noindent
22863 This section is not meant to be an exhaustive documentation of @code{gprof}.
22864 Full documentation for it can be found in the GNU Profiler User's Guide
22865 documentation that is part of this GNAT distribution.
22866
22867 Profiling a program helps determine the parts of a program that are executed
22868 most often, and are therefore the most time-consuming.
22869
22870 @code{gprof} is the standard GNU profiling tool; it has been enhanced to
22871 better handle Ada programs and multitasking.
22872 It is currently supported on the following platforms
22873 @itemize @bullet
22874 @item
22875 linux x86/x86_64
22876 @item
22877 solaris sparc/sparc64/x86
22878 @item
22879 windows x86
22880 @end itemize
22881
22882 @noindent
22883 In order to profile a program using @code{gprof}, 3 steps are needed:
22884
22885 @itemize @bullet
22886 @item
22887 Code instrumentation, requiring a full recompilation of the project with the
22888 proper switches.
22889 @item
22890 Execution of the program under the analysis conditions, i.e. with the desired
22891 input.
22892 @item
22893 Analysis of the results using the @code{gprof} tool.
22894 @end itemize
22895
22896 @noindent
22897 The following sections detail the different steps, and indicate how
22898 to interpret the results:
22899 @menu
22900 * Compilation for profiling::
22901 * Program execution::
22902 * Running gprof::
22903 * Interpretation of profiling results::
22904 @end menu
22905
22906 @node Compilation for profiling
22907 @subsection Compilation for profiling
22908 @cindex -pg
22909 @cindex Profiling
22910
22911 In order to profile a program the first step is to tell the compiler
22912 to generate the necessary profiling information. The compiler switch to be used
22913 is @code{-pg}, which must be added to other compilation switches. This
22914 switch needs to be specified both during compilation and link stages, and can
22915 be specified once when using gnatmake:
22916
22917 @smallexample
22918 gnatmake -f -pg -P my_project
22919 @end smallexample
22920
22921 @noindent
22922 Note that only the objects that were compiled with the @samp{-pg} switch will be
22923 profiled; if you need to profile your whole project, use the
22924 @samp{-f} gnatmake switch to force full recompilation.
22925
22926 @node Program execution
22927 @subsection Program execution
22928
22929 @noindent
22930 Once the program has been compiled for profiling, you can run it as usual.
22931
22932 The only constraint imposed by profiling is that the program must terminate
22933 normally. An interrupted program (via a Ctrl-C, kill, etc.) will not be
22934 properly analyzed.
22935
22936 Once the program completes execution, a data file called @file{gmon.out} is
22937 generated in the directory where the program was launched from. If this file
22938 already exists, it will be overwritten.
22939
22940 @node Running gprof
22941 @subsection Running gprof
22942
22943 @noindent
22944 The @code{gprof} tool is called as follow:
22945
22946 @smallexample
22947 gprof my_prog gmon.out
22948 @end smallexample
22949
22950 @noindent
22951 or simpler:
22952
22953 @smallexample
22954 gprof my_prog
22955 @end smallexample
22956
22957 @noindent
22958 The complete form of the gprof command line is the following:
22959
22960 @smallexample
22961 gprof [^switches^options^] [executable [data-file]]
22962 @end smallexample
22963
22964 @noindent
22965 @code{gprof} supports numerous ^switch^options^. The order of these
22966 ^switch^options^ does not matter. The full list of options can be found in
22967 the GNU Profiler User's Guide documentation that comes with this documentation.
22968
22969 The following is the subset of those switches that is most relevant:
22970
22971 @table @option
22972
22973 @item --demangle[=@var{style}]
22974 @itemx --no-demangle
22975 @cindex @option{--demangle} (@code{gprof})
22976 These options control whether symbol names should be demangled when
22977 printing output.  The default is to demangle C++ symbols.  The
22978 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different
22979 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style
22980 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your
22981 compiler, in particular Ada symbols generated by GNAT can be demangled using
22982 @code{--demangle=gnat}.
22983
22984 @item -e @var{function_name}
22985 @cindex @option{-e} (@code{gprof})
22986 The @samp{-e @var{function}} option tells @code{gprof} not to print
22987 information about the function @var{function_name} (and its
22988 children@dots{}) in the call graph.  The function will still be listed
22989 as a child of any functions that call it, but its index number will be
22990 shown as @samp{[not printed]}.  More than one @samp{-e} option may be
22991 given; only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-e}
22992 option.
22993
22994 @item -E @var{function_name}
22995 @cindex @option{-E} (@code{gprof})
22996 The @code{-E @var{function}} option works like the @code{-e} option, but
22997 execution time spent in the function (and children who were not called from
22998 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
22999 the call graph.  More than one @samp{-E} option may be given; only one
23000 @var{function_name} may be indicated with each @samp{-E} option.
23001
23002 @item -f @var{function_name}
23003 @cindex @option{-f} (@code{gprof})
23004 The @samp{-f @var{function}} option causes @code{gprof} to limit the
23005 call graph to the function @var{function_name} and its children (and
23006 their children@dots{}).  More than one @samp{-f} option may be given;
23007 only one @var{function_name} may be indicated with each @samp{-f}
23008 option.
23009
23010 @item -F @var{function_name}
23011 @cindex @option{-F} (@code{gprof})
23012 The @samp{-F @var{function}} option works like the @code{-f} option, but
23013 only time spent in the function and its children (and their
23014 children@dots{}) will be used to determine total-time and
23015 percentages-of-time for the call graph.  More than one @samp{-F} option
23016 may be given; only one @var{function_name} may be indicated with each
23017 @samp{-F} option.  The @samp{-F} option overrides the @samp{-E} option.
23018
23019 @end table
23020
23021 @node Interpretation of profiling results
23022 @subsection Interpretation of profiling results
23023
23024 @noindent
23025
23026 The results of the profiling analysis are represented by two arrays: the
23027 'flat profile' and the 'call graph'. Full documentation of those outputs
23028 can be found in the GNU Profiler User's Guide.
23029
23030 The flat profile shows the time spent in each function of the program, and how
23031 many time it has been called. This allows you to locate easily the most
23032 time-consuming functions.
23033
23034 The call graph shows, for each subprogram, the subprograms that call it,
23035 and the subprograms that it calls. It also provides an estimate of the time
23036 spent in each of those callers/called subprograms.
23037 @end ifclear
23038
23039 @c ******************************
23040 @node Running and Debugging Ada Programs
23041 @chapter Running and Debugging Ada Programs
23042 @cindex Debugging
23043
23044 @noindent
23045 This chapter discusses how to debug Ada programs.
23046 @ifset vms
23047 It applies to GNAT on the Alpha OpenVMS platform;
23048 for I64 OpenVMS please refer to the @cite{OpenVMS Debugger Manual},
23049 since HP has implemented Ada support in the OpenVMS debugger on I64.
23050 @end ifset
23051
23052 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
23053
23054 @enumerate
23055 @item
23056 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
23057 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
23058 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
23059 the program.
23060
23061 @item
23062 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
23063 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
23064 results, or may terminate abnormally with some exception.
23065
23066 @item
23067 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
23068 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
23069 the incorrect user program.
23070 @end enumerate
23071
23072 @menu
23073 * The GNAT Debugger GDB::
23074 * Running GDB::
23075 * Introduction to GDB Commands::
23076 * Using Ada Expressions::
23077 * Calling User-Defined Subprograms::
23078 * Using the Next Command in a Function::
23079 * Ada Exceptions::
23080 * Ada Tasks::
23081 * Debugging Generic Units::
23082 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate::
23083 * Naming Conventions for GNAT Source Files::
23084 * Getting Internal Debugging Information::
23085 * Stack Traceback::
23086 @end menu
23087
23088 @cindex Debugger
23089 @findex gdb
23090
23091 @node The GNAT Debugger GDB
23092 @section The GNAT Debugger GDB
23093
23094 @noindent
23095 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
23096 can be used to debug mixed-language programs compiled with @command{gcc},
23097 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
23098 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
23099 complex Ada data structures.
23100
23101 @xref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
23102 @ifset vms
23103 located in the GNU:[DOCS] directory,
23104 @end ifset
23105 for full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
23106 its usage on programs. This manual should be consulted for full
23107 details. The section that follows is a brief introduction to the
23108 philosophy and use of @code{GDB}.
23109
23110 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
23111 information into the generated object file, including information on
23112 line numbers, and on declared types and variables. This information is
23113 separate from the generated code. It makes the object files considerably
23114 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
23115 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
23116 generation of debug information is triggered by the use of the
23117 ^-g^/DEBUG^ switch in the @command{gcc} or @command{gnatmake} command
23118 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
23119 the use of these options does not change the generated code.
23120
23121 The debugging information is written in standard system formats that
23122 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
23123 of the information is typically designed to describe C types and
23124 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
23125 details about Ada types and variables to be encoded into these
23126 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
23127 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
23128 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
23129 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
23130
23131 When a program is bound and linked, the debugging information is
23132 collected from the object files, and stored in the executable image of
23133 the program. Again, this process significantly increases the size of
23134 the generated executable file, but it does not increase the size of
23135 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
23136 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
23137 not present, and takes no more actual memory.
23138
23139 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
23140 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
23141 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
23142 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
23143 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
23144 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
23145 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
23146 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
23147 the debugging information and can respond to user commands to inspect
23148 variables, and more generally to report on the state of execution.
23149
23150 @c **************
23151 @node Running GDB
23152 @section Running GDB
23153
23154 @noindent
23155 This section describes how to initiate the debugger.
23156 @c The above sentence is really just filler, but it was otherwise
23157 @c clumsy to get the first paragraph nonindented given the conditional
23158 @c nature of the description
23159
23160 @ifclear vms
23161 The debugger can be launched from a @code{GPS} menu or
23162 directly from the command line. The description below covers the latter use.
23163 All the commands shown can be used in the @code{GPS} debug console window,
23164 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
23165 @end ifclear
23166
23167 The command to run @code{GDB} is
23168
23169 @smallexample
23170 $ ^gdb program^GDB PROGRAM^
23171 @end smallexample
23172
23173 @noindent
23174 where @code{^program^PROGRAM^} is the name of the executable file. This
23175 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
23176 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
23177 exactly as if the debugger were not present. The following section
23178 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
23179
23180 @c *******************************
23181 @node Introduction to GDB Commands
23182 @section Introduction to GDB Commands
23183
23184 @noindent
23185 @code{GDB} contains a large repertoire of commands.  @xref{Top,,
23186 Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB},
23187 @ifset vms
23188 located in the GNU:[DOCS] directory,
23189 @end ifset
23190 for extensive documentation on the use
23191 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
23192 the command @command{help} invoked from within GDB activates a simple help
23193 facility which summarizes the available commands and their options.
23194 In this section we summarize a few of the most commonly
23195 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
23196 a simple program with debugging information and experiment with the use of
23197 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
23198 following section.
23199
23200 @table @code
23201 @item set args @var{arguments}
23202 The @var{arguments} list above is a list of arguments to be passed to
23203 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
23204 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
23205 command is not needed if the program does not require arguments.
23206
23207 @item run
23208 The @code{run} command causes execution of the program to start from
23209 the beginning. If the program is already running, that is to say if
23210 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
23211 for confirmation that you want to abandon the current execution and
23212 restart.
23213
23214 @item breakpoint @var{location}
23215 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
23216 execution will halt and @code{GDB} will await further
23217 commands. @var{location} is
23218 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
23219 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
23220 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
23221 those subprograms you want to breakpoint. You can also
23222 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
23223 and execution encounters the breakpoint, then the program
23224 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
23225 printing the line of code before which the program is halted.
23226
23227 @item breakpoint exception @var{name}
23228 A special form of the breakpoint command which breakpoints whenever
23229 exception @var{name} is raised.
23230 If @var{name} is omitted,
23231 then a breakpoint will occur when any exception is raised.
23232
23233 @item print @var{expression}
23234 This will print the value of the given expression. Most simple
23235 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
23236 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
23237
23238 @item continue
23239 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
23240 termination of the program.
23241
23242 @item step
23243 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
23244 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
23245 the called subprogram.
23246
23247 @item next
23248 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
23249 returns from the call.
23250
23251 @item list
23252 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
23253 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
23254 relevant source file displayed. Successive applications of this command
23255 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
23256 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
23257
23258 @item backtrace
23259 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
23260 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
23261 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
23262 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
23263
23264 @item up
23265 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
23266 to the current frame. The command @code{up} can be used to
23267 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
23268 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
23269
23270 @item down
23271 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
23272 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
23273
23274 @item frame @var{n}
23275 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
23276 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
23277
23278 @end table
23279
23280 @noindent
23281 The above list is a very short introduction to the commands that
23282 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
23283 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
23284 the ability to debug at the machine instruction level and many other
23285 features are described in detail in @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb,
23286 Debugging with GDB}.  Note that most commands can be abbreviated
23287 (for example, c for continue, bt for backtrace).
23288
23289 @node Using Ada Expressions
23290 @section Using Ada Expressions
23291 @cindex Ada expressions
23292
23293 @noindent
23294 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
23295 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
23296
23297 @itemize @bullet
23298 @item
23299 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
23300 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
23301 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
23302 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
23303
23304 @item
23305 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
23306 are not particularly important to the @code{GDB} user.
23307
23308 @item
23309 That brevity is important to the @code{GDB} user.
23310 @end itemize
23311
23312 @noindent
23313 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
23314 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
23315 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
23316 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
23317 @code{GDB} asks the user's intent.
23318
23319 For details on the supported Ada syntax, see @ref{Top,, Debugging with
23320 GDB, gdb, Debugging with GDB}.
23321
23322 @node Calling User-Defined Subprograms
23323 @section Calling User-Defined Subprograms
23324
23325 @noindent
23326 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
23327 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
23328 a subprogram call statement in the form:
23329
23330 @smallexample
23331 call subprogram-name (parameters)
23332 @end smallexample
23333
23334 @noindent
23335 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
23336 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
23337 @code{GDB} commands.
23338
23339 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
23340 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
23341 can include variables from the program being debugged. The
23342 subprogram must be defined
23343 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
23344 subprogram within the environment of your program execution (which
23345 means that the subprogram is free to access or even modify variables
23346 within your program).
23347
23348 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
23349 debugging routines that are tailored to particular data structures
23350 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
23351 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
23352 of its physical layout. After all, the standard
23353 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
23354 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
23355 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
23356
23357 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
23358 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
23359 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
23360 is an index into a table of nodes).
23361 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
23362 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
23363 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
23364 a useful high level representation of the tree node, which includes the
23365 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
23366 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
23367 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
23368 look at the body of the PN procedure in the stated file.
23369
23370 @node Using the Next Command in a Function
23371 @section Using the Next Command in a Function
23372
23373 @noindent
23374 When you use the @code{next} command in a function, the current source
23375 location will advance to the next statement as usual. A special case
23376 arises in the case of a @code{return} statement.
23377
23378 Part of the code for a return statement is the ``epilog'' of the function.
23379 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
23380 this epilog code, and it is typically associated with the last return
23381 statement in the function if there is more than one return. In some
23382 implementations, this epilog is associated with the first statement
23383 of the function.
23384
23385 The result is that if you use the @code{next} command from a return
23386 statement that is not the last return statement of the function you
23387 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
23388 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
23389 The value returned is always that from the first return statement
23390 that was stepped through.
23391
23392 @node Ada Exceptions
23393 @section Breaking on Ada Exceptions
23394 @cindex Exceptions
23395
23396 @noindent
23397 You can set breakpoints that trip when your program raises
23398 selected exceptions.
23399
23400 @table @code
23401 @item break exception
23402 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
23403 any exception.
23404
23405 @item break exception @var{name}
23406 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises
23407 the exception @var{name}.
23408
23409 @item break exception unhandled
23410 Set a breakpoint that trips whenever (any task in the) program raises an
23411 exception for which there is no handler.
23412
23413 @item info exceptions
23414 @itemx info exceptions @var{regexp}
23415 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
23416 exceptions within Ada programs. With a regular expression, @var{regexp}, as
23417 argument, prints out only those exceptions whose name matches @var{regexp}.
23418 @end table
23419
23420 @node Ada Tasks
23421 @section Ada Tasks
23422 @cindex Tasks
23423
23424 @noindent
23425 @code{GDB} allows the following task-related commands:
23426
23427 @table @code
23428 @item info tasks
23429 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
23430
23431 @smallexample
23432 @iftex
23433 @leftskip=0cm
23434 @end iftex
23435 (gdb) info tasks
23436   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
23437    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
23438    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
23439    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
23440 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
23441 @end smallexample
23442
23443 @noindent
23444 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
23445 currently running task. The first column lists the task ID that is used
23446 to refer to tasks in the following commands.
23447
23448 @item break @var{linespec} task @var{taskid}
23449 @itemx break @var{linespec} task @var{taskid} if @dots{}
23450 @cindex Breakpoints and tasks
23451 These commands are like the @code{break @dots{} thread @dots{}}.
23452 @var{linespec} specifies source lines.
23453
23454 Use the qualifier @samp{task @var{taskid}} with a breakpoint command
23455 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
23456 particular Ada task reaches this breakpoint. @var{taskid} is one of the
23457 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
23458 column of the @samp{info tasks} display.
23459
23460 If you do not specify @samp{task @var{taskid}} when you set a
23461 breakpoint, the breakpoint applies to @emph{all} tasks of your
23462 program.
23463
23464 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
23465 well; in this case, place @samp{task @var{taskid}} before the
23466 breakpoint condition (before the @code{if}).
23467
23468 @item task @var{taskno}
23469 @cindex Task switching
23470
23471 This command allows to switch to the task referred by @var{taskno}. In
23472 particular, This allows to browse the backtrace of the specified
23473 task. It is advised to switch back to the original task before
23474 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
23475 perturbed.
23476 @end table
23477
23478 @noindent
23479 For more detailed information on the tasking support,
23480 see @ref{Top,, Debugging with GDB, gdb, Debugging with GDB}.
23481
23482 @node Debugging Generic Units
23483 @section Debugging Generic Units
23484 @cindex Debugging Generic Units
23485 @cindex Generics
23486
23487 @noindent
23488 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
23489 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
23490 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
23491
23492 It is not possible to refer to the original generic entities in
23493 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
23494 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
23495
23496 @smallexample @c ada
23497 @group
23498 @cartouche
23499 procedure g is
23500
23501    generic package k is
23502       procedure kp (v1 : in out integer);
23503    end k;
23504
23505    package body k is
23506       procedure kp (v1 : in out integer) is
23507       begin
23508          v1 := v1 + 1;
23509       end kp;
23510    end k;
23511
23512    package k1 is new k;
23513    package k2 is new k;
23514
23515    var : integer := 1;
23516
23517 begin
23518    k1.kp (var);
23519    k2.kp (var);
23520    k1.kp (var);
23521    k2.kp (var);
23522 end;
23523 @end cartouche
23524 @end group
23525 @end smallexample
23526
23527 @noindent
23528 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
23529 use the command:
23530
23531 @smallexample
23532 (gdb) break g.k2.kp
23533 @end smallexample
23534
23535 @noindent
23536 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
23537 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
23538 other units.
23539
23540 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23541 @section GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23542 @cindex GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
23543
23544 @noindent
23545 When presented with programs that contain serious errors in syntax
23546 or semantics,
23547 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
23548 as aborting with a
23549 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
23550 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
23551 In such cases, you can activate
23552 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
23553 program that is the likely source of the problem.
23554
23555 The following strategies are presented in increasing order of
23556 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
23557 familiarity with compiler internals.
23558
23559 @enumerate
23560 @item
23561 Run @command{gcc} with the @option{-gnatf}. This first
23562 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
23563 only the first error on a line is displayed.
23564
23565 The @option{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
23566 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
23567 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
23568 message displayed may help to pinpoint the culprit.
23569
23570 @item
23571 Run @command{gcc} with the @option{^-v (verbose)^/VERBOSE^} switch. In this
23572 mode, @command{gcc} produces ongoing information about the progress of the
23573 compilation and provides the name of each procedure as code is
23574 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
23575 compiled when it encountered a code generation problem.
23576
23577 @item
23578 @cindex @option{-gnatdc} switch
23579 Run @command{gcc} with the @option{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
23580 switch that does for the front-end what @option{^-v^VERBOSE^} does
23581 for the back end. The system prints the name of each unit,
23582 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
23583 @item
23584 Finally, you can start
23585 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
23586 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
23587 called from @command{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
23588 would on a C program (but @pxref{The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
23589 @code{where} command is the first line of attack; the variable
23590 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
23591 @code{gnat1} and by the @command{gcc} backend, indicates the source line at
23592 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
23593 the source file.
23594 @end enumerate
23595
23596 @node Naming Conventions for GNAT Source Files
23597 @section Naming Conventions for GNAT Source Files
23598
23599 @noindent
23600 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
23601 brief description of its organization may be helpful:
23602
23603 @itemize @bullet
23604 @item
23605 Files with prefix @file{^sc^SC^} contain the lexical scanner.
23606
23607 @item
23608 All files prefixed with @file{^par^PAR^} are components of the parser. The
23609 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
23610 parsing of select statements can be found in @file{par-ch9.adb}.
23611
23612 @item
23613 All files prefixed with @file{^sem^SEM^} perform semantic analysis. The
23614 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
23615 issues involving context clauses can be found in @file{sem_ch10.adb}. In
23616 addition, some features of the language require sufficient special processing
23617 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
23618 dynamic dispatching, etc.
23619
23620 @item
23621 All files prefixed with @file{^exp^EXP^} perform normalization and
23622 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
23623 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
23624 For example, the construction of record initialization procedures is done in
23625 @file{exp_ch3.adb}.
23626
23627 @item
23628 The files prefixed with @file{^bind^BIND^} implement the binder, which
23629 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
23630 elaboration, and generates the bind file.
23631
23632 @item
23633 The files @file{atree.ads} and @file{atree.adb} detail the low-level
23634 data structures used by the front-end.
23635
23636 @item
23637 The files @file{sinfo.ads} and @file{sinfo.adb} detail the structure of
23638 the abstract syntax tree as produced by the parser.
23639
23640 @item
23641 The files @file{einfo.ads} and @file{einfo.adb} detail the attributes of
23642 all entities, computed during semantic analysis.
23643
23644 @item
23645 Library management issues are dealt with in files with prefix
23646 @file{^lib^LIB^}.
23647
23648 @item
23649 @findex Ada
23650 @cindex Annex A
23651 Ada files with the prefix @file{^a-^A-^} are children of @code{Ada}, as
23652 defined in Annex A.
23653
23654 @item
23655 @findex Interfaces
23656 @cindex Annex B
23657 Files with prefix @file{^i-^I-^} are children of @code{Interfaces}, as
23658 defined in Annex B.
23659
23660 @item
23661 @findex System
23662 Files with prefix @file{^s-^S-^} are children of @code{System}. This includes
23663 both language-defined children and GNAT run-time routines.
23664
23665 @item
23666 @findex GNAT
23667 Files with prefix @file{^g-^G-^} are children of @code{GNAT}. These are useful
23668 general-purpose packages, fully documented in their specs. All
23669 the other @file{.c} files are modifications of common @command{gcc} files.
23670 @end itemize
23671
23672 @node Getting Internal Debugging Information
23673 @section Getting Internal Debugging Information
23674
23675 @noindent
23676 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
23677 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
23678 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
23679 debug flags are in the file @file{debug.adb}. You must obtain the
23680 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
23681
23682 The switches that print the source of the program (reconstructed from
23683 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
23684 options to print
23685 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
23686 information). The reconstructed source provides a readable version of the
23687 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
23688 and is useful when studying the performance of specific constructs.
23689 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
23690 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
23691 are replaced with run-time calls.
23692
23693 @node Stack Traceback
23694 @section Stack Traceback
23695 @cindex traceback
23696 @cindex stack traceback
23697 @cindex stack unwinding
23698
23699 @noindent
23700 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
23701 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
23702 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
23703 This mechanism is also known as @i{stack unwinding} because it obtains
23704 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
23705 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
23706 important tools for program debugging.
23707
23708 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
23709 that is to say the subprogram currently executing the instruction
23710 from which we want to obtain the traceback.
23711
23712 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
23713 is enabled, and no exception is raised during program execution.
23714
23715 @menu
23716 * Non-Symbolic Traceback::
23717 * Symbolic Traceback::
23718 @end menu
23719
23720 @node Non-Symbolic Traceback
23721 @subsection Non-Symbolic Traceback
23722 @cindex traceback, non-symbolic
23723
23724 @noindent
23725 Note: this feature is not supported on all platforms. See
23726 @file{GNAT.Traceback spec in g-traceb.ads} for a complete list of supported
23727 platforms.
23728
23729 @menu
23730 * Tracebacks From an Unhandled Exception::
23731 * Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)::
23732 * Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)::
23733 @end menu
23734
23735 @node Tracebacks From an Unhandled Exception
23736 @subsubsection Tracebacks From an Unhandled Exception
23737
23738 @noindent
23739 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
23740 To enable this feature you must use the @option{-E}
23741 @code{gnatbind}'s option. With this option a stack traceback is stored as part
23742 of exception information. You can retrieve this information using the
23743 @code{addr2line} tool.
23744
23745 Here is a simple example:
23746
23747 @smallexample @c ada
23748 @cartouche
23749 procedure STB is
23750
23751    procedure P1 is
23752    begin
23753       raise Constraint_Error;
23754    end P1;
23755
23756    procedure P2 is
23757    begin
23758       P1;
23759    end P2;
23760
23761 begin
23762    P2;
23763 end STB;
23764 @end cartouche
23765 @end smallexample
23766
23767 @smallexample
23768 $ gnatmake stb -bargs -E
23769 $ stb
23770
23771 Execution terminated by unhandled exception
23772 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
23773 Message: stb.adb:5
23774 Call stack traceback locations:
23775 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
23776 @end smallexample
23777
23778 @noindent
23779 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
23780 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
23781 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
23782 addresses into the source lines where the calls appear, the
23783 @code{addr2line} tool, described below, is invaluable. The use of this tool
23784 requires the program to be compiled with debug information.
23785
23786 @smallexample
23787 $ gnatmake -g stb -bargs -E
23788 $ stb
23789
23790 Execution terminated by unhandled exception
23791 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
23792 Message: stb.adb:5
23793 Call stack traceback locations:
23794 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
23795
23796 $ addr2line --exe=stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
23797    0x4011f1 0x77e892a4
23798
23799 00401373 at d:/stb/stb.adb:5
23800 0040138B at d:/stb/stb.adb:10
23801 0040139C at d:/stb/stb.adb:14
23802 00401335 at d:/stb/b~stb.adb:104
23803 004011C4 at /build/@dots{}/crt1.c:200
23804 004011F1 at /build/@dots{}/crt1.c:222
23805 77E892A4 in ?? at ??:0
23806 @end smallexample
23807
23808 @noindent
23809 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
23810
23811 @table @code
23812 @item --functions
23813 to get the function name corresponding to any location
23814
23815 @item --demangle=gnat
23816 to use the gnat decoding mode for the function names. Note that
23817 for binutils version 2.9.x the option is simply @option{--demangle}.
23818 @end table
23819
23820 @smallexample
23821 $ addr2line --exe=stb --functions --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
23822    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1
23823
23824 00401373 in stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
23825 0040138B in stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
23826 0040139C in stb at d:/stb/stb.adb:14
23827 00401335 in main at d:/stb/b~stb.adb:104
23828 004011C4 in <__mingw_CRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:200
23829 004011F1 in <mainCRTStartup> at /build/@dots{}/crt1.c:222
23830 @end smallexample
23831
23832 @noindent
23833 From this traceback we can see that the exception was raised in
23834 @file{stb.adb} at line 5, which was reached from a procedure call in
23835 @file{stb.adb} at line 10, and so on. The @file{b~std.adb} is the binder file,
23836 which contains the call to the main program.
23837 @xref{Running gnatbind}. The remaining entries are assorted runtime routines,
23838 and the output will vary from platform to platform.
23839
23840 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
23841 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
23842 in the stack traceback:
23843
23844 @smallexample
23845 $ gdb -nw stb
23846 @ifclear vms
23847 @noindent
23848 Furthermore, this feature is not implemented inside Windows DLL. Only
23849 the non-symbolic traceback is reported in this case.
23850 @end ifclear
23851
23852 (gdb) break *0x401373
23853 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
23854 @end smallexample
23855
23856 @noindent
23857 It is important to note that the stack traceback addresses
23858 do not change when debug information is included. This is particularly useful
23859 because it makes it possible to release software without debug information (to
23860 minimize object size), get a field report that includes a stack traceback
23861 whenever an internal bug occurs, and then be able to retrieve the sequence
23862 of calls with the same program compiled with debug information.
23863
23864 @node Tracebacks From Exception Occurrences (non-symbolic)
23865 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
23866
23867 @noindent
23868 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @option{-E} binder argument.
23869 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
23870 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
23871 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
23872
23873 @smallexample @c ada
23874 with Ada.Text_IO;
23875 with Ada.Exceptions;
23876
23877 procedure STB is
23878
23879    use Ada;
23880    use Ada.Exceptions;
23881
23882    procedure P1 is
23883       K : Positive := 1;
23884    begin
23885       K := K - 1;
23886    exception
23887       when E : others =>
23888          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
23889    end P1;
23890
23891    procedure P2 is
23892    begin
23893       P1;
23894    end P2;
23895
23896 begin
23897    P2;
23898 end STB;
23899 @end smallexample
23900
23901 @noindent
23902 This program will output:
23903
23904 @smallexample
23905 $ stb
23906
23907 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
23908 Message: stb.adb:12
23909 Call stack traceback locations:
23910 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
23911 @end smallexample
23912
23913 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (non-symbolic)
23914 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
23915
23916 @noindent
23917 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a
23918 program. For this you need to
23919 use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a procedure called
23920 @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as well as useful
23921 display procedures described below. It is not necessary to use the
23922 @option{-E gnatbind} option in this case, because the stack traceback mechanism
23923 is invoked explicitly.
23924
23925 @noindent
23926 In the following example we compute a traceback at a specific location in
23927 the program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to
23928 convert addresses to strings:
23929
23930 @smallexample @c ada
23931 with Ada.Text_IO;
23932 with GNAT.Traceback;
23933 with GNAT.Debug_Utilities;
23934
23935 procedure STB is
23936
23937    use Ada;
23938    use GNAT;
23939    use GNAT.Traceback;
23940
23941    procedure P1 is
23942       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
23943       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
23944       Len : Natural;
23945       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
23946    begin
23947       Call_Chain (TB, Len);
23948
23949       Text_IO.Put ("In STB.P1 : ");
23950
23951       for K in 1 .. Len loop
23952          Text_IO.Put (Debug_Utilities.Image (TB (K)));
23953          Text_IO.Put (' ');
23954       end loop;
23955
23956       Text_IO.New_Line;
23957    end P1;
23958
23959    procedure P2 is
23960    begin
23961       P1;
23962    end P2;
23963
23964 begin
23965    P2;
23966 end STB;
23967 @end smallexample
23968
23969 @smallexample
23970 $ gnatmake -g stb
23971 $ stb
23972
23973 In STB.P1 : 16#0040_F1E4# 16#0040_14F2# 16#0040_170B# 16#0040_171C#
23974 16#0040_1461# 16#0040_11C4# 16#0040_11F1# 16#77E8_92A4#
23975 @end smallexample
23976
23977 @noindent
23978 You can then get further information by invoking the @code{addr2line}
23979 tool as described earlier (note that the hexadecimal addresses
23980 need to be specified in C format, with a leading ``0x'').
23981
23982 @node Symbolic Traceback
23983 @subsection Symbolic Traceback
23984 @cindex traceback, symbolic
23985
23986 @noindent
23987 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
23988 associated with each code location.
23989
23990 @noindent
23991 Note that this feature is not supported on all platforms. See
23992 @file{GNAT.Traceback.Symbolic spec in g-trasym.ads} for a complete
23993 list of currently supported platforms.
23994
23995 @noindent
23996 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
23997 with debug information. If it is not compiled with debug information
23998 only the non-symbolic information will be valid.
23999
24000 @menu
24001 * Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)::
24002 * Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)::
24003 @end menu
24004
24005 @node Tracebacks From Exception Occurrences (symbolic)
24006 @subsubsection Tracebacks From Exception Occurrences
24007
24008 @smallexample @c ada
24009 with Ada.Text_IO;
24010 with GNAT.Traceback.Symbolic;
24011
24012 procedure STB is
24013
24014    procedure P1 is
24015    begin
24016       raise Constraint_Error;
24017    end P1;
24018
24019    procedure P2 is
24020    begin
24021       P1;
24022    end P2;
24023
24024    procedure P3 is
24025    begin
24026       P2;
24027    end P3;
24028
24029 begin
24030    P3;
24031 exception
24032    when E : others =>
24033       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
24034 end STB;
24035 @end smallexample
24036
24037 @smallexample
24038 $ gnatmake -g .\stb -bargs -E -largs -lgnat -laddr2line -lintl
24039 $ stb
24040
24041 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
24042 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
24043 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
24044 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
24045 00401461 in main at b~stb.adb:168
24046 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
24047 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
24048 77E892A4 in ?? at ??:0
24049 @end smallexample
24050
24051 @noindent
24052 In the above example the ``.\'' syntax in the @command{gnatmake} command
24053 is currently required by @command{addr2line} for files that are in
24054 the current working directory.
24055 Moreover, the exact sequence of linker options may vary from platform
24056 to platform.
24057 The above @option{-largs} section is for Windows platforms. By contrast,
24058 under Unix there is no need for the @option{-largs} section.
24059 Differences across platforms are due to details of linker implementation.
24060
24061 @node Tracebacks From Anywhere in a Program (symbolic)
24062 @subsubsection Tracebacks From Anywhere in a Program
24063
24064 @noindent
24065 It is possible to get a symbolic stack traceback
24066 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
24067 The first step is to obtain a non-symbolic
24068 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
24069 information. Here is an example:
24070
24071 @smallexample @c ada
24072 with Ada.Text_IO;
24073 with GNAT.Traceback;
24074 with GNAT.Traceback.Symbolic;
24075
24076 procedure STB is
24077
24078    use Ada;
24079    use GNAT.Traceback;
24080    use GNAT.Traceback.Symbolic;
24081
24082    procedure P1 is
24083       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
24084       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
24085       Len : Natural;
24086       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
24087    begin
24088       Call_Chain (TB, Len);
24089       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
24090    end P1;
24091
24092    procedure P2 is
24093    begin
24094       P1;
24095    end P2;
24096
24097 begin
24098    P2;
24099 end STB;
24100 @end smallexample
24101
24102 @c ******************************
24103 @ifset vms
24104 @node Compatibility with HP Ada
24105 @chapter Compatibility with HP Ada
24106 @cindex Compatibility
24107
24108 @noindent
24109 @cindex DEC Ada
24110 @cindex HP Ada
24111 @cindex Compatibility between GNAT and HP Ada
24112 This chapter compares HP Ada (formerly known as ``DEC Ada'')
24113 for OpenVMS Alpha and GNAT for OpenVMS for Alpha and for I64.
24114 GNAT is highly compatible
24115 with HP Ada, and it should generally be straightforward to port code
24116 from the HP Ada environment to GNAT. However, there are a few language
24117 and implementation differences of which the user must be aware. These
24118 differences are discussed in this chapter. In
24119 addition, the operating environment and command structure for the
24120 compiler are different, and these differences are also discussed.
24121
24122 For further details on these and other compatibility issues,
24123 see Appendix E of the HP publication
24124 @cite{HP Ada, Technical Overview and Comparison on HP Platforms}.
24125
24126 Except where otherwise indicated, the description of GNAT for OpenVMS
24127 applies to both the Alpha and I64 platforms.
24128
24129 For information on porting Ada code from GNAT on Alpha OpenVMS to GNAT on
24130 I64 OpenVMS, see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
24131
24132 The discussion in this chapter addresses specifically the implementation
24133 of Ada 83 for HP OpenVMS Alpha Systems. In cases where the implementation
24134 of HP Ada differs between OpenVMS Alpha Systems and OpenVMS VAX Systems,
24135 GNAT always follows the Alpha implementation.
24136
24137 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
24138 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
24139 be implemented.  The description of pragmas in
24140 @xref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
24141 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
24142
24143 @menu
24144 * Ada Language Compatibility::
24145 * Differences in the Definition of Package System::
24146 * Language-Related Features::
24147 * The Package STANDARD::
24148 * The Package SYSTEM::
24149 * Tasking and Task-Related Features::
24150 * Pragmas and Pragma-Related Features::
24151 * Library of Predefined Units::
24152 * Bindings::
24153 * Main Program Definition::
24154 * Implementation-Defined Attributes::
24155 * Compiler and Run-Time Interfacing::
24156 * Program Compilation and Library Management::
24157 * Input-Output::
24158 * Implementation Limits::
24159 * Tools and Utilities::
24160 @end menu
24161
24162 @node Ada Language Compatibility
24163 @section Ada Language Compatibility
24164
24165 @noindent
24166 GNAT handles Ada 95 and Ada 2005 as well as Ada 83, whereas HP Ada is only
24167 for Ada 83. Ada 95 and Ada 2005 are almost completely upwards compatible
24168 with Ada 83, and therefore Ada 83 programs will compile
24169 and run under GNAT with
24170 no changes or only minor changes. The @cite{Annotated Ada Reference Manual}
24171 provides details on specific incompatibilities.
24172
24173 GNAT provides the switch @option{/83} on the @command{GNAT COMPILE} command,
24174 as well as the pragma @code{ADA_83}, to force the compiler to
24175 operate in Ada 83 mode. This mode does not guarantee complete
24176 conformance to Ada 83, but in practice is sufficient to
24177 eliminate most sources of incompatibilities.
24178 In particular, it eliminates the recognition of the
24179 additional Ada 95 and Ada 2005 keywords, so that their use as identifiers
24180 in Ada 83 programs is legal, and handles the cases of packages
24181 with optional bodies, and generics that instantiate unconstrained
24182 types without the use of @code{(<>)}.
24183
24184 @node Differences in the Definition of Package System
24185 @section Differences in the Definition of Package @code{System}
24186
24187 @noindent
24188 An Ada compiler is allowed to add
24189 implementation-dependent declarations to package @code{System}.
24190 In normal mode,
24191 GNAT does not take advantage of this permission, and the version of
24192 @code{System} provided by GNAT exactly matches that defined in the Ada
24193 Reference Manual.
24194
24195 However, HP Ada adds an extensive set of declarations to package
24196 @code{System},
24197 as fully documented in the HP Ada manuals. To minimize changes required
24198 for programs that make use of these extensions, GNAT provides the pragma
24199 @code{Extend_System} for extending the definition of package System. By using:
24200 @cindex pragma @code{Extend_System}
24201 @cindex @code{Extend_System} pragma
24202
24203 @smallexample @c ada
24204 @group
24205 @cartouche
24206 pragma Extend_System (Aux_DEC);
24207 @end cartouche
24208 @end group
24209 @end smallexample
24210
24211 @noindent
24212 the set of definitions in @code{System} is extended to include those in
24213 package @code{System.Aux_DEC}.
24214 @cindex @code{System.Aux_DEC} package
24215 @cindex @code{Aux_DEC} package (child of @code{System})
24216 These definitions are incorporated directly into package @code{System},
24217 as though they had been declared there. For a
24218 list of the declarations added, see the spec of this package,
24219 which can be found in the file @file{s-auxdec.ads} in the GNAT library.
24220 @cindex @file{s-auxdec.ads} file
24221 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma, which means that
24222 it can be placed in the file @file{gnat.adc}, so that it will automatically
24223 apply to all subsequent compilations. See @ref{Configuration Pragmas},
24224 for further details.
24225
24226 An alternative approach that avoids the use of the non-standard
24227 @code{Extend_System} pragma is to add a context clause to the unit that
24228 references these facilities:
24229
24230 @smallexample @c ada
24231 @cartouche
24232 with System.Aux_DEC;
24233 use  System.Aux_DEC;
24234 @end cartouche
24235 @end smallexample
24236
24237 @noindent
24238 The effect is not quite semantically identical to incorporating
24239 the declarations directly into package @code{System},
24240 but most programs will not notice a difference
24241 unless they use prefix notation (e.g.@: @code{System.Integer_8})
24242 to reference the entities directly in package @code{System}.
24243 For units containing such references,
24244 the prefixes must either be removed, or the pragma @code{Extend_System}
24245 must be used.
24246
24247 @node Language-Related Features
24248 @section Language-Related Features
24249
24250 @noindent
24251 The following sections highlight differences in types,
24252 representations of types, operations, alignment, and
24253 related topics.
24254
24255 @menu
24256 * Integer Types and Representations::
24257 * Floating-Point Types and Representations::
24258 * Pragmas Float_Representation and Long_Float::
24259 * Fixed-Point Types and Representations::
24260 * Record and Array Component Alignment::
24261 * Address Clauses::
24262 * Other Representation Clauses::
24263 @end menu
24264
24265 @node Integer Types and Representations
24266 @subsection Integer Types and Representations
24267
24268 @noindent
24269 The set of predefined integer types is identical in HP Ada and GNAT.
24270 Furthermore the representation of these integer types is also identical,
24271 including the capability of size clauses forcing biased representation.
24272
24273 In addition,
24274 HP Ada for OpenVMS Alpha systems has defined the
24275 following additional integer types in package @code{System}:
24276
24277 @itemize @bullet
24278
24279 @item
24280 @code{INTEGER_8}
24281
24282 @item
24283 @code{INTEGER_16}
24284
24285 @item
24286 @code{INTEGER_32}
24287
24288 @item
24289 @code{INTEGER_64}
24290
24291 @item
24292 @code{LARGEST_INTEGER}
24293 @end itemize
24294
24295 @noindent
24296 In GNAT, the first four of these types may be obtained from the
24297 standard Ada package @code{Interfaces}.
24298 Alternatively, by use of the pragma @code{Extend_System}, identical
24299 declarations can be referenced directly in package @code{System}.
24300 On both GNAT and HP Ada, the maximum integer size is 64 bits.
24301
24302 @node Floating-Point Types and Representations
24303 @subsection Floating-Point Types and Representations
24304 @cindex Floating-Point types
24305
24306 @noindent
24307 The set of predefined floating-point types is identical in HP Ada and GNAT.
24308 Furthermore the representation of these floating-point
24309 types is also identical. One important difference is that the default
24310 representation for HP Ada is @code{VAX_Float}, but the default representation
24311 for GNAT is IEEE.
24312
24313 Specific types may be declared to be @code{VAX_Float} or IEEE, using the
24314 pragma @code{Float_Representation} as described in the HP Ada
24315 documentation.
24316 For example, the declarations:
24317
24318 @smallexample @c ada
24319 @cartouche
24320 type F_Float is digits 6;
24321 pragma Float_Representation (VAX_Float, F_Float);
24322 @end cartouche
24323 @end smallexample
24324
24325 @noindent
24326 declares a type @code{F_Float} that will be represented in @code{VAX_Float}
24327 format.
24328 This set of declarations actually appears in @code{System.Aux_DEC},
24329 which contains
24330 the full set of additional floating-point declarations provided in
24331 the HP Ada version of package @code{System}.
24332 This and similar declarations may be accessed in a user program
24333 by using pragma @code{Extend_System}. The use of this
24334 pragma, and the related pragma @code{Long_Float} is described in further
24335 detail in the following section.
24336
24337 @node Pragmas Float_Representation and Long_Float
24338 @subsection Pragmas @code{Float_Representation} and @code{Long_Float}
24339
24340 @noindent
24341 HP Ada provides the pragma @code{Float_Representation}, which
24342 acts as a program library switch to allow control over
24343 the internal representation chosen for the predefined
24344 floating-point types declared in the package @code{Standard}.
24345 The format of this pragma is as follows:
24346
24347 @smallexample @c ada
24348 @cartouche
24349 pragma Float_Representation(VAX_Float | IEEE_Float);
24350 @end cartouche
24351 @end smallexample
24352
24353 @noindent
24354 This pragma controls the representation of floating-point
24355 types as follows:
24356
24357 @itemize @bullet
24358 @item
24359 @code{VAX_Float} specifies that floating-point
24360 types are represented by default with the VAX system hardware types
24361 @code{F-floating}, @code{D-floating}, @code{G-floating}.
24362 Note that the @code{H-floating}
24363 type was available only on VAX systems, and is not available
24364 in either HP Ada or GNAT.
24365
24366 @item
24367 @code{IEEE_Float} specifies that floating-point
24368 types are represented by default with the IEEE single and
24369 double floating-point types.
24370 @end itemize
24371
24372 @noindent
24373 GNAT provides an identical implementation of the pragma
24374 @code{Float_Representation}, except that it functions as a
24375 configuration pragma. Note that the
24376 notion of configuration pragma corresponds closely to the
24377 HP Ada notion of a program library switch.
24378
24379 When no pragma is used in GNAT, the default is @code{IEEE_Float},
24380 which is different
24381 from HP Ada 83, where the default is @code{VAX_Float}. In addition, the
24382 predefined libraries in GNAT are built using @code{IEEE_Float}, so it is not
24383 advisable to change the format of numbers passed to standard library
24384 routines, and if necessary explicit type conversions may be needed.
24385
24386 The use of @code{IEEE_Float} is recommended in GNAT since it is more
24387 efficient, and (given that it conforms to an international standard)
24388 potentially more portable.
24389 The situation in which @code{VAX_Float} may be useful is in interfacing
24390 to existing code and data that expect the use of @code{VAX_Float}.
24391 In such a situation use the predefined @code{VAX_Float}
24392 types in package @code{System}, as extended by
24393 @code{Extend_System}. For example, use @code{System.F_Float}
24394 to specify the 32-bit @code{F-Float} format.
24395
24396 @noindent
24397 On OpenVMS systems, HP Ada provides the pragma @code{Long_Float}
24398 to allow control over the internal representation chosen
24399 for the predefined type @code{Long_Float} and for floating-point
24400 type declarations with digits specified in the range 7 .. 15.
24401 The format of this pragma is as follows:
24402
24403 @smallexample @c ada
24404 @cartouche
24405 pragma Long_Float (D_FLOAT | G_FLOAT);
24406 @end cartouche
24407 @end smallexample
24408
24409 @node Fixed-Point Types and Representations
24410 @subsection Fixed-Point Types and Representations
24411
24412 @noindent
24413 On HP Ada for OpenVMS Alpha systems, rounding is
24414 away from zero for both positive and negative numbers.
24415 Therefore, @code{+0.5} rounds to @code{1},
24416 and @code{-0.5} rounds to @code{-1}.
24417
24418 On GNAT the results of operations
24419 on fixed-point types are in accordance with the Ada
24420 rules. In particular, results of operations on decimal
24421 fixed-point types are truncated.
24422
24423 @node Record and Array Component Alignment
24424 @subsection Record and Array Component Alignment
24425
24426 @noindent
24427 On HP Ada for OpenVMS Alpha, all non-composite components
24428 are aligned on natural boundaries. For example, 1-byte
24429 components are aligned on byte boundaries, 2-byte
24430 components on 2-byte boundaries, 4-byte components on 4-byte
24431 byte boundaries, and so on. The OpenVMS Alpha hardware
24432 runs more efficiently with naturally aligned data.
24433
24434 On GNAT, alignment rules are compatible
24435 with HP Ada for OpenVMS Alpha.
24436
24437 @node Address Clauses
24438 @subsection Address Clauses
24439
24440 @noindent
24441 In HP Ada and GNAT, address clauses are supported for
24442 objects and imported subprograms.
24443 The predefined type @code{System.Address} is a private type
24444 in both compilers on Alpha OpenVMS, with the same representation
24445 (it is simply a machine pointer). Addition, subtraction, and comparison
24446 operations are available in the standard Ada package
24447 @code{System.Storage_Elements}, or in package @code{System}
24448 if it is extended to include @code{System.Aux_DEC} using a
24449 pragma @code{Extend_System} as previously described.
24450
24451 Note that code that @code{with}'s both this extended package @code{System}
24452 and the package @code{System.Storage_Elements} should not @code{use}
24453 both packages, or ambiguities will result. In general it is better
24454 not to mix these two sets of facilities. The Ada package was
24455 designed specifically to provide the kind of features that HP Ada
24456 adds directly to package @code{System}.
24457
24458 The type @code{System.Address} is a 64-bit integer type in GNAT for
24459 I64 OpenVMS.  For more information,
24460 see @ref{Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS}.
24461
24462 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of address
24463 clauses, except for some limitations in
24464 the form of address clauses for composite objects with
24465 initialization. Such address clauses are easily replaced
24466 by the use of an explicitly-defined constant as described
24467 in the Ada Reference Manual (13.1(22)). For example, the sequence
24468 of declarations:
24469
24470 @smallexample @c ada
24471 @cartouche
24472 X, Y : Integer := Init_Func;
24473 Q : String (X .. Y) := "abc";
24474 @dots{}
24475 for Q'Address use Compute_Address;
24476 @end cartouche
24477 @end smallexample
24478
24479 @noindent
24480 will be rejected by GNAT, since the address cannot be computed at the time
24481 that @code{Q} is declared. To achieve the intended effect, write instead:
24482
24483 @smallexample @c ada
24484 @group
24485 @cartouche
24486 X, Y : Integer := Init_Func;
24487 Q_Address : constant Address := Compute_Address;
24488 Q : String (X .. Y) := "abc";
24489 @dots{}
24490 for Q'Address use Q_Address;
24491 @end cartouche
24492 @end group
24493 @end smallexample
24494
24495 @noindent
24496 which will be accepted by GNAT (and other Ada compilers), and is also
24497 compatible with Ada 83. A fuller description of the restrictions
24498 on address specifications is found in @ref{Top, GNAT Reference Manual,
24499 About This Guide, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
24500
24501 @node Other Representation Clauses
24502 @subsection Other Representation Clauses
24503
24504 @noindent
24505 GNAT implements in a compatible manner all the representation
24506 clauses supported by HP Ada. In addition, GNAT
24507 implements the representation clause forms that were introduced in Ada 95,
24508 including @code{COMPONENT_SIZE} and @code{SIZE} clauses for objects.
24509
24510 @node The Package STANDARD
24511 @section The Package @code{STANDARD}
24512
24513 @noindent
24514 The package @code{STANDARD}, as implemented by HP Ada, is fully
24515 described in the @cite{Ada Reference Manual} and in the
24516 @cite{HP Ada Language Reference Manual}. As implemented by GNAT, the
24517 package @code{STANDARD} is described in the @cite{Ada Reference Manual}.
24518
24519 In addition, HP Ada supports the Latin-1 character set in
24520 the type @code{CHARACTER}. GNAT supports the Latin-1 character set
24521 in the type @code{CHARACTER} and also Unicode (ISO 10646 BMP) in
24522 the type @code{WIDE_CHARACTER}.
24523
24524 The floating-point types supported by GNAT are those
24525 supported by HP Ada, but the defaults are different, and are controlled by
24526 pragmas. See @ref{Floating-Point Types and Representations}, for details.
24527
24528 @node The Package SYSTEM
24529 @section The Package @code{SYSTEM}
24530
24531 @noindent
24532 HP Ada provides a specific version of the package
24533 @code{SYSTEM} for each platform on which the language is implemented.
24534 For the complete spec of the package @code{SYSTEM}, see
24535 Appendix F of the @cite{HP Ada Language Reference Manual}.
24536
24537 On HP Ada, the package @code{SYSTEM} includes the following conversion
24538 functions:
24539 @itemize @bullet
24540 @item @code{TO_ADDRESS(INTEGER)}
24541
24542 @item @code{TO_ADDRESS(UNSIGNED_LONGWORD)}
24543
24544 @item @code{TO_ADDRESS(}@i{universal_integer}@code{)}
24545
24546 @item @code{TO_INTEGER(ADDRESS)}
24547
24548 @item @code{TO_UNSIGNED_LONGWORD(ADDRESS)}
24549
24550 @item Function @code{IMPORT_VALUE return UNSIGNED_LONGWORD} and the
24551 functions @code{IMPORT_ADDRESS} and @code{IMPORT_LARGEST_VALUE}
24552 @end itemize
24553
24554 @noindent
24555 By default, GNAT supplies a version of @code{SYSTEM} that matches
24556 the definition given in the @cite{Ada Reference Manual}.
24557 This
24558 is a subset of the HP system definitions, which is as
24559 close as possible to the original definitions. The only difference
24560 is that the definition of @code{SYSTEM_NAME} is different:
24561
24562 @smallexample @c ada
24563 @cartouche
24564 type Name is (SYSTEM_NAME_GNAT);
24565 System_Name : constant Name := SYSTEM_NAME_GNAT;
24566 @end cartouche
24567 @end smallexample
24568
24569 @noindent
24570 Also, GNAT adds the Ada declarations for
24571 @code{BIT_ORDER} and @code{DEFAULT_BIT_ORDER}.
24572
24573 However, the use of the following pragma causes GNAT
24574 to extend the definition of package @code{SYSTEM} so that it
24575 encompasses the full set of HP-specific extensions,
24576 including the functions listed above:
24577
24578 @smallexample @c ada
24579 @cartouche
24580 pragma Extend_System (Aux_DEC);
24581 @end cartouche
24582 @end smallexample
24583
24584 @noindent
24585 The pragma @code{Extend_System} is a configuration pragma that
24586 is most conveniently placed in the @file{gnat.adc} file. @xref{Pragma
24587 Extend_System,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for further details.
24588
24589 HP Ada does not allow the recompilation of the package
24590 @code{SYSTEM}. Instead HP Ada provides several pragmas
24591 (@code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}, and @code{MEMORY_SIZE})
24592 to modify values in the package @code{SYSTEM}.
24593 On OpenVMS Alpha systems, the pragma
24594 @code{SYSTEM_NAME} takes the enumeration literal @code{OPENVMS_AXP} as
24595 its single argument.
24596
24597 GNAT does permit the recompilation of package @code{SYSTEM} using
24598 the special switch @option{-gnatg}, and this switch can be used if
24599 it is necessary to modify the definitions in @code{SYSTEM}. GNAT does
24600 not permit the specification of @code{SYSTEM_NAME}, @code{STORAGE_UNIT}
24601 or @code{MEMORY_SIZE} by any other means.
24602
24603 On GNAT systems, the pragma @code{SYSTEM_NAME} takes the
24604 enumeration literal @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
24605
24606 The definitions provided by the use of
24607
24608 @smallexample @c ada
24609 pragma Extend_System (AUX_Dec);
24610 @end smallexample
24611
24612 @noindent
24613 are virtually identical to those provided by the HP Ada 83 package
24614 @code{SYSTEM}. One important difference is that the name of the
24615 @code{TO_ADDRESS}
24616 function for type @code{UNSIGNED_LONGWORD} is changed to
24617 @code{TO_ADDRESS_LONG}.
24618 @xref{Address Clauses,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual} for a
24619 discussion of why this change was necessary.
24620
24621 @noindent
24622 The version of @code{TO_ADDRESS} taking a @i{universal_integer} argument
24623 is in fact
24624 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
24625 GNAT, in order to be exactly compatible with the standard,
24626 does not provide this capability. In HP Ada 83, the
24627 point of this definition is to deal with a call like:
24628
24629 @smallexample @c ada
24630 TO_ADDRESS (16#12777#);
24631 @end smallexample
24632
24633 @noindent
24634 Normally, according to Ada 83 semantics, one would expect this to be
24635 ambiguous, since it matches both the @code{INTEGER} and
24636 @code{UNSIGNED_LONGWORD} forms of @code{TO_ADDRESS}.
24637 However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
24638 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
24639
24640 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied,
24641 it is
24642 not possible to be 100% compatible. Since there are many programs using
24643 numeric constants for the argument to @code{TO_ADDRESS}, the decision in
24644 GNAT was
24645 to change the name of the function in the @code{UNSIGNED_LONGWORD} case,
24646 so the declarations provided in the GNAT version of @code{AUX_Dec} are:
24647
24648 @smallexample @c ada
24649 function To_Address (X : Integer) return Address;
24650 pragma Pure_Function (To_Address);
24651
24652 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword) return Address;
24653 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
24654 @end smallexample
24655
24656 @noindent
24657 This means that programs using @code{TO_ADDRESS} for
24658 @code{UNSIGNED_LONGWORD} must change the name to @code{TO_ADDRESS_LONG}.
24659
24660 @node Tasking and Task-Related Features
24661 @section Tasking and Task-Related Features
24662
24663 @noindent
24664 This section compares the treatment of tasking in GNAT
24665 and in HP Ada for OpenVMS Alpha.
24666 The GNAT description applies to both Alpha and I64 OpenVMS.
24667 For detailed information on tasking in
24668 HP Ada, see the @cite{HP Ada Language Reference Manual} and the
24669 relevant run-time reference manual.
24670
24671 @menu
24672 * Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems::
24673 * Assigning Task IDs::
24674 * Task IDs and Delays::
24675 * Task-Related Pragmas::
24676 * Scheduling and Task Priority::
24677 * The Task Stack::
24678 * External Interrupts::
24679 @end menu
24680
24681 @node Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
24682 @subsection Implementation of Tasks in HP Ada for OpenVMS Alpha Systems
24683
24684 @noindent
24685 On OpenVMS Alpha systems, each Ada task (except a passive
24686 task) is implemented as a single stream of execution
24687 that is created and managed by the kernel. On these
24688 systems, HP Ada tasking support is based on DECthreads,
24689 an implementation of the POSIX standard for threads.
24690
24691 Also, on OpenVMS Alpha systems, HP Ada tasks and foreign
24692 code that calls DECthreads routines can be used together.
24693 The interaction between Ada tasks and DECthreads routines
24694 can have some benefits. For example when on OpenVMS Alpha,
24695 HP Ada can call C code that is already threaded.
24696
24697 GNAT uses the facilities of DECthreads,
24698 and Ada tasks are mapped to threads.
24699
24700 @node Assigning Task IDs
24701 @subsection Assigning Task IDs
24702
24703 @noindent
24704 The HP Ada Run-Time Library always assigns @code{%TASK 1} to
24705 the environment task that executes the main program. On
24706 OpenVMS Alpha systems, @code{%TASK 0} is often used for tasks
24707 that have been created but are not yet activated.
24708
24709 On OpenVMS Alpha systems, task IDs are assigned at
24710 activation. On GNAT systems, task IDs are also assigned at
24711 task creation but do not have the same form or values as
24712 task ID values in HP Ada. There is no null task, and the
24713 environment task does not have a specific task ID value.
24714
24715 @node Task IDs and Delays
24716 @subsection Task IDs and Delays
24717
24718 @noindent
24719 On OpenVMS Alpha systems, tasking delays are implemented
24720 using Timer System Services. The Task ID is used for the
24721 identification of the timer request (the @code{REQIDT} parameter).
24722 If Timers are used in the application take care not to use
24723 @code{0} for the identification, because cancelling such a timer
24724 will cancel all timers and may lead to unpredictable results.
24725
24726 @node Task-Related Pragmas
24727 @subsection Task-Related Pragmas
24728
24729 @noindent
24730 Ada supplies the pragma @code{TASK_STORAGE}, which allows
24731 specification of the size of the guard area for a task
24732 stack. (The guard area forms an area of memory that has no
24733 read or write access and thus helps in the detection of
24734 stack overflow.) On OpenVMS Alpha systems, if the pragma
24735 @code{TASK_STORAGE} specifies a value of zero, a minimal guard
24736 area is created. In the absence of a pragma @code{TASK_STORAGE},
24737 a default guard area is created.
24738
24739 GNAT supplies the following task-related pragmas:
24740
24741 @itemize @bullet
24742 @item  @code{TASK_INFO}
24743
24744 This pragma appears within a task definition and
24745 applies to the task in which it appears. The argument
24746 must be of type @code{SYSTEM.TASK_INFO.TASK_INFO_TYPE}.
24747
24748 @item  @code{TASK_STORAGE}
24749
24750 GNAT implements pragma @code{TASK_STORAGE} in the same way as HP Ada.
24751 Both HP Ada and GNAT supply the pragmas @code{PASSIVE},
24752 @code{SUPPRESS}, and @code{VOLATILE}.
24753 @end itemize
24754 @node Scheduling and Task Priority
24755 @subsection Scheduling and Task Priority
24756
24757 @noindent
24758 HP Ada implements the Ada language requirement that
24759 when two tasks are eligible for execution and they have
24760 different priorities, the lower priority task does not
24761 execute while the higher priority task is waiting. The HP
24762 Ada Run-Time Library keeps a task running until either the
24763 task is suspended or a higher priority task becomes ready.
24764
24765 On OpenVMS Alpha systems, the default strategy is round-
24766 robin with preemption. Tasks of equal priority take turns
24767 at the processor. A task is run for a certain period of
24768 time and then placed at the tail of the ready queue for
24769 its priority level.
24770
24771 HP Ada provides the implementation-defined pragma @code{TIME_SLICE},
24772 which can be used to enable or disable round-robin
24773 scheduling of tasks with the same priority.
24774 See the relevant HP Ada run-time reference manual for
24775 information on using the pragmas to control HP Ada task
24776 scheduling.
24777
24778 GNAT follows the scheduling rules of Annex D (Real-Time
24779 Annex) of the @cite{Ada Reference Manual}. In general, this
24780 scheduling strategy is fully compatible with HP Ada
24781 although it provides some additional constraints (as
24782 fully documented in Annex D).
24783 GNAT implements time slicing control in a manner compatible with
24784 HP Ada 83, by means of the pragma @code{Time_Slice}, whose semantics
24785 are identical to the HP Ada 83 pragma of the same name.
24786 Note that it is not possible to mix GNAT tasking and
24787 HP Ada 83 tasking in the same program, since the two run-time
24788 libraries are not compatible.
24789
24790 @node The Task Stack
24791 @subsection The Task Stack
24792
24793 @noindent
24794 In HP Ada, a task stack is allocated each time a
24795 non-passive task is activated. As soon as the task is
24796 terminated, the storage for the task stack is deallocated.
24797 If you specify a size of zero (bytes) with @code{T'STORAGE_SIZE},
24798 a default stack size is used. Also, regardless of the size
24799 specified, some additional space is allocated for task
24800 management purposes. On OpenVMS Alpha systems, at least
24801 one page is allocated.
24802
24803 GNAT handles task stacks in a similar manner. In accordance with
24804 the Ada rules, it provides the pragma @code{STORAGE_SIZE} as
24805 an alternative method for controlling the task stack size.
24806 The specification of the attribute @code{T'STORAGE_SIZE} is also
24807 supported in a manner compatible with HP Ada.
24808
24809 @node External Interrupts
24810 @subsection External Interrupts
24811
24812 @noindent
24813 On HP Ada, external interrupts can be associated with task entries.
24814 GNAT is compatible with HP Ada in its handling of external interrupts.
24815
24816 @node Pragmas and Pragma-Related Features
24817 @section Pragmas and Pragma-Related Features
24818
24819 @noindent
24820 Both HP Ada and GNAT supply all language-defined pragmas
24821 as specified by the Ada 83 standard. GNAT also supplies all
24822 language-defined pragmas introduced by Ada 95 and Ada 2005.
24823 In addition, GNAT implements the implementation-defined pragmas
24824 from HP Ada 83.
24825
24826 @itemize @bullet
24827 @item  @code{AST_ENTRY}
24828
24829 @item  @code{COMMON_OBJECT}
24830
24831 @item  @code{COMPONENT_ALIGNMENT}
24832
24833 @item  @code{EXPORT_EXCEPTION}
24834
24835 @item  @code{EXPORT_FUNCTION}
24836
24837 @item  @code{EXPORT_OBJECT}
24838
24839 @item  @code{EXPORT_PROCEDURE}
24840
24841 @item  @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE}
24842
24843 @item  @code{FLOAT_REPRESENTATION}
24844
24845 @item  @code{IDENT}
24846
24847 @item  @code{IMPORT_EXCEPTION}
24848
24849 @item  @code{IMPORT_FUNCTION}
24850
24851 @item  @code{IMPORT_OBJECT}
24852
24853 @item  @code{IMPORT_PROCEDURE}
24854
24855 @item  @code{IMPORT_VALUED_PROCEDURE}
24856
24857 @item  @code{INLINE_GENERIC}
24858
24859 @item  @code{INTERFACE_NAME}
24860
24861 @item  @code{LONG_FLOAT}
24862
24863 @item  @code{MAIN_STORAGE}
24864
24865 @item  @code{PASSIVE}
24866
24867 @item  @code{PSECT_OBJECT}
24868
24869 @item  @code{SHARE_GENERIC}
24870
24871 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
24872
24873 @item  @code{TASK_STORAGE}
24874
24875 @item  @code{TIME_SLICE}
24876
24877 @item  @code{TITLE}
24878 @end itemize
24879
24880 @noindent
24881 These pragmas are all fully implemented, with the exception of @code{TITLE},
24882 @code{PASSIVE}, and @code{SHARE_GENERIC}, which are
24883 recognized, but which have no
24884 effect in GNAT. The effect of @code{PASSIVE} may be obtained by the
24885 use of Ada protected objects. In GNAT, all generics are inlined.
24886
24887 Unlike HP Ada, the GNAT ``@code{EXPORT_}@i{subprogram}'' pragmas require
24888 a separate subprogram specification which must appear before the
24889 subprogram body.
24890
24891 GNAT also supplies a number of implementation-defined pragmas as follows:
24892 @itemize @bullet
24893 @item  @code{ABORT_DEFER}
24894
24895 @item  @code{ADA_83}
24896
24897 @item  @code{ADA_95}
24898
24899 @item  @code{ADA_05}
24900
24901 @item  @code{ANNOTATE}
24902
24903 @item  @code{ASSERT}
24904
24905 @item  @code{C_PASS_BY_COPY}
24906
24907 @item  @code{CPP_CLASS}
24908
24909 @item  @code{CPP_CONSTRUCTOR}
24910
24911 @item  @code{CPP_DESTRUCTOR}
24912
24913 @item  @code{DEBUG}
24914
24915 @item  @code{EXTEND_SYSTEM}
24916
24917 @item  @code{LINKER_ALIAS}
24918
24919 @item  @code{LINKER_SECTION}
24920
24921 @item  @code{MACHINE_ATTRIBUTE}
24922
24923 @item  @code{NO_RETURN}
24924
24925 @item  @code{PURE_FUNCTION}
24926
24927 @item  @code{SOURCE_FILE_NAME}
24928
24929 @item  @code{SOURCE_REFERENCE}
24930
24931 @item  @code{TASK_INFO}
24932
24933 @item  @code{UNCHECKED_UNION}
24934
24935 @item  @code{UNIMPLEMENTED_UNIT}
24936
24937 @item  @code{UNIVERSAL_DATA}
24938
24939 @item  @code{UNSUPPRESS}
24940
24941 @item  @code{WARNINGS}
24942
24943 @item  @code{WEAK_EXTERNAL}
24944 @end itemize
24945
24946 @noindent
24947 For full details on these GNAT implementation-defined pragmas,
24948 see @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference
24949 Manual}.
24950
24951 @menu
24952 * Restrictions on the Pragma INLINE::
24953 * Restrictions on the Pragma INTERFACE::
24954 * Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME::
24955 @end menu
24956
24957 @node Restrictions on the Pragma INLINE
24958 @subsection Restrictions on Pragma @code{INLINE}
24959
24960 @noindent
24961 HP Ada enforces the following restrictions on the pragma @code{INLINE}:
24962 @itemize @bullet
24963 @item  Parameters cannot have a task type.
24964
24965 @item  Function results cannot be task types, unconstrained
24966 array types, or unconstrained types with discriminants.
24967
24968 @item  Bodies cannot declare the following:
24969 @itemize @bullet
24970 @item  Subprogram body or stub (imported subprogram is allowed)
24971
24972 @item  Tasks
24973
24974 @item  Generic declarations
24975
24976 @item  Instantiations
24977
24978 @item  Exceptions
24979
24980 @item  Access types (types derived from access types allowed)
24981
24982 @item  Array or record types
24983
24984 @item  Dependent tasks
24985
24986 @item  Direct recursive calls of subprogram or containing
24987 subprogram, directly or via a renaming
24988
24989 @end itemize
24990 @end itemize
24991
24992 @noindent
24993 In GNAT, the only restriction on pragma @code{INLINE} is that the
24994 body must occur before the call if both are in the same
24995 unit, and the size must be appropriately small. There are
24996 no other specific restrictions which cause subprograms to
24997 be incapable of being inlined.
24998
24999 @node  Restrictions on the Pragma INTERFACE
25000 @subsection  Restrictions on Pragma @code{INTERFACE}
25001
25002 @noindent
25003 The following restrictions on pragma @code{INTERFACE}
25004 are enforced by both HP Ada and GNAT:
25005 @itemize @bullet
25006 @item  Languages accepted: Ada, Bliss, C, Fortran, Default.
25007 Default is the default on OpenVMS Alpha systems.
25008
25009 @item  Parameter passing: Language specifies default
25010 mechanisms but can be overridden with an @code{EXPORT} pragma.
25011
25012 @itemize @bullet
25013 @item  Ada: Use internal Ada rules.
25014
25015 @item  Bliss, C: Parameters must be mode @code{in}; cannot be
25016 record or task type. Result cannot be a string, an
25017 array, or a record.
25018
25019 @item  Fortran: Parameters cannot have a task type. Result cannot
25020 be a string, an array, or a record.
25021 @end itemize
25022 @end itemize
25023
25024 @noindent
25025 GNAT is entirely upwards compatible with HP Ada, and in addition allows
25026 record parameters for all languages.
25027
25028 @node  Restrictions on the Pragma SYSTEM_NAME
25029 @subsection  Restrictions on Pragma @code{SYSTEM_NAME}
25030
25031 @noindent
25032 For HP Ada for OpenVMS Alpha, the enumeration literal
25033 for the type @code{NAME} is @code{OPENVMS_AXP}.
25034 In GNAT, the enumeration
25035 literal for the type @code{NAME} is @code{SYSTEM_NAME_GNAT}.
25036
25037 @node  Library of Predefined Units
25038 @section  Library of Predefined Units
25039
25040 @noindent
25041 A library of predefined units is provided as part of the
25042 HP Ada and GNAT implementations. HP Ada does not provide
25043 the package @code{MACHINE_CODE} but instead recommends importing
25044 assembler code.
25045
25046 The GNAT versions of the HP Ada Run-Time Library (@code{ADA$PREDEFINED:})
25047 units are taken from the OpenVMS Alpha version, not the OpenVMS VAX
25048 version.
25049 The HP Ada Predefined Library units are modified to remove post-Ada 83
25050 incompatibilities and to make them interoperable with GNAT
25051 (@pxref{Changes to DECLIB}, for details).
25052 The units are located in the @file{DECLIB} directory.
25053
25054 The GNAT RTL is contained in
25055 the @file{ADALIB} directory, and
25056 the default search path is set up to find @code{DECLIB} units in preference
25057 to @code{ADALIB} units with the same name (@code{TEXT_IO},
25058 @code{SEQUENTIAL_IO}, and @code{DIRECT_IO}, for example).
25059
25060 @menu
25061 * Changes to DECLIB::
25062 @end menu
25063
25064 @node Changes to DECLIB
25065 @subsection Changes to @code{DECLIB}
25066
25067 @noindent
25068 The changes made to the HP Ada predefined library for GNAT and post-Ada 83
25069 compatibility are minor and include the following:
25070
25071 @itemize @bullet
25072 @item  Adjusting the location of pragmas and record representation
25073 clauses to obey Ada 95 (and thus Ada 2005) rules
25074
25075 @item  Adding the proper notation to generic formal parameters
25076 that take unconstrained types in instantiation
25077
25078 @item  Adding pragma @code{ELABORATE_BODY} to package specs
25079 that have package bodies not otherwise allowed
25080
25081 @item  Replacing occurrences of the identifier ``@code{PROTECTED}'' by
25082 ``@code{PROTECTD}''.
25083 Currently these are found only in the @code{STARLET} package spec.
25084
25085 @item Changing @code{SYSTEM.ADDRESS} to @code{SYSTEM.SHORT_ADDRESS}
25086 where the address size is constrained to 32 bits.
25087 @end itemize
25088
25089 @noindent
25090 None of the above changes is visible to users.
25091
25092 @node Bindings
25093 @section Bindings
25094
25095 @noindent
25096 On OpenVMS Alpha, HP Ada provides the following strongly-typed bindings:
25097 @itemize @bullet
25098
25099 @item  Command Language Interpreter (CLI interface)
25100
25101 @item  DECtalk Run-Time Library (DTK interface)
25102
25103 @item  Librarian utility routines (LBR interface)
25104
25105 @item  General Purpose Run-Time Library (LIB interface)
25106
25107 @item  Math Run-Time Library (MTH interface)
25108
25109 @item  National Character Set Run-Time Library (NCS interface)
25110
25111 @item  Compiled Code Support Run-Time Library (OTS interface)
25112
25113 @item  Parallel Processing Run-Time Library (PPL interface)
25114
25115 @item  Screen Management Run-Time Library (SMG interface)
25116
25117 @item  Sort Run-Time Library (SOR interface)
25118
25119 @item  String Run-Time Library (STR interface)
25120
25121 @item STARLET System Library
25122 @findex Starlet
25123
25124 @item  X Window System Version 11R4 and 11R5 (X, XLIB interface)
25125
25126 @item  X Windows Toolkit (XT interface)
25127
25128 @item  X/Motif Version 1.1.3 and 1.2 (XM interface)
25129 @end itemize
25130
25131 @noindent
25132 GNAT provides implementations of these HP bindings in the @code{DECLIB}
25133 directory, on both the Alpha and I64 OpenVMS platforms.
25134
25135 The X/Motif bindings used to build @code{DECLIB} are whatever versions are
25136 in the
25137 HP Ada @file{ADA$PREDEFINED} directory with extension @file{.ADC}.
25138 A pragma @code{Linker_Options} has been added to packages @code{Xm},
25139 @code{Xt}, and @code{X_Lib}
25140 causing the default X/Motif sharable image libraries to be linked in. This
25141 is done via options files named @file{xm.opt}, @file{xt.opt}, and
25142 @file{x_lib.opt} (also located in the @file{DECLIB} directory).
25143
25144 It may be necessary to edit these options files to update or correct the
25145 library names if, for example, the newer X/Motif bindings from
25146 @file{ADA$EXAMPLES}
25147 had been (previous to installing GNAT) copied and renamed to supersede the
25148 default @file{ADA$PREDEFINED} versions.
25149
25150 @menu
25151 * Shared Libraries and Options Files::
25152 * Interfaces to C::
25153 @end menu
25154
25155 @node Shared Libraries and Options Files
25156 @subsection Shared Libraries and Options Files
25157
25158 @noindent
25159 When using the HP Ada
25160 predefined X and Motif bindings, the linking with their sharable images is
25161 done automatically by @command{GNAT LINK}.
25162 When using other X and Motif bindings, you need
25163 to add the corresponding sharable images to the command line for
25164 @code{GNAT LINK}. When linking with shared libraries, or with
25165 @file{.OPT} files, you must
25166 also add them to the command line for @command{GNAT LINK}.
25167
25168 A shared library to be used with GNAT is built in the same way as other
25169 libraries under VMS. The VMS Link command can be used in standard fashion.
25170
25171 @node Interfaces to C
25172 @subsection Interfaces to C
25173
25174 @noindent
25175 HP Ada
25176 provides the following Ada types and operations:
25177
25178 @itemize @bullet
25179 @item C types package (@code{C_TYPES})
25180
25181 @item C strings (@code{C_TYPES.NULL_TERMINATED})
25182
25183 @item Other_types (@code{SHORT_INT})
25184 @end itemize
25185
25186 @noindent
25187 Interfacing to C with GNAT, you can use the above approach
25188 described for HP Ada or the facilities of Annex B of
25189 the @cite{Ada Reference Manual} (packages @code{INTERFACES.C},
25190 @code{INTERFACES.C.STRINGS} and @code{INTERFACES.C.POINTERS}). For more
25191 information, see @ref{Interfacing to C,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
25192
25193 The @option{-gnatF} qualifier forces default and explicit
25194 @code{External_Name} parameters in pragmas @code{Import} and @code{Export}
25195 to be uppercased for compatibility with the default behavior
25196 of HP C. The qualifier has no effect on @code{Link_Name} parameters.
25197
25198 @node Main Program Definition
25199 @section Main Program Definition
25200
25201 @noindent
25202 The following section discusses differences in the
25203 definition of main programs on HP Ada and GNAT.
25204 On HP Ada, main programs are defined to meet the
25205 following conditions:
25206 @itemize @bullet
25207 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{0} upon
25208 normal completion)
25209
25210 @item  Procedure with no formal parameters (returns @code{42} when
25211 an unhandled exception is raised)
25212
25213 @item  Function with no formal parameters whose returned value
25214 is of a discrete type
25215
25216 @item  Procedure with one @code{out} formal of a discrete type for
25217 which a specification of pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE} is given.
25218
25219 @end itemize
25220
25221 @noindent
25222 When declared with the pragma @code{EXPORT_VALUED_PROCEDURE},
25223 a main function or main procedure returns a discrete
25224 value whose size is less than 64 bits (32 on VAX systems),
25225 the value is zero- or sign-extended as appropriate.
25226 On GNAT, main programs are defined as follows:
25227 @itemize @bullet
25228 @item  Must be a non-generic, parameterless subprogram that
25229 is either a procedure or function returning an Ada
25230 @code{STANDARD.INTEGER} (the predefined type)
25231
25232 @item  Cannot be a generic subprogram or an instantiation of a
25233 generic subprogram
25234 @end itemize
25235
25236 @node Implementation-Defined Attributes
25237 @section Implementation-Defined Attributes
25238
25239 @noindent
25240 GNAT provides all HP Ada implementation-defined
25241 attributes.
25242
25243 @node Compiler and Run-Time Interfacing
25244 @section Compiler and Run-Time Interfacing
25245
25246 @noindent
25247 HP Ada provides the following qualifiers to pass options to the linker
25248 (ACS LINK):
25249 @itemize @bullet
25250 @item  @option{/WAIT} and @option{/SUBMIT}
25251
25252 @item  @option{/COMMAND}
25253
25254 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}MAP}
25255
25256 @item  @option{/OUTPUT=@var{file-spec}}
25257
25258 @item  @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
25259 @end itemize
25260
25261 @noindent
25262 To pass options to the linker, GNAT provides the following
25263 switches:
25264
25265 @itemize @bullet
25266 @item   @option{/EXECUTABLE=@var{exec-name}}
25267
25268 @item   @option{/VERBOSE}
25269
25270 @item   @option{/@r{[}NO@r{]}DEBUG} and @option{/@r{[}NO@r{]}TRACEBACK}
25271 @end itemize
25272
25273 @noindent
25274 For more information on these switches, see
25275 @ref{Switches for gnatlink}.
25276 In HP Ada, the command-line switch @option{/OPTIMIZE} is available
25277 to control optimization. HP Ada also supplies the
25278 following pragmas:
25279 @itemize @bullet
25280 @item  @code{OPTIMIZE}
25281
25282 @item  @code{INLINE}
25283
25284 @item  @code{INLINE_GENERIC}
25285
25286 @item  @code{SUPPRESS_ALL}
25287
25288 @item  @code{PASSIVE}
25289 @end itemize
25290
25291 @noindent
25292 In GNAT, optimization is controlled strictly by command
25293 line parameters, as described in the corresponding section of this guide.
25294 The HP pragmas for control of optimization are
25295 recognized but ignored.
25296
25297 Note that in GNAT, the default is optimization off, whereas in HP Ada
25298 the default is that optimization is turned on.
25299
25300 @node Program Compilation and Library Management
25301 @section Program Compilation and Library Management
25302
25303 @noindent
25304 HP Ada and GNAT provide a comparable set of commands to
25305 build programs. HP Ada also provides a program library,
25306 which is a concept that does not exist on GNAT. Instead,
25307 GNAT provides directories of sources that are compiled as
25308 needed.
25309
25310 The following table summarizes
25311 the HP Ada commands and provides
25312 equivalent GNAT commands. In this table, some GNAT
25313 equivalents reflect the fact that GNAT does not use the
25314 concept of a program library. Instead, it uses a model
25315 in which collections of source and object files are used
25316 in a manner consistent with other languages like C and
25317 Fortran. Therefore, standard system file commands are used
25318 to manipulate these elements. Those GNAT commands are marked with
25319 an asterisk.
25320 Note that, unlike HP Ada, none of the GNAT commands accepts wild cards.
25321
25322 @need 1500
25323 @multitable @columnfractions .35 .65
25324
25325 @item @emph{HP Ada Command}
25326 @tab @emph{GNAT Equivalent / Description}
25327
25328 @item @command{ADA}
25329 @tab @command{GNAT COMPILE}@*
25330 Invokes the compiler to compile one or more Ada source files.
25331
25332 @item @command{ACS ATTACH}@*
25333 @tab [No equivalent]@*
25334 Switches control of terminal from current process running the program
25335 library manager.
25336
25337 @item @command{ACS CHECK}
25338 @tab @command{GNAT MAKE /DEPENDENCY_LIST}@*
25339 Forms the execution closure of one
25340 or more compiled units and checks completeness and currency.
25341
25342 @item @command{ACS COMPILE}
25343 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
25344 Forms the execution closure of one or
25345 more specified units, checks completeness and currency,
25346 identifies units that have revised source files, compiles same,
25347 and recompiles units that are or will become obsolete.
25348 Also completes incomplete generic instantiations.
25349
25350 @item @command{ACS COPY FOREIGN}
25351 @tab Copy (*)@*
25352 Copies a foreign object file into the program library as a
25353 library unit body.
25354
25355 @item @command{ACS COPY UNIT}
25356 @tab Copy (*)@*
25357 Copies a compiled unit from one program library to another.
25358
25359 @item @command{ACS CREATE LIBRARY}
25360 @tab Create /directory (*)@*
25361 Creates a program library.
25362
25363 @item @command{ACS CREATE SUBLIBRARY}
25364 @tab Create /directory (*)@*
25365 Creates a program sublibrary.
25366
25367 @item @command{ACS DELETE LIBRARY}
25368 @tab @*
25369 Deletes a program library and its contents.
25370
25371 @item @command{ACS DELETE SUBLIBRARY}
25372 @tab @*
25373 Deletes a program sublibrary and its contents.
25374
25375 @item @command{ACS DELETE UNIT}
25376 @tab Delete file (*)@*
25377 On OpenVMS systems, deletes one or more compiled units from
25378 the current program library.
25379
25380 @item @command{ACS DIRECTORY}
25381 @tab Directory (*)@*
25382 On OpenVMS systems, lists units contained in the current
25383 program library.
25384
25385 @item @command{ACS ENTER FOREIGN}
25386 @tab Copy (*)@*
25387 Allows the import of a foreign body as an Ada library
25388 spec and enters a reference to a pointer.
25389
25390 @item @command{ACS ENTER UNIT}
25391 @tab Copy (*)@*
25392 Enters a reference (pointer) from the current program library to
25393 a unit compiled into another program library.
25394
25395 @item @command{ACS EXIT}
25396 @tab [No equivalent]@*
25397 Exits from the program library manager.
25398
25399 @item @command{ACS EXPORT}
25400 @tab Copy (*)@*
25401 Creates an object file that contains system-specific object code
25402 for one or more units. With GNAT, object files can simply be copied
25403 into the desired directory.
25404
25405 @item @command{ACS EXTRACT SOURCE}
25406 @tab Copy (*)@*
25407 Allows access to the copied source file for each Ada compilation unit
25408
25409 @item @command{ACS HELP}
25410 @tab @command{HELP GNAT}@*
25411 Provides online help.
25412
25413 @item @command{ACS LINK}
25414 @tab @command{GNAT LINK}@*
25415 Links an object file containing Ada units into an executable file.
25416
25417 @item @command{ACS LOAD}
25418 @tab Copy (*)@*
25419 Loads (partially compiles) Ada units into the program library.
25420 Allows loading a program from a collection of files into a library
25421 without knowing the relationship among units.
25422
25423 @item @command{ACS MERGE}
25424 @tab Copy (*)@*
25425 Merges into the current program library, one or more units from
25426 another library where they were modified.
25427
25428 @item @command{ACS RECOMPILE}
25429 @tab @command{GNAT MAKE /ACTIONS=COMPILE}@*
25430 Recompiles from   external or copied source files any obsolete
25431 unit in the closure. Also, completes any incomplete generic
25432 instantiations.
25433
25434 @item @command{ACS REENTER}
25435 @tab @command{GNAT MAKE}@*
25436 Reenters current references to units compiled after last entered
25437 with the @command{ACS ENTER UNIT} command.
25438
25439 @item @command{ACS SET LIBRARY}
25440 @tab Set default (*)@*
25441 Defines a program library to be the compilation context as well
25442 as the target library for compiler output and commands in general.
25443
25444 @item @command{ACS SET PRAGMA}
25445 @tab Edit @file{gnat.adc} (*)@*
25446 Redefines specified  values of the library characteristics
25447 @code{LONG_ FLOAT}, @code{MEMORY_SIZE}, @code{SYSTEM_NAME},
25448 and @code{Float_Representation}.
25449
25450 @item @command{ACS SET SOURCE}
25451 @tab Define @code{ADA_INCLUDE_PATH} path (*)@*
25452 Defines the source file search list for the @command{ACS COMPILE} command.
25453
25454 @item @command{ACS SHOW LIBRARY}
25455 @tab Directory (*)@*
25456 Lists information about one or more program libraries.
25457
25458 @item @command{ACS SHOW PROGRAM}
25459 @tab [No equivalent]@*
25460 Lists information about the execution closure of one or
25461 more units in the program library.
25462
25463 @item @command{ACS SHOW SOURCE}
25464 @tab Show logical @code{ADA_INCLUDE_PATH}@*
25465 Shows the source file search used when compiling units.
25466
25467 @item @command{ACS SHOW VERSION}
25468 @tab Compile with @option{VERBOSE} option
25469 Displays the version number of the compiler and program library
25470 manager used.
25471
25472 @item @command{ACS SPAWN}
25473 @tab [No equivalent]@*
25474 Creates a subprocess of the current process (same as @command{DCL SPAWN}
25475 command).
25476
25477 @item @command{ACS VERIFY}
25478 @tab [No equivalent]@*
25479 Performs a series of consistency checks on a program library to
25480 determine whether the library structure and library files are in
25481 valid form.
25482 @end multitable
25483
25484 @noindent
25485
25486 @node Input-Output
25487 @section Input-Output
25488
25489 @noindent
25490 On OpenVMS Alpha systems, HP Ada uses OpenVMS Record
25491 Management Services (RMS) to perform operations on
25492 external files.
25493
25494 @noindent
25495 HP Ada and GNAT predefine an identical set of input-
25496 output packages. To make the use of the
25497 generic @code{TEXT_IO} operations more convenient, HP Ada
25498 provides predefined library packages that instantiate the
25499 integer and floating-point operations for the predefined
25500 integer and floating-point types as shown in the following table.
25501
25502 @multitable @columnfractions .45 .55
25503 @item @emph{Package Name} @tab Instantiation
25504
25505 @item @code{INTEGER_TEXT_IO}
25506 @tab @code{INTEGER_IO(INTEGER)}
25507
25508 @item @code{SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
25509 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_INTEGER)}
25510
25511 @item @code{SHORT_SHORT_INTEGER_TEXT_IO}
25512 @tab @code{INTEGER_IO(SHORT_SHORT_INTEGER)}
25513
25514 @item @code{FLOAT_TEXT_IO}
25515 @tab @code{FLOAT_IO(FLOAT)}
25516
25517 @item @code{LONG_FLOAT_TEXT_IO}
25518 @tab @code{FLOAT_IO(LONG_FLOAT)}
25519 @end multitable
25520
25521 @noindent
25522 The HP Ada predefined packages and their operations
25523 are implemented using OpenVMS Alpha files and input-output
25524 facilities. HP Ada supports asynchronous input-output on OpenVMS Alpha.
25525 Familiarity with the following is recommended:
25526 @itemize @bullet
25527 @item  RMS file organizations and access methods
25528
25529 @item  OpenVMS file specifications and directories
25530
25531 @item  OpenVMS File Definition Language (FDL)
25532 @end itemize
25533
25534 @noindent
25535 GNAT provides I/O facilities that are completely
25536 compatible with HP Ada. The distribution includes the
25537 standard HP Ada versions of all I/O packages, operating
25538 in a manner compatible with HP Ada. In particular, the
25539 following packages are by default the HP Ada (Ada 83)
25540 versions of these packages rather than the renamings
25541 suggested in Annex J of the Ada Reference Manual:
25542 @itemize @bullet
25543 @item  @code{TEXT_IO}
25544
25545 @item  @code{SEQUENTIAL_IO}
25546
25547 @item  @code{DIRECT_IO}
25548 @end itemize
25549
25550 @noindent
25551 The use of the standard child package syntax (for
25552 example, @code{ADA.TEXT_IO}) retrieves the post-Ada 83 versions of these
25553 packages.
25554 GNAT provides HP-compatible predefined instantiations
25555 of the @code{TEXT_IO} packages, and also
25556 provides the standard predefined instantiations required
25557 by the @cite{Ada Reference Manual}.
25558
25559 For further information on how GNAT interfaces to the file
25560 system or how I/O is implemented in programs written in
25561 mixed languages, see @ref{Implementation of the Standard I/O,,,
25562 gnat_rm, GNAT Reference Manual}.
25563 This chapter covers the following:
25564 @itemize @bullet
25565 @item  Standard I/O packages
25566
25567 @item  @code{FORM} strings
25568
25569 @item  @code{ADA.DIRECT_IO}
25570
25571 @item  @code{ADA.SEQUENTIAL_IO}
25572
25573 @item  @code{ADA.TEXT_IO}
25574
25575 @item  Stream pointer positioning
25576
25577 @item  Reading and writing non-regular files
25578
25579 @item  @code{GET_IMMEDIATE}
25580
25581 @item  Treating @code{TEXT_IO} files as streams
25582
25583 @item  Shared files
25584
25585 @item  Open modes
25586 @end itemize
25587
25588 @node Implementation Limits
25589 @section Implementation Limits
25590
25591 @noindent
25592 The following table lists implementation limits for HP Ada
25593 and GNAT systems.
25594 @multitable @columnfractions .60 .20 .20
25595 @sp 1
25596 @item  @emph{Compilation Parameter}
25597 @tab   @emph{HP Ada}
25598 @tab   @emph{GNAT}
25599 @sp 1
25600
25601 @item  In a subprogram or entry  declaration, maximum number of
25602 formal parameters that are of an unconstrained record type
25603 @tab   32
25604 @tab   No set limit
25605 @sp 1
25606
25607 @item  Maximum identifier length (number of characters)
25608 @tab   255
25609 @tab   32766
25610 @sp 1
25611
25612 @item  Maximum number of characters in a source line
25613 @tab   255
25614 @tab   32766
25615 @sp 1
25616
25617 @item  Maximum collection size   (number of bytes)
25618 @tab   2**31-1
25619 @tab   2**31-1
25620 @sp 1
25621
25622 @item  Maximum number of discriminants for a record type
25623 @tab   245
25624 @tab   No set limit
25625 @sp 1
25626
25627 @item  Maximum number of formal parameters in an entry or
25628 subprogram declaration
25629 @tab   246
25630 @tab    No set limit
25631 @sp 1
25632
25633 @item  Maximum number of dimensions in an array type
25634 @tab   255
25635 @tab   No set limit
25636 @sp 1
25637
25638 @item  Maximum number of library  units and subunits in a compilation.
25639 @tab   4095
25640 @tab   No set limit
25641 @sp 1
25642
25643 @item  Maximum number of library units and subunits in an execution.
25644 @tab   16383
25645 @tab   No set limit
25646 @sp 1
25647
25648 @item  Maximum number of objects declared with the pragma @code{COMMON_OBJECT}
25649 or @code{PSECT_OBJECT}
25650 @tab   32757
25651 @tab   No set limit
25652 @sp 1
25653
25654 @item  Maximum number of enumeration literals in an enumeration type
25655 definition
25656 @tab   65535
25657 @tab   No set limit
25658 @sp 1
25659
25660 @item  Maximum number of lines in a source file
25661 @tab   65534
25662 @tab   No set limit
25663 @sp 1
25664
25665 @item  Maximum number of bits in any object
25666 @tab   2**31-1
25667 @tab   2**31-1
25668 @sp 1
25669
25670 @item  Maximum size of the static portion of a stack frame (approximate)
25671 @tab   2**31-1
25672 @tab   2**31-1
25673 @end multitable
25674
25675 @node Tools and Utilities
25676 @section Tools and Utilities
25677
25678 @noindent
25679 The following table lists some of the OpenVMS development tools
25680 available for HP Ada, and the corresponding tools for
25681 use with @value{EDITION} on Alpha and I64 platforms.
25682 Aside from the debugger, all the OpenVMS tools identified are part
25683 of the DECset package.
25684
25685 @iftex
25686 @c Specify table in TeX since Texinfo does a poor job
25687 @tex
25688 \smallskip
25689 \smallskip
25690 \settabs\+Language-Sensitive Editor\quad
25691    &Product with HP Ada\quad
25692    &\cr
25693 \+\it Tool
25694    &\it Product with HP Ada
25695    & \it Product with GNAT Pro\cr
25696 \smallskip
25697 \+Code Management System
25698    &HP CMS
25699    & HP CMS\cr
25700 \smallskip
25701 \+Language-Sensitive Editor
25702    &HP LSE
25703    & emacs or HP LSE (Alpha)\cr
25704 \+
25705    &
25706    & HP LSE (I64)\cr
25707 \smallskip
25708 \+Debugger
25709    &OpenVMS Debug
25710    & gdb (Alpha),\cr
25711 \+
25712    &
25713    & OpenVMS Debug (I64)\cr
25714 \smallskip
25715 \+Source Code Analyzer /
25716    &HP SCA
25717    & GNAT XREF\cr
25718 \+Cross Referencer
25719    &
25720    &\cr
25721 \smallskip
25722 \+Test Manager
25723    &HP Digital Test
25724    & HP DTM\cr
25725 \+
25726    &Manager (DTM)
25727    &\cr
25728 \smallskip
25729 \+Performance and
25730    & HP PCA
25731    & HP PCA\cr
25732 \+Coverage Analyzer
25733    &
25734    &\cr
25735 \smallskip
25736 \+Module Management
25737    & HP MMS
25738    & Not applicable\cr
25739 \+ System
25740    &
25741    &\cr
25742 \smallskip
25743 \smallskip
25744 @end tex
25745 @end iftex
25746
25747 @ifnottex
25748 @c This is the Texinfo version of the table.  It renders poorly in pdf, hence
25749 @c the TeX version above for the printed version
25750 @flushleft
25751 @c @multitable @columnfractions .3 .4 .4
25752 @multitable {Source Code Analyzer /}{Tool with HP Ada}{Tool with GNAT Pro}
25753 @item @i{Tool}
25754 @tab @i{Tool with HP Ada}
25755 @tab @i{Tool with @value{EDITION}}
25756 @item Code Management@*System
25757 @tab HP CMS
25758 @tab HP CMS
25759 @item Language-Sensitive@*Editor
25760 @tab HP LSE
25761 @tab emacs or HP LSE (Alpha)
25762 @item
25763 @tab
25764 @tab HP LSE (I64)
25765 @item Debugger
25766 @tab OpenVMS Debug
25767 @tab gdb (Alpha),
25768 @item
25769 @tab
25770 @tab OpenVMS Debug (I64)
25771 @item Source Code Analyzer /@*Cross Referencer
25772 @tab HP SCA
25773 @tab GNAT XREF
25774 @item Test Manager
25775 @tab HP Digital Test@*Manager (DTM)
25776 @tab HP DTM
25777 @item Performance and@*Coverage Analyzer
25778 @tab HP PCA
25779 @tab HP PCA
25780 @item Module Management@*System
25781 @tab HP MMS
25782 @tab Not applicable
25783 @end multitable
25784 @end flushleft
25785 @end ifnottex
25786
25787 @end ifset
25788
25789 @c **************************************
25790 @node Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
25791 @appendix Platform-Specific Information for the Run-Time Libraries
25792 @cindex Tasking and threads libraries
25793 @cindex Threads libraries and tasking
25794 @cindex Run-time libraries (platform-specific information)
25795
25796 @noindent
25797 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
25798 underlying threads library and the exception handling scheme.
25799 For threads support, one or more of the following are supplied:
25800 @itemize @bullet
25801 @item @b{native threads library}, a binding to the thread package from
25802 the underlying operating system
25803
25804 @item @b{pthreads library} (Sparc Solaris only), a binding to the Solaris
25805 POSIX thread package
25806 @end itemize
25807
25808 @noindent
25809 For exception handling, either or both of two models are supplied:
25810 @itemize @bullet
25811 @item @b{Zero-Cost Exceptions} (``ZCX''),@footnote{
25812 Most programs should experience a substantial speed improvement by
25813 being compiled with a ZCX run-time.
25814 This is especially true for
25815 tasking applications or applications with many exception handlers.}
25816 @cindex Zero-Cost Exceptions
25817 @cindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
25818 which uses binder-generated tables that
25819 are interrogated at run time to locate a handler
25820
25821 @item @b{setjmp / longjmp} (``SJLJ''),
25822 @cindex setjmp/longjmp Exception Model
25823 @cindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
25824 which uses dynamically-set data to establish
25825 the set of handlers
25826 @end itemize
25827
25828 @noindent
25829 This appendix summarizes which combinations of threads and exception support
25830 are supplied on various GNAT platforms.
25831 It then shows how to select a particular library either
25832 permanently or temporarily,
25833 explains the properties of (and tradeoffs among) the various threads
25834 libraries, and provides some additional
25835 information about several specific platforms.
25836
25837 @menu
25838 * Summary of Run-Time Configurations::
25839 * Specifying a Run-Time Library::
25840 * Choosing the Scheduling Policy::
25841 * Solaris-Specific Considerations::
25842 * Linux-Specific Considerations::
25843 * AIX-Specific Considerations::
25844 * Irix-Specific Considerations::
25845 * RTX-Specific Considerations::
25846 @end menu
25847
25848 @node Summary of Run-Time Configurations
25849 @section Summary of Run-Time Configurations
25850
25851 @multitable @columnfractions .30 .70
25852 @item @b{alpha-openvms}
25853 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25854 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
25855 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25856 @*
25857 @item @b{alpha-tru64}
25858 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25859 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
25860 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25861 @*
25862 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25863 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native TRU64 threads
25864 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25865 @*
25866 @item @b{ia64-hp_linux}
25867 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25868 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25869 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25870 @*
25871 @item @b{ia64-hpux}
25872 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25873 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
25874 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25875 @*
25876 @item @b{ia64-openvms}
25877 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25878 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native VMS threads
25879 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25880 @*
25881 @item @b{ia64-sgi_linux}
25882 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25883 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25884 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25885 @*
25886 @item @b{mips-irix}
25887 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25888 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native IRIX threads
25889 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25890 @*
25891 @item @b{pa-hpux}
25892 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25893 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
25894 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25895 @*
25896 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25897 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native HP-UX threads
25898 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25899 @*
25900 @item @b{ppc-aix}
25901 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25902 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native AIX threads
25903 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25904 @*
25905 @item @b{ppc-darwin}
25906 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25907 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native MacOS threads
25908 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25909 @*
25910 @item @b{sparc-solaris}  @tab
25911 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25912 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
25913 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25914 @*
25915 @item @code{@ @ }@i{rts-pthread}
25916 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25917 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25918 @*
25919 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25920 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
25921 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25922 @*
25923 @item @b{sparc64-solaris}  @tab
25924 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25925 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads library
25926 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25927 @*
25928 @item @b{x86-linux}
25929 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25930 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25931 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25932 @*
25933 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25934 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25935 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25936 @*
25937 @item @b{x86-lynx}
25938 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25939 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native LynxOS threads
25940 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25941 @*
25942 @item @b{x86-solaris}
25943 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25944 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Solaris threads
25945 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25946 @*
25947 @item @b{x86-windows}
25948 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25949 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
25950 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25951 @*
25952 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj (default)}
25953 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab native Win32 threads
25954 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25955 @*
25956 @item @b{x86-windows-rtx}
25957 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-rtss (default)}
25958 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX real-time subsystem RTSS threads (kernel mode)
25959 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25960 @*
25961 @item @code{@ @ }@i{rts-rtx-w32}
25962 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab RTX Win32 threads (user mode)
25963 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25964 @*
25965 @item @b{x86_64-linux}
25966 @item @code{@ @ }@i{rts-native (default)}
25967 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25968 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab ZCX
25969 @*
25970 @item @code{@ @ }@i{rts-sjlj}
25971 @item @code{@ @ @ @ }Tasking    @tab pthread library
25972 @item @code{@ @ @ @ }Exceptions @tab SJLJ
25973 @*
25974 @end multitable
25975
25976 @node Specifying a Run-Time Library
25977 @section Specifying a Run-Time Library
25978
25979 @noindent
25980 The @file{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
25981 run-time library, and the @file{adalib} subdirectory containing the
25982 @file{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
25983 in the gcc target-dependent area:
25984
25985 @smallexample
25986 target=$prefix/lib/gcc/gcc-@i{dumpmachine}/gcc-@i{dumpversion}/
25987 @end smallexample
25988
25989 @noindent
25990 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
25991 These libraries are installed in the target dependent area and
25992 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
25993 below explains the differences between the different libraries in terms of
25994 their thread support.
25995
25996 The default run-time library (when GNAT is installed) is @emph{rts-native}.
25997 This default run time is selected by the means of soft links.
25998 For example on x86-linux:
25999
26000 @smallexample
26001 @group
26002  $(target-dir)
26003      |
26004      +--- adainclude----------+
26005      |                        |
26006      +--- adalib-----------+  |
26007      |                     |  |
26008      +--- rts-native       |  |
26009      |    |                |  |
26010      |    +--- adainclude <---+
26011      |    |                |
26012      |    +--- adalib <----+
26013      |
26014      +--- rts-sjlj
26015           |
26016           +--- adainclude
26017           |
26018           +--- adalib
26019 @end group
26020 @end smallexample
26021
26022 @noindent
26023 If the @i{rts-sjlj} library is to be selected on a permanent basis,
26024 these soft links can be modified with the following commands:
26025
26026 @smallexample
26027 $ cd $target
26028 $ rm -f adainclude adalib
26029 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
26030 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
26031 @end smallexample
26032
26033 @noindent
26034 Alternatively, you can specify @file{rts-sjlj/adainclude} in the file
26035 @file{$target/ada_source_path} and @file{rts-sjlj/adalib} in
26036 @file{$target/ada_object_path}.
26037
26038 Selecting another run-time library temporarily can be
26039 achieved by using the @option{--RTS} switch, e.g., @option{--RTS=sjlj}
26040 @cindex @option{--RTS} option
26041
26042 @node Choosing the Scheduling Policy
26043 @section Choosing the Scheduling Policy
26044
26045 @noindent
26046 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
26047 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO},
26048 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
26049 @code{SCHED_RR}
26050 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
26051 and @code{SCHED_OTHER}.
26052 @cindex @code{SCHED_OTHER} scheduling policy
26053 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
26054 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
26055
26056 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
26057 @code{SCHED_FIFO},
26058 @cindex @code{SCHED_FIFO} scheduling policy
26059 you can use one of the following:
26060
26061 @itemize @bullet
26062 @item
26063 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
26064 @cindex pragma Time_Slice
26065 @item
26066 the corresponding binder option @option{-T0}
26067 @cindex @option{-T0} option
26068 @item
26069 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
26070 @cindex pragma Task_Dispatching_Policy
26071 @end itemize
26072
26073 @noindent
26074 To specify @code{SCHED_RR},
26075 @cindex @code{SCHED_RR} scheduling policy
26076 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
26077 value greater than @code{0.0}, or else use the corresponding @option{-T}
26078 binder option.
26079
26080 @node Solaris-Specific Considerations
26081 @section Solaris-Specific Considerations
26082 @cindex Solaris Sparc threads libraries
26083
26084 @noindent
26085 This section addresses some topics related to the various threads libraries
26086 on Sparc Solaris.
26087
26088 @menu
26089 * Solaris Threads Issues::
26090 @end menu
26091
26092 @node Solaris Threads Issues
26093 @subsection Solaris Threads Issues
26094
26095 @noindent
26096 GNAT under Solaris/Sparc 32 bits comes with an alternate tasking run-time
26097 library based on POSIX threads --- @emph{rts-pthread}.
26098 @cindex rts-pthread threads library
26099 This run-time library has the advantage of being mostly shared across all
26100 POSIX-compliant thread implementations, and it also provides under
26101 @w{Solaris 8} the @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT}
26102 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_INHERIT} policy (under rts-pthread)
26103 and @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT}
26104 @cindex @code{PTHREAD_PRIO_PROTECT} policy (under rts-pthread)
26105 semantics that can be selected using the predefined pragma
26106 @code{Locking_Policy}
26107 @cindex pragma Locking_Policy (under rts-pthread)
26108 with respectively
26109 @code{Inheritance_Locking} and @code{Ceiling_Locking} as the policy.
26110 @cindex @code{Inheritance_Locking} (under rts-pthread)
26111 @cindex @code{Ceiling_Locking} (under rts-pthread)
26112
26113 As explained above, the native run-time library is based on the Solaris thread
26114 library (@code{libthread}) and is the default library.
26115
26116 When the Solaris threads library is used (this is the default), programs
26117 compiled with GNAT can automatically take advantage of
26118 and can thus execute on multiple processors.
26119 The user can alternatively specify a processor on which the program should run
26120 to emulate a single-processor system. The multiprocessor / uniprocessor choice
26121 is made by
26122 setting the environment variable @env{GNAT_PROCESSOR}
26123 @cindex @env{GNAT_PROCESSOR} environment variable (on Sparc Solaris)
26124 to one of the following:
26125
26126 @table @code
26127 @item -2
26128 Use the default configuration (run the program on all
26129 available processors) - this is the same as having @code{GNAT_PROCESSOR}
26130 unset
26131
26132 @item -1
26133 Let the run-time implementation choose one processor and run the program on
26134 that processor
26135
26136 @item 0 .. Last_Proc
26137 Run the program on the specified processor.
26138 @code{Last_Proc} is equal to @code{_SC_NPROCESSORS_CONF - 1}
26139 (where @code{_SC_NPROCESSORS_CONF} is a system variable).
26140 @end table
26141
26142 @node Linux-Specific Considerations
26143 @section Linux-Specific Considerations
26144 @cindex Linux threads libraries
26145
26146 @noindent
26147 On GNU/Linux without NPTL support (usually system with GNU C Library
26148 older than 2.3), the signal model is not POSIX compliant, which means
26149 that to send a signal to the process, you need to send the signal to all
26150 threads, e.g.@: by using @code{killpg()}.
26151
26152 @node AIX-Specific Considerations
26153 @section AIX-Specific Considerations
26154 @cindex AIX resolver library
26155
26156 @noindent
26157 On AIX, the resolver library initializes some internal structure on
26158 the first call to @code{get*by*} functions, which are used to implement
26159 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} and
26160 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Address}.
26161 If such initialization occurs within an Ada task, and the stack size for
26162 the task is the default size, a stack overflow may occur.
26163
26164 To avoid this overflow, the user should either ensure that the first call
26165 to @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Name} or
26166 @code{GNAT.Sockets.Get_Host_By_Addrss}
26167 occurs in the environment task, or use @code{pragma Storage_Size} to
26168 specify a sufficiently large size for the stack of the task that contains
26169 this call.
26170
26171 @node Irix-Specific Considerations
26172 @section Irix-Specific Considerations
26173 @cindex Irix libraries
26174
26175 @noindent
26176 The GCC support libraries coming with the Irix compiler have moved to
26177 their canonical place with respect to the general Irix ABI related
26178 conventions. Running applications built with the default shared GNAT
26179 run-time now requires the LD_LIBRARY_PATH environment variable to
26180 include this location. A possible way to achieve this is to issue the
26181 following command line on a bash prompt:
26182
26183 @smallexample
26184 @group
26185 $  LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:`dirname \`gcc --print-file-name=libgcc_s.so\``
26186 @end group
26187 @end smallexample
26188
26189 @node RTX-Specific Considerations
26190 @section RTX-Specific Considerations
26191 @cindex RTX libraries
26192
26193 @noindent
26194 The Real-time Extension (RTX) to Windows is based on the Windows Win32
26195 API. Applications can be built to work in two different modes:
26196
26197 @itemize @bullet
26198 @item
26199 Windows executables that run in Ring 3 to utilize memory protection
26200 (@emph{rts-rtx-w32}).
26201
26202 @item
26203 Real-time subsystem (RTSS) executables that run in Ring 0, where
26204 performance can be optimized with RTSS applications taking precedent
26205 over all Windows applications (@emph{rts-rtx-rtss}).
26206
26207 @end itemize
26208
26209 @c *******************************
26210 @node Example of Binder Output File
26211 @appendix Example of Binder Output File
26212
26213 @noindent
26214 This Appendix displays the source code for @command{gnatbind}'s output
26215 file generated for a simple ``Hello World'' program.
26216 Comments have been added for clarification purposes.
26217
26218 @smallexample @c adanocomment
26219 @iftex
26220 @leftskip=0cm
26221 @end iftex
26222 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
26223 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
26224 --  name is used.
26225
26226 with System;
26227 package ada_main is
26228
26229    Elab_Final_Code : Integer;
26230    pragma Import (C, Elab_Final_Code, "__gnat_inside_elab_final_code");
26231
26232    --  The main program saves the parameters (argument count,
26233    --  argument values, environment pointer) in global variables
26234    --  for later access by other units including
26235    --  Ada.Command_Line.
26236
26237    gnat_argc : Integer;
26238    gnat_argv : System.Address;
26239    gnat_envp : System.Address;
26240
26241    --  The actual variables are stored in a library routine. This
26242    --  is useful for some shared library situations, where there
26243    --  are problems if variables are not in the library.
26244
26245    pragma Import (C, gnat_argc);
26246    pragma Import (C, gnat_argv);
26247    pragma Import (C, gnat_envp);
26248
26249    --  The exit status is similarly an external location
26250
26251    gnat_exit_status : Integer;
26252    pragma Import (C, gnat_exit_status);
26253
26254    GNAT_Version : constant String :=
26255                     "GNAT Version: 6.0.0w (20061115)";
26256    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
26257
26258    --  This is the generated adafinal routine that performs
26259    --  finalization at the end of execution. In the case where
26260    --  Ada is the main program, this main program makes a call
26261    --  to adafinal at program termination.
26262
26263    procedure adafinal;
26264    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
26265
26266    --  This is the generated adainit routine that performs
26267    --  initialization at the start of execution. In the case
26268    --  where Ada is the main program, this main program makes
26269    --  a call to adainit at program startup.
26270
26271    procedure adainit;
26272    pragma Export (C, adainit, "adainit");
26273
26274    --  This routine is called at the start of execution. It is
26275    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
26276    --  at the start of execution.
26277
26278    procedure Break_Start;
26279    pragma Import (C, Break_Start, "__gnat_break_start");
26280
26281    --  This is the actual generated main program (it would be
26282    --  suppressed if the no main program switch were used). As
26283    --  required by standard system conventions, this program has
26284    --  the external name main.
26285
26286    function main
26287      (argc : Integer;
26288       argv : System.Address;
26289       envp : System.Address)
26290       return Integer;
26291    pragma Export (C, main, "main");
26292
26293    --  The following set of constants give the version
26294    --  identification values for every unit in the bound
26295    --  partition. This identification is computed from all
26296    --  dependent semantic units, and corresponds to the
26297    --  string that would be returned by use of the
26298    --  Body_Version or Version attributes.
26299
26300    type Version_32 is mod 2 ** 32;
26301    u00001 : constant Version_32 := 16#7880BEB3#;
26302    u00002 : constant Version_32 := 16#0D24CBD0#;
26303    u00003 : constant Version_32 := 16#3283DBEB#;
26304    u00004 : constant Version_32 := 16#2359F9ED#;
26305    u00005 : constant Version_32 := 16#664FB847#;
26306    u00006 : constant Version_32 := 16#68E803DF#;
26307    u00007 : constant Version_32 := 16#5572E604#;
26308    u00008 : constant Version_32 := 16#46B173D8#;
26309    u00009 : constant Version_32 := 16#156A40CF#;
26310    u00010 : constant Version_32 := 16#033DABE0#;
26311    u00011 : constant Version_32 := 16#6AB38FEA#;
26312    u00012 : constant Version_32 := 16#22B6217D#;
26313    u00013 : constant Version_32 := 16#68A22947#;
26314    u00014 : constant Version_32 := 16#18CC4A56#;
26315    u00015 : constant Version_32 := 16#08258E1B#;
26316    u00016 : constant Version_32 := 16#367D5222#;
26317    u00017 : constant Version_32 := 16#20C9ECA4#;
26318    u00018 : constant Version_32 := 16#50D32CB6#;
26319    u00019 : constant Version_32 := 16#39A8BB77#;
26320    u00020 : constant Version_32 := 16#5CF8FA2B#;
26321    u00021 : constant Version_32 := 16#2F1EB794#;
26322    u00022 : constant Version_32 := 16#31AB6444#;
26323    u00023 : constant Version_32 := 16#1574B6E9#;
26324    u00024 : constant Version_32 := 16#5109C189#;
26325    u00025 : constant Version_32 := 16#56D770CD#;
26326    u00026 : constant Version_32 := 16#02F9DE3D#;
26327    u00027 : constant Version_32 := 16#08AB6B2C#;
26328    u00028 : constant Version_32 := 16#3FA37670#;
26329    u00029 : constant Version_32 := 16#476457A0#;
26330    u00030 : constant Version_32 := 16#731E1B6E#;
26331    u00031 : constant Version_32 := 16#23C2E789#;
26332    u00032 : constant Version_32 := 16#0F1BD6A1#;
26333    u00033 : constant Version_32 := 16#7C25DE96#;
26334    u00034 : constant Version_32 := 16#39ADFFA2#;
26335    u00035 : constant Version_32 := 16#571DE3E7#;
26336    u00036 : constant Version_32 := 16#5EB646AB#;
26337    u00037 : constant Version_32 := 16#4249379B#;
26338    u00038 : constant Version_32 := 16#0357E00A#;
26339    u00039 : constant Version_32 := 16#3784FB72#;
26340    u00040 : constant Version_32 := 16#2E723019#;
26341    u00041 : constant Version_32 := 16#623358EA#;
26342    u00042 : constant Version_32 := 16#107F9465#;
26343    u00043 : constant Version_32 := 16#6843F68A#;
26344    u00044 : constant Version_32 := 16#63305874#;
26345    u00045 : constant Version_32 := 16#31E56CE1#;
26346    u00046 : constant Version_32 := 16#02917970#;
26347    u00047 : constant Version_32 := 16#6CCBA70E#;
26348    u00048 : constant Version_32 := 16#41CD4204#;
26349    u00049 : constant Version_32 := 16#572E3F58#;
26350    u00050 : constant Version_32 := 16#20729FF5#;
26351    u00051 : constant Version_32 := 16#1D4F93E8#;
26352    u00052 : constant Version_32 := 16#30B2EC3D#;
26353    u00053 : constant Version_32 := 16#34054F96#;
26354    u00054 : constant Version_32 := 16#5A199860#;
26355    u00055 : constant Version_32 := 16#0E7F912B#;
26356    u00056 : constant Version_32 := 16#5760634A#;
26357    u00057 : constant Version_32 := 16#5D851835#;
26358
26359    --  The following Export pragmas export the version numbers
26360    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
26361    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
26362    --  information provided here is sufficient to track down
26363    --  the exact versions of units used in a given build.
26364
26365    pragma Export (C, u00001, "helloB");
26366    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
26367    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
26368    pragma Export (C, u00004, "adaS");
26369    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
26370    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
26371    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
26372    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
26373    pragma Export (C, u00009, "gnatS");
26374    pragma Export (C, u00010, "gnat__heap_sort_aB");
26375    pragma Export (C, u00011, "gnat__heap_sort_aS");
26376    pragma Export (C, u00012, "systemS");
26377    pragma Export (C, u00013, "system__exception_tableB");
26378    pragma Export (C, u00014, "system__exception_tableS");
26379    pragma Export (C, u00015, "gnat__htableB");
26380    pragma Export (C, u00016, "gnat__htableS");
26381    pragma Export (C, u00017, "system__exceptionsS");
26382    pragma Export (C, u00018, "system__machine_state_operationsB");
26383    pragma Export (C, u00019, "system__machine_state_operationsS");
26384    pragma Export (C, u00020, "system__machine_codeS");
26385    pragma Export (C, u00021, "system__storage_elementsB");
26386    pragma Export (C, u00022, "system__storage_elementsS");
26387    pragma Export (C, u00023, "system__secondary_stackB");
26388    pragma Export (C, u00024, "system__secondary_stackS");
26389    pragma Export (C, u00025, "system__parametersB");
26390    pragma Export (C, u00026, "system__parametersS");
26391    pragma Export (C, u00027, "system__soft_linksB");
26392    pragma Export (C, u00028, "system__soft_linksS");
26393    pragma Export (C, u00029, "system__stack_checkingB");
26394    pragma Export (C, u00030, "system__stack_checkingS");
26395    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
26396    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
26397    pragma Export (C, u00033, "ada__streamsS");
26398    pragma Export (C, u00034, "ada__tagsB");
26399    pragma Export (C, u00035, "ada__tagsS");
26400    pragma Export (C, u00036, "system__string_opsB");
26401    pragma Export (C, u00037, "system__string_opsS");
26402    pragma Export (C, u00038, "interfacesS");
26403    pragma Export (C, u00039, "interfaces__c_streamsB");
26404    pragma Export (C, u00040, "interfaces__c_streamsS");
26405    pragma Export (C, u00041, "system__file_ioB");
26406    pragma Export (C, u00042, "system__file_ioS");
26407    pragma Export (C, u00043, "ada__finalizationB");
26408    pragma Export (C, u00044, "ada__finalizationS");
26409    pragma Export (C, u00045, "system__finalization_rootB");
26410    pragma Export (C, u00046, "system__finalization_rootS");
26411    pragma Export (C, u00047, "system__finalization_implementationB");
26412    pragma Export (C, u00048, "system__finalization_implementationS");
26413    pragma Export (C, u00049, "system__string_ops_concat_3B");
26414    pragma Export (C, u00050, "system__string_ops_concat_3S");
26415    pragma Export (C, u00051, "system__stream_attributesB");
26416    pragma Export (C, u00052, "system__stream_attributesS");
26417    pragma Export (C, u00053, "ada__io_exceptionsS");
26418    pragma Export (C, u00054, "system__unsigned_typesS");
26419    pragma Export (C, u00055, "system__file_control_blockS");
26420    pragma Export (C, u00056, "ada__finalization__list_controllerB");
26421    pragma Export (C, u00057, "ada__finalization__list_controllerS");
26422
26423    -- BEGIN ELABORATION ORDER
26424    -- ada (spec)
26425    -- gnat (spec)
26426    -- gnat.heap_sort_a (spec)
26427    -- gnat.heap_sort_a (body)
26428    -- gnat.htable (spec)
26429    -- gnat.htable (body)
26430    -- interfaces (spec)
26431    -- system (spec)
26432    -- system.machine_code (spec)
26433    -- system.parameters (spec)
26434    -- system.parameters (body)
26435    -- interfaces.c_streams (spec)
26436    -- interfaces.c_streams (body)
26437    -- system.standard_library (spec)
26438    -- ada.exceptions (spec)
26439    -- system.exception_table (spec)
26440    -- system.exception_table (body)
26441    -- ada.io_exceptions (spec)
26442    -- system.exceptions (spec)
26443    -- system.storage_elements (spec)
26444    -- system.storage_elements (body)
26445    -- system.machine_state_operations (spec)
26446    -- system.machine_state_operations (body)
26447    -- system.secondary_stack (spec)
26448    -- system.stack_checking (spec)
26449    -- system.soft_links (spec)
26450    -- system.soft_links (body)
26451    -- system.stack_checking (body)
26452    -- system.secondary_stack (body)
26453    -- system.standard_library (body)
26454    -- system.string_ops (spec)
26455    -- system.string_ops (body)
26456    -- ada.tags (spec)
26457    -- ada.tags (body)
26458    -- ada.streams (spec)
26459    -- system.finalization_root (spec)
26460    -- system.finalization_root (body)
26461    -- system.string_ops_concat_3 (spec)
26462    -- system.string_ops_concat_3 (body)
26463    -- system.traceback (spec)
26464    -- system.traceback (body)
26465    -- ada.exceptions (body)
26466    -- system.unsigned_types (spec)
26467    -- system.stream_attributes (spec)
26468    -- system.stream_attributes (body)
26469    -- system.finalization_implementation (spec)
26470    -- system.finalization_implementation (body)
26471    -- ada.finalization (spec)
26472    -- ada.finalization (body)
26473    -- ada.finalization.list_controller (spec)
26474    -- ada.finalization.list_controller (body)
26475    -- system.file_control_block (spec)
26476    -- system.file_io (spec)
26477    -- system.file_io (body)
26478    -- ada.text_io (spec)
26479    -- ada.text_io (body)
26480    -- hello (body)
26481    -- END ELABORATION ORDER
26482
26483 end ada_main;
26484
26485 --  The following source file name pragmas allow the generated file
26486 --  names to be unique for different main programs. They are needed
26487 --  since the package name will always be Ada_Main.
26488
26489 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
26490 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
26491
26492 --  Generated package body for Ada_Main starts here
26493
26494 package body ada_main is
26495
26496    --  The actual finalization is performed by calling the
26497    --  library routine in System.Standard_Library.Adafinal
26498
26499    procedure Do_Finalize;
26500    pragma Import (C, Do_Finalize, "system__standard_library__adafinal");
26501
26502    -------------
26503    -- adainit --
26504    -------------
26505
26506 @findex adainit
26507    procedure adainit is
26508
26509       --  These booleans are set to True once the associated unit has
26510       --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
26511       --  same unit twice.
26512
26513       E040 : Boolean;
26514       pragma Import (Ada, E040, "interfaces__c_streams_E");
26515
26516       E008 : Boolean;
26517       pragma Import (Ada, E008, "ada__exceptions_E");
26518
26519       E014 : Boolean;
26520       pragma Import (Ada, E014, "system__exception_table_E");
26521
26522       E053 : Boolean;
26523       pragma Import (Ada, E053, "ada__io_exceptions_E");
26524
26525       E017 : Boolean;
26526       pragma Import (Ada, E017, "system__exceptions_E");
26527
26528       E024 : Boolean;
26529       pragma Import (Ada, E024, "system__secondary_stack_E");
26530
26531       E030 : Boolean;
26532       pragma Import (Ada, E030, "system__stack_checking_E");
26533
26534       E028 : Boolean;
26535       pragma Import (Ada, E028, "system__soft_links_E");
26536
26537       E035 : Boolean;
26538       pragma Import (Ada, E035, "ada__tags_E");
26539
26540       E033 : Boolean;
26541       pragma Import (Ada, E033, "ada__streams_E");
26542
26543       E046 : Boolean;
26544       pragma Import (Ada, E046, "system__finalization_root_E");
26545
26546       E048 : Boolean;
26547       pragma Import (Ada, E048, "system__finalization_implementation_E");
26548
26549       E044 : Boolean;
26550       pragma Import (Ada, E044, "ada__finalization_E");
26551
26552       E057 : Boolean;
26553       pragma Import (Ada, E057, "ada__finalization__list_controller_E");
26554
26555       E055 : Boolean;
26556       pragma Import (Ada, E055, "system__file_control_block_E");
26557
26558       E042 : Boolean;
26559       pragma Import (Ada, E042, "system__file_io_E");
26560
26561       E006 : Boolean;
26562       pragma Import (Ada, E006, "ada__text_io_E");
26563
26564       --  Set_Globals is a library routine that stores away the
26565       --  value of the indicated set of global values in global
26566       --  variables within the library.
26567
26568       procedure Set_Globals
26569         (Main_Priority            : Integer;
26570          Time_Slice_Value         : Integer;
26571          WC_Encoding              : Character;
26572          Locking_Policy           : Character;
26573          Queuing_Policy           : Character;
26574          Task_Dispatching_Policy  : Character;
26575          Adafinal                 : System.Address;
26576          Unreserve_All_Interrupts : Integer;
26577          Exception_Tracebacks     : Integer);
26578 @findex __gnat_set_globals
26579       pragma Import (C, Set_Globals, "__gnat_set_globals");
26580
26581       --  SDP_Table_Build is a library routine used to build the
26582       --  exception tables. See unit Ada.Exceptions in files
26583       --  a-except.ads/adb for full details of how zero cost
26584       --  exception handling works. This procedure, the call to
26585       --  it, and the two following tables are all omitted if the
26586       --  build is in longjmp/setjmp exception mode.
26587
26588 @findex SDP_Table_Build
26589 @findex Zero Cost Exceptions
26590       procedure SDP_Table_Build
26591         (SDP_Addresses   : System.Address;
26592          SDP_Count       : Natural;
26593          Elab_Addresses  : System.Address;
26594          Elab_Addr_Count : Natural);
26595       pragma Import (C, SDP_Table_Build, "__gnat_SDP_Table_Build");
26596
26597       --  Table of Unit_Exception_Table addresses. Used for zero
26598       --  cost exception handling to build the top level table.
26599
26600       ST : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
26601         Hello'UET_Address,
26602         Ada.Text_Io'UET_Address,
26603         Ada.Exceptions'UET_Address,
26604         Gnat.Heap_Sort_A'UET_Address,
26605         System.Exception_Table'UET_Address,
26606         System.Machine_State_Operations'UET_Address,
26607         System.Secondary_Stack'UET_Address,
26608         System.Parameters'UET_Address,
26609         System.Soft_Links'UET_Address,
26610         System.Stack_Checking'UET_Address,
26611         System.Traceback'UET_Address,
26612         Ada.Streams'UET_Address,
26613         Ada.Tags'UET_Address,
26614         System.String_Ops'UET_Address,
26615         Interfaces.C_Streams'UET_Address,
26616         System.File_Io'UET_Address,
26617         Ada.Finalization'UET_Address,
26618         System.Finalization_Root'UET_Address,
26619         System.Finalization_Implementation'UET_Address,
26620         System.String_Ops_Concat_3'UET_Address,
26621         System.Stream_Attributes'UET_Address,
26622         System.File_Control_Block'UET_Address,
26623         Ada.Finalization.List_Controller'UET_Address);
26624
26625       --  Table of addresses of elaboration routines. Used for
26626       --  zero cost exception handling to make sure these
26627       --  addresses are included in the top level procedure
26628       --  address table.
26629
26630       EA : aliased constant array (1 .. 23) of System.Address := (
26631         adainit'Code_Address,
26632         Do_Finalize'Code_Address,
26633         Ada.Exceptions'Elab_Spec'Address,
26634         System.Exceptions'Elab_Spec'Address,
26635         Interfaces.C_Streams'Elab_Spec'Address,
26636         System.Exception_Table'Elab_Body'Address,
26637         Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec'Address,
26638         System.Stack_Checking'Elab_Spec'Address,
26639         System.Soft_Links'Elab_Body'Address,
26640         System.Secondary_Stack'Elab_Body'Address,
26641         Ada.Tags'Elab_Spec'Address,
26642         Ada.Tags'Elab_Body'Address,
26643         Ada.Streams'Elab_Spec'Address,
26644         System.Finalization_Root'Elab_Spec'Address,
26645         Ada.Exceptions'Elab_Body'Address,
26646         System.Finalization_Implementation'Elab_Spec'Address,
26647         System.Finalization_Implementation'Elab_Body'Address,
26648         Ada.Finalization'Elab_Spec'Address,
26649         Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec'Address,
26650         System.File_Control_Block'Elab_Spec'Address,
26651         System.File_Io'Elab_Body'Address,
26652         Ada.Text_Io'Elab_Spec'Address,
26653         Ada.Text_Io'Elab_Body'Address);
26654
26655    --  Start of processing for adainit
26656
26657    begin
26658
26659       --  Call SDP_Table_Build to build the top level procedure
26660       --  table for zero cost exception handling (omitted in
26661       --  longjmp/setjmp mode).
26662
26663       SDP_Table_Build (ST'Address, 23, EA'Address, 23);
26664
26665       --  Call Set_Globals to record various information for
26666       --  this partition.  The values are derived by the binder
26667       --  from information stored in the ali files by the compiler.
26668
26669 @findex __gnat_set_globals
26670       Set_Globals
26671         (Main_Priority            => -1,
26672          --  Priority of main program, -1 if no pragma Priority used
26673
26674          Time_Slice_Value         => -1,
26675          --  Time slice from Time_Slice pragma, -1 if none used
26676
26677          WC_Encoding              => 'b',
26678          --  Wide_Character encoding used, default is brackets
26679
26680          Locking_Policy           => ' ',
26681          --  Locking_Policy used, default of space means not
26682          --  specified, otherwise it is the first character of
26683          --  the policy name.
26684
26685          Queuing_Policy           => ' ',
26686          --  Queuing_Policy used, default of space means not
26687          --  specified, otherwise it is the first character of
26688          --  the policy name.
26689
26690          Task_Dispatching_Policy  => ' ',
26691          --  Task_Dispatching_Policy used, default of space means
26692          --  not specified, otherwise first character of the
26693          --  policy name.
26694
26695          Adafinal                 => System.Null_Address,
26696          --  Address of Adafinal routine, not used anymore
26697
26698          Unreserve_All_Interrupts => 0,
26699          --  Set true if pragma Unreserve_All_Interrupts was used
26700
26701          Exception_Tracebacks     => 0);
26702          --  Indicates if exception tracebacks are enabled
26703
26704       Elab_Final_Code := 1;
26705
26706       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
26707       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
26708       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
26709       --  each unit that requires elaboration.
26710
26711       if not E040 then
26712          Interfaces.C_Streams'Elab_Spec;
26713       end if;
26714       E040 := True;
26715       if not E008 then
26716          Ada.Exceptions'Elab_Spec;
26717       end if;
26718       if not E014 then
26719          System.Exception_Table'Elab_Body;
26720          E014 := True;
26721       end if;
26722       if not E053 then
26723          Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
26724          E053 := True;
26725       end if;
26726       if not E017 then
26727          System.Exceptions'Elab_Spec;
26728          E017 := True;
26729       end if;
26730       if not E030 then
26731          System.Stack_Checking'Elab_Spec;
26732       end if;
26733       if not E028 then
26734          System.Soft_Links'Elab_Body;
26735          E028 := True;
26736       end if;
26737       E030 := True;
26738       if not E024 then
26739          System.Secondary_Stack'Elab_Body;
26740          E024 := True;
26741       end if;
26742       if not E035 then
26743          Ada.Tags'Elab_Spec;
26744       end if;
26745       if not E035 then
26746          Ada.Tags'Elab_Body;
26747          E035 := True;
26748       end if;
26749       if not E033 then
26750          Ada.Streams'Elab_Spec;
26751          E033 := True;
26752       end if;
26753       if not E046 then
26754          System.Finalization_Root'Elab_Spec;
26755       end if;
26756       E046 := True;
26757       if not E008 then
26758          Ada.Exceptions'Elab_Body;
26759          E008 := True;
26760       end if;
26761       if not E048 then
26762          System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
26763       end if;
26764       if not E048 then
26765          System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
26766          E048 := True;
26767       end if;
26768       if not E044 then
26769          Ada.Finalization'Elab_Spec;
26770       end if;
26771       E044 := True;
26772       if not E057 then
26773          Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
26774       end if;
26775       E057 := True;
26776       if not E055 then
26777          System.File_Control_Block'Elab_Spec;
26778          E055 := True;
26779       end if;
26780       if not E042 then
26781          System.File_Io'Elab_Body;
26782          E042 := True;
26783       end if;
26784       if not E006 then
26785          Ada.Text_Io'Elab_Spec;
26786       end if;
26787       if not E006 then
26788          Ada.Text_Io'Elab_Body;
26789          E006 := True;
26790       end if;
26791
26792       Elab_Final_Code := 0;
26793    end adainit;
26794
26795    --------------
26796    -- adafinal --
26797    --------------
26798
26799 @findex adafinal
26800    procedure adafinal is
26801    begin
26802       Do_Finalize;
26803    end adafinal;
26804
26805    ----------
26806    -- main --
26807    ----------
26808
26809    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
26810    --  defined to return the exit status. The three parameters
26811    --  are the argument count, argument values and environment
26812    --  pointer.
26813
26814 @findex Main Program
26815    function main
26816      (argc : Integer;
26817       argv : System.Address;
26818       envp : System.Address)
26819       return Integer
26820    is
26821       --  The initialize routine performs low level system
26822       --  initialization using a standard library routine which
26823       --  sets up signal handling and performs any other
26824       --  required setup. The routine can be found in file
26825       --  a-init.c.
26826
26827 @findex __gnat_initialize
26828       procedure initialize;
26829       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
26830
26831       --  The finalize routine performs low level system
26832       --  finalization using a standard library routine. The
26833       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
26834       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
26835       --  really this is a hook for special user finalization.
26836
26837 @findex __gnat_finalize
26838       procedure finalize;
26839       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
26840
26841       --  We get to the main program of the partition by using
26842       --  pragma Import because if we try to with the unit and
26843       --  call it Ada style, then not only do we waste time
26844       --  recompiling it, but also, we don't really know the right
26845       --  switches (e.g.@: identifier character set) to be used
26846       --  to compile it.
26847
26848       procedure Ada_Main_Program;
26849       pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
26850
26851    --  Start of processing for main
26852
26853    begin
26854       --  Save global variables
26855
26856       gnat_argc := argc;
26857       gnat_argv := argv;
26858       gnat_envp := envp;
26859
26860       --  Call low level system initialization
26861
26862       Initialize;
26863
26864       --  Call our generated Ada initialization routine
26865
26866       adainit;
26867
26868       --  This is the point at which we want the debugger to get
26869       --  control
26870
26871       Break_Start;
26872
26873       --  Now we call the main program of the partition
26874
26875       Ada_Main_Program;
26876
26877       --  Perform Ada finalization
26878
26879       adafinal;
26880
26881       --  Perform low level system finalization
26882
26883       Finalize;
26884
26885       --  Return the proper exit status
26886       return (gnat_exit_status);
26887    end;
26888
26889 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
26890 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
26891 --  object files and linker options, as well as some standard
26892 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
26893 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
26894 --  the appropriate command line arguments for the call to the
26895 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
26896 --  this parsing operation.
26897
26898 --  The exact file names will of course depend on the environment,
26899 --  host/target and location of files on the host system.
26900
26901 @findex Object file list
26902 -- BEGIN Object file/option list
26903    --   ./hello.o
26904    --   -L./
26905    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
26906    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
26907 -- END Object file/option list
26908
26909 end ada_main;
26910 @end smallexample
26911
26912 @noindent
26913 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
26914 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
26915 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
26916
26917 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
26918 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
26919 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
26920 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
26921 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
26922 you can place a breakpoint on the call:
26923
26924 @smallexample @c ada
26925 Ada.Text_Io'Elab_Body;
26926 @end smallexample
26927
26928 @noindent
26929 and trace the elaboration routine for this package to find out where
26930 the problem might be (more usually of course you would be debugging
26931 elaboration code in your own application).
26932
26933 @node Elaboration Order Handling in GNAT
26934 @appendix Elaboration Order Handling in GNAT
26935 @cindex Order of elaboration
26936 @cindex Elaboration control
26937
26938 @menu
26939 * Elaboration Code::
26940 * Checking the Elaboration Order::
26941 * Controlling the Elaboration Order::
26942 * Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls::
26943 * Controlling Elaboration in GNAT - External Calls::
26944 * Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety::
26945 * Treatment of Pragma Elaborate::
26946 * Elaboration Issues for Library Tasks::
26947 * Mixing Elaboration Models::
26948 * What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails::
26949 * Elaboration for Access-to-Subprogram Values::
26950 * Summary of Procedures for Elaboration Control::
26951 * Other Elaboration Order Considerations::
26952 @end menu
26953
26954 @noindent
26955 This chapter describes the handling of elaboration code in Ada and
26956 in GNAT, and discusses how the order of elaboration of program units can
26957 be controlled in GNAT, either automatically or with explicit programming
26958 features.
26959
26960 @node Elaboration Code
26961 @section Elaboration Code
26962
26963 @noindent
26964 Ada provides rather general mechanisms for executing code at elaboration
26965 time, that is to say before the main program starts executing. Such code arises
26966 in three contexts:
26967
26968 @table @asis
26969 @item Initializers for variables.
26970 Variables declared at the library level, in package specs or bodies, can
26971 require initialization that is performed at elaboration time, as in:
26972 @smallexample @c ada
26973 @cartouche
26974 Sqrt_Half : Float := Sqrt (0.5);
26975 @end cartouche
26976 @end smallexample
26977
26978 @item Package initialization code
26979 Code in a @code{BEGIN-END} section at the outer level of a package body is
26980 executed as part of the package body elaboration code.
26981
26982 @item Library level task allocators
26983 Tasks that are declared using task allocators at the library level
26984 start executing immediately and hence can execute at elaboration time.
26985 @end table
26986
26987 @noindent
26988 Subprogram calls are possible in any of these contexts, which means that
26989 any arbitrary part of the program may be executed as part of the elaboration
26990 code. It is even possible to write a program which does all its work at
26991 elaboration time, with a null main program, although stylistically this
26992 would usually be considered an inappropriate way to structure
26993 a program.
26994
26995 An important concern arises in the context of elaboration code:
26996 we have to be sure that it is executed in an appropriate order. What we
26997 have is a series of elaboration code sections, potentially one section
26998 for each unit in the program. It is important that these execute
26999 in the correct order. Correctness here means that, taking the above
27000 example of the declaration of @code{Sqrt_Half},
27001 if some other piece of
27002 elaboration code references @code{Sqrt_Half},
27003 then it must run after the
27004 section of elaboration code that contains the declaration of
27005 @code{Sqrt_Half}.
27006
27007 There would never be any order of elaboration problem if we made a rule
27008 that whenever you @code{with} a unit, you must elaborate both the spec and body
27009 of that unit before elaborating the unit doing the @code{with}'ing:
27010
27011 @smallexample @c ada
27012 @group
27013 @cartouche
27014 with Unit_1;
27015 package Unit_2 is @dots{}
27016 @end cartouche
27017 @end group
27018 @end smallexample
27019
27020 @noindent
27021 would require that both the body and spec of @code{Unit_1} be elaborated
27022 before the spec of @code{Unit_2}. However, a rule like that would be far too
27023 restrictive. In particular, it would make it impossible to have routines
27024 in separate packages that were mutually recursive.
27025
27026 You might think that a clever enough compiler could look at the actual
27027 elaboration code and determine an appropriate correct order of elaboration,
27028 but in the general case, this is not possible. Consider the following
27029 example.
27030
27031 In the body of @code{Unit_1}, we have a procedure @code{Func_1}
27032 that references
27033 the variable @code{Sqrt_1}, which is declared in the elaboration code
27034 of the body of @code{Unit_1}:
27035
27036 @smallexample @c ada
27037 @cartouche
27038 Sqrt_1 : Float := Sqrt (0.1);
27039 @end cartouche
27040 @end smallexample
27041
27042 @noindent
27043 The elaboration code of the body of @code{Unit_1} also contains:
27044
27045 @smallexample @c ada
27046 @group
27047 @cartouche
27048 if expression_1 = 1 then
27049    Q := Unit_2.Func_2;
27050 end if;
27051 @end cartouche
27052 @end group
27053 @end smallexample
27054
27055 @noindent
27056 @code{Unit_2} is exactly parallel,
27057 it has a procedure @code{Func_2} that references
27058 the variable @code{Sqrt_2}, which is declared in the elaboration code of
27059 the body @code{Unit_2}:
27060
27061 @smallexample @c ada
27062 @cartouche
27063 Sqrt_2 : Float := Sqrt (0.1);
27064 @end cartouche
27065 @end smallexample
27066
27067 @noindent
27068 The elaboration code of the body of @code{Unit_2} also contains:
27069
27070 @smallexample @c ada
27071 @group
27072 @cartouche
27073 if expression_2 = 2 then
27074    Q := Unit_1.Func_1;
27075 end if;
27076 @end cartouche
27077 @end group
27078 @end smallexample
27079
27080 @noindent
27081 Now the question is, which of the following orders of elaboration is
27082 acceptable:
27083
27084 @smallexample
27085 @group
27086 Spec of Unit_1
27087 Spec of Unit_2
27088 Body of Unit_1
27089 Body of Unit_2
27090 @end group
27091 @end smallexample
27092
27093 @noindent
27094 or
27095
27096 @smallexample
27097 @group
27098 Spec of Unit_2
27099 Spec of Unit_1
27100 Body of Unit_2
27101 Body of Unit_1
27102 @end group
27103 @end smallexample
27104
27105 @noindent
27106 If you carefully analyze the flow here, you will see that you cannot tell
27107 at compile time the answer to this question.
27108 If @code{expression_1} is not equal to 1,
27109 and @code{expression_2} is not equal to 2,
27110 then either order is acceptable, because neither of the function calls is
27111 executed. If both tests evaluate to true, then neither order is acceptable
27112 and in fact there is no correct order.
27113
27114 If one of the two expressions is true, and the other is false, then one
27115 of the above orders is correct, and the other is incorrect. For example,
27116 if @code{expression_1} /= 1 and @code{expression_2} = 2,
27117 then the call to @code{Func_1}
27118 will occur, but not the call to @code{Func_2.}
27119 This means that it is essential
27120 to elaborate the body of @code{Unit_1} before
27121 the body of @code{Unit_2}, so the first
27122 order of elaboration is correct and the second is wrong.
27123
27124 By making @code{expression_1} and @code{expression_2}
27125 depend on input data, or perhaps
27126 the time of day, we can make it impossible for the compiler or binder
27127 to figure out which of these expressions will be true, and hence it
27128 is impossible to guarantee a safe order of elaboration at run time.
27129
27130 @node Checking the Elaboration Order
27131 @section Checking the Elaboration Order
27132
27133 @noindent
27134 In some languages that involve the same kind of elaboration problems,
27135 e.g.@: Java and C++, the programmer is expected to worry about these
27136 ordering problems himself, and it is common to
27137 write a program in which an incorrect elaboration order  gives
27138 surprising results, because it references variables before they
27139 are initialized.
27140 Ada is designed to be a safe language, and a programmer-beware approach is
27141 clearly not sufficient. Consequently, the language provides three lines
27142 of defense:
27143
27144 @table @asis
27145 @item Standard rules
27146 Some standard rules restrict the possible choice of elaboration
27147 order. In particular, if you @code{with} a unit, then its spec is always
27148 elaborated before the unit doing the @code{with}. Similarly, a parent
27149 spec is always elaborated before the child spec, and finally
27150 a spec is always elaborated before its corresponding body.
27151
27152 @item Dynamic elaboration checks
27153 @cindex Elaboration checks
27154 @cindex Checks, elaboration
27155 Dynamic checks are made at run time, so that if some entity is accessed
27156 before it is elaborated (typically  by means of a subprogram call)
27157 then the exception (@code{Program_Error}) is raised.
27158
27159 @item Elaboration control
27160 Facilities are provided for the programmer to specify the desired order
27161 of elaboration.
27162 @end table
27163
27164 Let's look at these facilities in more detail. First, the rules for
27165 dynamic checking. One possible rule would be simply to say that the
27166 exception is raised if you access a variable which has not yet been
27167 elaborated. The trouble with this approach is that it could require
27168 expensive checks on every variable reference. Instead Ada has two
27169 rules which are a little more restrictive, but easier to check, and
27170 easier to state:
27171
27172 @table @asis
27173 @item Restrictions on calls
27174 A subprogram can only be called at elaboration time if its body
27175 has been elaborated. The rules for elaboration given above guarantee
27176 that the spec of the subprogram has been elaborated before the
27177 call, but not the body. If this rule is violated, then the
27178 exception @code{Program_Error} is raised.
27179
27180 @item Restrictions on instantiations
27181 A generic unit can only be instantiated if the body of the generic
27182 unit has been elaborated. Again, the rules for elaboration given above
27183 guarantee that the spec of the generic unit has been elaborated
27184 before the instantiation, but not the body. If this rule is
27185 violated, then the exception @code{Program_Error} is raised.
27186 @end table
27187
27188 @noindent
27189 The idea is that if the body has been elaborated, then any variables
27190 it references must have been elaborated; by checking for the body being
27191 elaborated we guarantee that none of its references causes any
27192 trouble. As we noted above, this is a little too restrictive, because a
27193 subprogram that has no non-local references in its body may in fact be safe
27194 to call. However, it really would be unsafe to rely on this, because
27195 it would mean that the caller was aware of details of the implementation
27196 in the body. This goes against the basic tenets of Ada.
27197
27198 A plausible implementation can be described as follows.
27199 A Boolean variable is associated with each subprogram
27200 and each generic unit. This variable is initialized to False, and is set to
27201 True at the point body is elaborated. Every call or instantiation checks the
27202 variable, and raises @code{Program_Error} if the variable is False.
27203
27204 Note that one might think that it would be good enough to have one Boolean
27205 variable for each package, but that would not deal with cases of trying
27206 to call a body in the same package as the call
27207 that has not been elaborated yet.
27208 Of course a compiler may be able to do enough analysis to optimize away
27209 some of the Boolean variables as unnecessary, and @code{GNAT} indeed
27210 does such optimizations, but still the easiest conceptual model is to
27211 think of there being one variable per subprogram.
27212
27213 @node Controlling the Elaboration Order
27214 @section Controlling the Elaboration Order
27215
27216 @noindent
27217 In the previous section we discussed the rules in Ada which ensure
27218 that @code{Program_Error} is raised if an incorrect elaboration order is
27219 chosen. This prevents erroneous executions, but we need mechanisms to
27220 specify a correct execution and avoid the exception altogether.
27221 To achieve this, Ada provides a number of features for controlling
27222 the order of elaboration. We discuss these features in this section.
27223
27224 First, there are several ways of indicating to the compiler that a given
27225 unit has no elaboration problems:
27226
27227 @table @asis
27228 @item packages that do not require a body
27229 A library package that does not require a body does not permit
27230 a body (this rule was introduced in Ada 95).
27231 Thus if we have a such a package, as in:
27232
27233 @smallexample @c ada
27234 @group
27235 @cartouche
27236 package Definitions is
27237    generic
27238       type m is new integer;
27239    package Subp is
27240       type a is array (1 .. 10) of m;
27241       type b is array (1 .. 20) of m;
27242    end Subp;
27243 end Definitions;
27244 @end cartouche
27245 @end group
27246 @end smallexample
27247
27248 @noindent
27249 A package that @code{with}'s @code{Definitions} may safely instantiate
27250 @code{Definitions.Subp} because the compiler can determine that there
27251 definitely is no package body to worry about in this case
27252
27253 @item pragma Pure
27254 @cindex pragma Pure
27255 @findex Pure
27256 Places sufficient restrictions on a unit to guarantee that
27257 no call to any subprogram in the unit can result in an
27258 elaboration problem. This means that the compiler does not need
27259 to worry about the point of elaboration of such units, and in
27260 particular, does not need to check any calls to any subprograms
27261 in this unit.
27262
27263 @item pragma Preelaborate
27264 @findex Preelaborate
27265 @cindex pragma Preelaborate
27266 This pragma places slightly less stringent restrictions on a unit than
27267 does pragma Pure,
27268 but these restrictions are still sufficient to ensure that there
27269 are no elaboration problems with any calls to the unit.
27270
27271 @item pragma Elaborate_Body
27272 @findex Elaborate_Body
27273 @cindex pragma Elaborate_Body
27274 This pragma requires that the body of a unit be elaborated immediately
27275 after its spec. Suppose a unit @code{A} has such a pragma,
27276 and unit @code{B} does
27277 a @code{with} of unit @code{A}. Recall that the standard rules require
27278 the spec of unit @code{A}
27279 to be elaborated before the @code{with}'ing unit; given the pragma in
27280 @code{A}, we also know that the body of @code{A}
27281 will be elaborated before @code{B}, so
27282 that calls to @code{A} are safe and do not need a check.
27283 @end table
27284
27285 @noindent
27286 Note that,
27287 unlike pragma @code{Pure} and pragma @code{Preelaborate},
27288 the use of
27289 @code{Elaborate_Body} does not guarantee that the program is
27290 free of elaboration problems, because it may not be possible
27291 to satisfy the requested elaboration order.
27292 Let's go back to the example with @code{Unit_1} and @code{Unit_2}.
27293 If a programmer
27294 marks @code{Unit_1} as @code{Elaborate_Body},
27295 and not @code{Unit_2,} then the order of
27296 elaboration will be:
27297
27298 @smallexample
27299 @group
27300 Spec of Unit_2
27301 Spec of Unit_1
27302 Body of Unit_1
27303 Body of Unit_2
27304 @end group
27305 @end smallexample
27306
27307 @noindent
27308 Now that means that the call to @code{Func_1} in @code{Unit_2}
27309 need not be checked,
27310 it must be safe. But the call to @code{Func_2} in
27311 @code{Unit_1} may still fail if
27312 @code{Expression_1} is equal to 1,
27313 and the programmer must still take
27314 responsibility for this not being the case.
27315
27316 If all units carry a pragma @code{Elaborate_Body}, then all problems are
27317 eliminated, except for calls entirely within a body, which are
27318 in any case fully under programmer control. However, using the pragma
27319 everywhere is not always possible.
27320 In particular, for our @code{Unit_1}/@code{Unit_2} example, if
27321 we marked both of them as having pragma @code{Elaborate_Body}, then
27322 clearly there would be no possible elaboration order.
27323
27324 The above pragmas allow a server to guarantee safe use by clients, and
27325 clearly this is the preferable approach. Consequently a good rule
27326 is to mark units as @code{Pure} or @code{Preelaborate} if possible,
27327 and if this is not possible,
27328 mark them as @code{Elaborate_Body} if possible.
27329 As we have seen, there are situations where neither of these
27330 three pragmas can be used.
27331 So we also provide methods for clients to control the
27332 order of elaboration of the servers on which they depend:
27333
27334 @table @asis
27335 @item pragma Elaborate (unit)
27336 @findex Elaborate
27337 @cindex pragma Elaborate
27338 This pragma is placed in the context clause, after a @code{with} clause,
27339 and it requires that the body of the named unit be elaborated before
27340 the unit in which the pragma occurs. The idea is to use this pragma
27341 if the current unit calls at elaboration time, directly or indirectly,
27342 some subprogram in the named unit.
27343
27344 @item pragma Elaborate_All (unit)
27345 @findex Elaborate_All
27346 @cindex pragma Elaborate_All
27347 This is a stronger version of the Elaborate pragma. Consider the
27348 following example:
27349
27350 @smallexample
27351 Unit A @code{with}'s unit B and calls B.Func in elab code
27352 Unit B @code{with}'s unit C, and B.Func calls C.Func
27353 @end smallexample
27354
27355 @noindent
27356 Now if we put a pragma @code{Elaborate (B)}
27357 in unit @code{A}, this ensures that the
27358 body of @code{B} is elaborated before the call, but not the
27359 body of @code{C}, so
27360 the call to @code{C.Func} could still cause @code{Program_Error} to
27361 be raised.
27362
27363 The effect of a pragma @code{Elaborate_All} is stronger, it requires
27364 not only that the body of the named unit be elaborated before the
27365 unit doing the @code{with}, but also the bodies of all units that the
27366 named unit uses, following @code{with} links transitively. For example,
27367 if we put a pragma @code{Elaborate_All (B)} in unit @code{A},
27368 then it requires
27369 not only that the body of @code{B} be elaborated before @code{A},
27370 but also the
27371 body of @code{C}, because @code{B} @code{with}'s @code{C}.
27372 @end table
27373
27374 @noindent
27375 We are now in a position to give a usage rule in Ada for avoiding
27376 elaboration problems, at least if dynamic dispatching and access to
27377 subprogram values are not used. We will handle these cases separately
27378 later.
27379
27380 The rule is simple. If a unit has elaboration code that can directly or
27381 indirectly make a call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate
27382 a generic package in a @code{with}'ed unit,
27383 then if the @code{with}'ed unit does not have
27384 pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}, then the client should have
27385 a pragma @code{Elaborate_All}
27386 for the @code{with}'ed unit. By following this rule a client is
27387 assured that calls can be made without risk of an exception.
27388
27389 For generic subprogram instantiations, the rule can be relaxed to
27390 require only a pragma @code{Elaborate} since elaborating the body
27391 of a subprogram cannot cause any transitive elaboration (we are
27392 not calling the subprogram in this case, just elaborating its
27393 declaration).
27394
27395 If this rule is not followed, then a program may be in one of four
27396 states:
27397
27398 @table @asis
27399 @item No order exists
27400 No order of elaboration exists which follows the rules, taking into
27401 account any @code{Elaborate}, @code{Elaborate_All},
27402 or @code{Elaborate_Body} pragmas. In
27403 this case, an Ada compiler must diagnose the situation at bind
27404 time, and refuse to build an executable program.
27405
27406 @item One or more orders exist, all incorrect
27407 One or more acceptable elaboration orders exist, and all of them
27408 generate an elaboration order problem. In this case, the binder
27409 can build an executable program, but @code{Program_Error} will be raised
27410 when the program is run.
27411
27412 @item Several orders exist, some right, some incorrect
27413 One or more acceptable elaboration orders exists, and some of them
27414 work, and some do not. The programmer has not controlled
27415 the order of elaboration, so the binder may or may not pick one of
27416 the correct orders, and the program may or may not raise an
27417 exception when it is run. This is the worst case, because it means
27418 that the program may fail when moved to another compiler, or even
27419 another version of the same compiler.
27420
27421 @item One or more orders exists, all correct
27422 One ore more acceptable elaboration orders exist, and all of them
27423 work. In this case the program runs successfully. This state of
27424 affairs can be guaranteed by following the rule we gave above, but
27425 may be true even if the rule is not followed.
27426 @end table
27427
27428 @noindent
27429 Note that one additional advantage of following our rules on the use
27430 of @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
27431 is that the program continues to stay in the ideal (all orders OK) state
27432 even if maintenance
27433 changes some bodies of some units. Conversely, if a program that does
27434 not follow this rule happens to be safe at some point, this state of affairs
27435 may deteriorate silently as a result of maintenance changes.
27436
27437 You may have noticed that the above discussion did not mention
27438 the use of @code{Elaborate_Body}. This was a deliberate omission. If you
27439 @code{with} an @code{Elaborate_Body} unit, it still may be the case that
27440 code in the body makes calls to some other unit, so it is still necessary
27441 to use @code{Elaborate_All} on such units.
27442
27443 @node Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
27444 @section Controlling Elaboration in GNAT - Internal Calls
27445
27446 @noindent
27447 In the case of internal calls, i.e., calls within a single package, the
27448 programmer has full control over the order of elaboration, and it is up
27449 to the programmer to elaborate declarations in an appropriate order. For
27450 example writing:
27451
27452 @smallexample @c ada
27453 @group
27454 @cartouche
27455 function One return Float;
27456
27457 Q : Float := One;
27458
27459 function One return Float is
27460 begin
27461      return 1.0;
27462 end One;
27463 @end cartouche
27464 @end group
27465 @end smallexample
27466
27467 @noindent
27468 will obviously raise @code{Program_Error} at run time, because function
27469 One will be called before its body is elaborated. In this case GNAT will
27470 generate a warning that the call will raise @code{Program_Error}:
27471
27472 @smallexample
27473 @group
27474 @cartouche
27475  1. procedure y is
27476  2.    function One return Float;
27477  3.
27478  4.    Q : Float := One;
27479                     |
27480     >>> warning: cannot call "One" before body is elaborated
27481     >>> warning: Program_Error will be raised at run time
27482
27483  5.
27484  6.    function One return Float is
27485  7.    begin
27486  8.         return 1.0;
27487  9.    end One;
27488 10.
27489 11. begin
27490 12.    null;
27491 13. end;
27492 @end cartouche
27493 @end group
27494 @end smallexample
27495
27496 @noindent
27497 Note that in this particular case, it is likely that the call is safe, because
27498 the function @code{One} does not access any global variables.
27499 Nevertheless in Ada, we do not want the validity of the check to depend on
27500 the contents of the body (think about the separate compilation case), so this
27501 is still wrong, as we discussed in the previous sections.
27502
27503 The error is easily corrected by rearranging the declarations so that the
27504 body of @code{One} appears before the declaration containing the call
27505 (note that in Ada 95 and Ada 2005,
27506 declarations can appear in any order, so there is no restriction that
27507 would prevent this reordering, and if we write:
27508
27509 @smallexample @c ada
27510 @group
27511 @cartouche
27512 function One return Float;
27513
27514 function One return Float is
27515 begin
27516      return 1.0;
27517 end One;
27518
27519 Q : Float := One;
27520 @end cartouche
27521 @end group
27522 @end smallexample
27523
27524 @noindent
27525 then all is well, no warning is generated, and no
27526 @code{Program_Error} exception
27527 will be raised.
27528 Things are more complicated when a chain of subprograms is executed:
27529
27530 @smallexample @c ada
27531 @group
27532 @cartouche
27533 function A return Integer;
27534 function B return Integer;
27535 function C return Integer;
27536
27537 function B return Integer is begin return A; end;
27538 function C return Integer is begin return B; end;
27539
27540 X : Integer := C;
27541
27542 function A return Integer is begin return 1; end;
27543 @end cartouche
27544 @end group
27545 @end smallexample
27546
27547 @noindent
27548 Now the call to @code{C}
27549 at elaboration time in the declaration of @code{X} is correct, because
27550 the body of @code{C} is already elaborated,
27551 and the call to @code{B} within the body of
27552 @code{C} is correct, but the call
27553 to @code{A} within the body of @code{B} is incorrect, because the body
27554 of @code{A} has not been elaborated, so @code{Program_Error}
27555 will be raised on the call to @code{A}.
27556 In this case GNAT will generate a
27557 warning that @code{Program_Error} may be
27558 raised at the point of the call. Let's look at the warning:
27559
27560 @smallexample
27561 @group
27562 @cartouche
27563  1. procedure x is
27564  2.    function A return Integer;
27565  3.    function B return Integer;
27566  4.    function C return Integer;
27567  5.
27568  6.    function B return Integer is begin return A; end;
27569                                                     |
27570     >>> warning: call to "A" before body is elaborated may
27571                  raise Program_Error
27572     >>> warning: "B" called at line 7
27573     >>> warning: "C" called at line 9
27574
27575  7.    function C return Integer is begin return B; end;
27576  8.
27577  9.    X : Integer := C;
27578 10.
27579 11.    function A return Integer is begin return 1; end;
27580 12.
27581 13. begin
27582 14.    null;
27583 15. end;
27584 @end cartouche
27585 @end group
27586 @end smallexample
27587
27588 @noindent
27589 Note that the message here says ``may raise'', instead of the direct case,
27590 where the message says ``will be raised''. That's because whether
27591 @code{A} is
27592 actually called depends in general on run-time flow of control.
27593 For example, if the body of @code{B} said
27594
27595 @smallexample @c ada
27596 @group
27597 @cartouche
27598 function B return Integer is
27599 begin
27600    if some-condition-depending-on-input-data then
27601       return A;
27602    else
27603       return 1;
27604    end if;
27605 end B;
27606 @end cartouche
27607 @end group
27608 @end smallexample
27609
27610 @noindent
27611 then we could not know until run time whether the incorrect call to A would
27612 actually occur, so @code{Program_Error} might
27613 or might not be raised. It is possible for a compiler to
27614 do a better job of analyzing bodies, to
27615 determine whether or not @code{Program_Error}
27616 might be raised, but it certainly
27617 couldn't do a perfect job (that would require solving the halting problem
27618 and is provably impossible), and because this is a warning anyway, it does
27619 not seem worth the effort to do the analysis. Cases in which it
27620 would be relevant are rare.
27621
27622 In practice, warnings of either of the forms given
27623 above will usually correspond to
27624 real errors, and should be examined carefully and eliminated.
27625 In the rare case where a warning is bogus, it can be suppressed by any of
27626 the following methods:
27627
27628 @itemize @bullet
27629 @item
27630 Compile with the @option{-gnatws} switch set
27631
27632 @item
27633 Suppress @code{Elaboration_Check} for the called subprogram
27634
27635 @item
27636 Use pragma @code{Warnings_Off} to turn warnings off for the call
27637 @end itemize
27638
27639 @noindent
27640 For the internal elaboration check case,
27641 GNAT by default generates the
27642 necessary run-time checks to ensure
27643 that @code{Program_Error} is raised if any
27644 call fails an elaboration check. Of course this can only happen if a
27645 warning has been issued as described above. The use of pragma
27646 @code{Suppress (Elaboration_Check)} may (but is not guaranteed to) suppress
27647 some of these checks, meaning that it may be possible (but is not
27648 guaranteed) for a program to be able to call a subprogram whose body
27649 is not yet elaborated, without raising a @code{Program_Error} exception.
27650
27651 @node Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
27652 @section Controlling Elaboration in GNAT - External Calls
27653
27654 @noindent
27655 The previous section discussed the case in which the execution of a
27656 particular thread of elaboration code occurred entirely within a
27657 single unit. This is the easy case to handle, because a programmer
27658 has direct and total control over the order of elaboration, and
27659 furthermore, checks need only be generated in cases which are rare
27660 and which the compiler can easily detect.
27661 The situation is more complex when separate compilation is taken into account.
27662 Consider the following:
27663
27664 @smallexample @c ada
27665 @cartouche
27666 @group
27667 package Math is
27668    function Sqrt (Arg : Float) return Float;
27669 end Math;
27670
27671 package body Math is
27672    function Sqrt (Arg : Float) return Float is
27673    begin
27674          @dots{}
27675    end Sqrt;
27676 end Math;
27677 @end group
27678 @group
27679 with Math;
27680 package Stuff is
27681    X : Float := Math.Sqrt (0.5);
27682 end Stuff;
27683
27684 with Stuff;
27685 procedure Main is
27686 begin
27687    @dots{}
27688 end Main;
27689 @end group
27690 @end cartouche
27691 @end smallexample
27692
27693 @noindent
27694 where @code{Main} is the main program. When this program is executed, the
27695 elaboration code must first be executed, and one of the jobs of the
27696 binder is to determine the order in which the units of a program are
27697 to be elaborated. In this case we have four units: the spec and body
27698 of @code{Math},
27699 the spec of @code{Stuff} and the body of @code{Main}).
27700 In what order should the four separate sections of elaboration code
27701 be executed?
27702
27703 There are some restrictions in the order of elaboration that the binder
27704 can choose. In particular, if unit U has a @code{with}
27705 for a package @code{X}, then you
27706 are assured that the spec of @code{X}
27707 is elaborated before U , but you are
27708 not assured that the body of @code{X}
27709 is elaborated before U.
27710 This means that in the above case, the binder is allowed to choose the
27711 order:
27712
27713 @smallexample
27714 spec of Math
27715 spec of Stuff
27716 body of Math
27717 body of Main
27718 @end smallexample
27719
27720 @noindent
27721 but that's not good, because now the call to @code{Math.Sqrt}
27722 that happens during
27723 the elaboration of the @code{Stuff}
27724 spec happens before the body of @code{Math.Sqrt} is
27725 elaborated, and hence causes @code{Program_Error} exception to be raised.
27726 At first glance, one might say that the binder is misbehaving, because
27727 obviously you want to elaborate the body of something you @code{with}
27728 first, but
27729 that is not a general rule that can be followed in all cases. Consider
27730
27731 @smallexample @c ada
27732 @group
27733 @cartouche
27734 package X is @dots{}
27735
27736 package Y is @dots{}
27737
27738 with X;
27739 package body Y is @dots{}
27740
27741 with Y;
27742 package body X is @dots{}
27743 @end cartouche
27744 @end group
27745 @end smallexample
27746
27747 @noindent
27748 This is a common arrangement, and, apart from the order of elaboration
27749 problems that might arise in connection with elaboration code, this works fine.
27750 A rule that says that you must first elaborate the body of anything you
27751 @code{with} cannot work in this case:
27752 the body of @code{X} @code{with}'s @code{Y},
27753 which means you would have to
27754 elaborate the body of @code{Y} first, but that @code{with}'s @code{X},
27755 which means
27756 you have to elaborate the body of @code{X} first, but @dots{} and we have a
27757 loop that cannot be broken.
27758
27759 It is true that the binder can in many cases guess an order of elaboration
27760 that is unlikely to cause a @code{Program_Error}
27761 exception to be raised, and it tries to do so (in the
27762 above example of @code{Math/Stuff/Spec}, the GNAT binder will
27763 by default
27764 elaborate the body of @code{Math} right after its spec, so all will be well).
27765
27766 However, a program that blindly relies on the binder to be helpful can
27767 get into trouble, as we discussed in the previous sections, so
27768 GNAT
27769 provides a number of facilities for assisting the programmer in
27770 developing programs that are robust with respect to elaboration order.
27771
27772 @node Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
27773 @section Default Behavior in GNAT - Ensuring Safety
27774
27775 @noindent
27776 The default behavior in GNAT ensures elaboration safety. In its
27777 default mode GNAT implements the
27778 rule we previously described as the right approach. Let's restate it:
27779
27780 @itemize
27781 @item
27782 @emph{If a unit has elaboration code that can directly or indirectly make a
27783 call to a subprogram in a @code{with}'ed unit, or instantiate a generic
27784 package in a @code{with}'ed unit, then if the @code{with}'ed unit
27785 does not have pragma @code{Pure} or
27786 @code{Preelaborate}, then the client should have an
27787 @code{Elaborate_All} pragma for the @code{with}'ed unit.}
27788
27789 @emph{In the case of instantiating a generic subprogram, it is always
27790 sufficient to have only an @code{Elaborate} pragma for the
27791 @code{with}'ed unit.}
27792 @end itemize
27793
27794 @noindent
27795 By following this rule a client is assured that calls and instantiations
27796 can be made without risk of an exception.
27797
27798 In this mode GNAT traces all calls that are potentially made from
27799 elaboration code, and puts in any missing implicit @code{Elaborate}
27800 and @code{Elaborate_All} pragmas.
27801 The advantage of this approach is that no elaboration problems
27802 are possible if the binder can find an elaboration order that is
27803 consistent with these implicit @code{Elaborate} and
27804 @code{Elaborate_All} pragmas. The
27805 disadvantage of this approach is that no such order may exist.
27806
27807 If the binder does not generate any diagnostics, then it means that it has
27808 found an elaboration order that is guaranteed to be safe. However, the binder
27809 may still be relying on implicitly generated @code{Elaborate} and
27810 @code{Elaborate_All} pragmas so portability to other compilers than GNAT is not
27811 guaranteed.
27812
27813 If it is important to guarantee portability, then the compilations should
27814 use the
27815 @option{-gnatwl}
27816 (warn on elaboration problems) switch. This will cause warning messages
27817 to be generated indicating the missing @code{Elaborate} and
27818 @code{Elaborate_All} pragmas.
27819 Consider the following source program:
27820
27821 @smallexample @c ada
27822 @group
27823 @cartouche
27824 with k;
27825 package j is
27826   m : integer := k.r;
27827 end;
27828 @end cartouche
27829 @end group
27830 @end smallexample
27831
27832 @noindent
27833 where it is clear that there
27834 should be a pragma @code{Elaborate_All}
27835 for unit @code{k}. An implicit pragma will be generated, and it is
27836 likely that the binder will be able to honor it. However, if you want
27837 to port this program to some other Ada compiler than GNAT.
27838 it is safer to include the pragma explicitly in the source. If this
27839 unit is compiled with the
27840 @option{-gnatwl}
27841 switch, then the compiler outputs a warning:
27842
27843 @smallexample
27844 @group
27845 @cartouche
27846 1. with k;
27847 2. package j is
27848 3.   m : integer := k.r;
27849                      |
27850    >>> warning: call to "r" may raise Program_Error
27851    >>> warning: missing pragma Elaborate_All for "k"
27852
27853 4. end;
27854 @end cartouche
27855 @end group
27856 @end smallexample
27857
27858 @noindent
27859 and these warnings can be used as a guide for supplying manually
27860 the missing pragmas. It is usually a bad idea to use this warning
27861 option during development. That's because it will warn you when
27862 you need to put in a pragma, but cannot warn you when it is time
27863 to take it out. So the use of pragma @code{Elaborate_All} may lead to
27864 unnecessary dependencies and even false circularities.
27865
27866 This default mode is more restrictive than the Ada Reference
27867 Manual, and it is possible to construct programs which will compile
27868 using the dynamic model described there, but will run into a
27869 circularity using the safer static model we have described.
27870
27871 Of course any Ada compiler must be able to operate in a mode
27872 consistent with the requirements of the Ada Reference Manual,
27873 and in particular must have the capability of implementing the
27874 standard dynamic model of elaboration with run-time checks.
27875
27876 In GNAT, this standard mode can be achieved either by the use of
27877 the @option{-gnatE} switch on the compiler (@command{gcc} or
27878 @command{gnatmake}) command, or by the use of the configuration pragma:
27879
27880 @smallexample @c ada
27881 pragma Elaboration_Checks (RM);
27882 @end smallexample
27883
27884 @noindent
27885 Either approach will cause the unit affected to be compiled using the
27886 standard dynamic run-time elaboration checks described in the Ada
27887 Reference Manual. The static model is generally preferable, since it
27888 is clearly safer to rely on compile and link time checks rather than
27889 run-time checks. However, in the case of legacy code, it may be
27890 difficult to meet the requirements of the static model. This
27891 issue is further discussed in
27892 @ref{What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails}.
27893
27894 Note that the static model provides a strict subset of the allowed
27895 behavior and programs of the Ada Reference Manual, so if you do
27896 adhere to the static model and no circularities exist,
27897 then you are assured that your program will
27898 work using the dynamic model, providing that you remove any
27899 pragma Elaborate statements from the source.
27900
27901 @node Treatment of Pragma Elaborate
27902 @section Treatment of Pragma Elaborate
27903 @cindex Pragma Elaborate
27904
27905 @noindent
27906 The use of @code{pragma Elaborate}
27907 should generally be avoided in Ada 95 and Ada 2005 programs,
27908 since there is no guarantee that transitive calls
27909 will be properly handled. Indeed at one point, this pragma was placed
27910 in Annex J (Obsolescent Features), on the grounds that it is never useful.
27911
27912 Now that's a bit restrictive. In practice, the case in which
27913 @code{pragma Elaborate} is useful is when the caller knows that there
27914 are no transitive calls, or that the called unit contains all necessary
27915 transitive @code{pragma Elaborate} statements, and legacy code often
27916 contains such uses.
27917
27918 Strictly speaking the static mode in GNAT should ignore such pragmas,
27919 since there is no assurance at compile time that the necessary safety
27920 conditions are met. In practice, this would cause GNAT to be incompatible
27921 with correctly written Ada 83 code that had all necessary
27922 @code{pragma Elaborate} statements in place. Consequently, we made the
27923 decision that GNAT in its default mode will believe that if it encounters
27924 a @code{pragma Elaborate} then the programmer knows what they are doing,
27925 and it will trust that no elaboration errors can occur.
27926
27927 The result of this decision is two-fold. First to be safe using the
27928 static mode, you should remove all @code{pragma Elaborate} statements.
27929 Second, when fixing circularities in existing code, you can selectively
27930 use @code{pragma Elaborate} statements to convince the static mode of
27931 GNAT that it need not generate an implicit @code{pragma Elaborate_All}
27932 statement.
27933
27934 When using the static mode with @option{-gnatwl}, any use of
27935 @code{pragma Elaborate} will generate a warning about possible
27936 problems.
27937
27938 @node Elaboration Issues for Library Tasks
27939 @section Elaboration Issues for Library Tasks
27940 @cindex Library tasks, elaboration issues
27941 @cindex Elaboration of library tasks
27942
27943 @noindent
27944 In this section we examine special elaboration issues that arise for
27945 programs that declare library level tasks.
27946
27947 Generally the model of execution of an Ada program is that all units are
27948 elaborated, and then execution of the program starts. However, the
27949 declaration of library tasks definitely does not fit this model. The
27950 reason for this is that library tasks start as soon as they are declared
27951 (more precisely, as soon as the statement part of the enclosing package
27952 body is reached), that is to say before elaboration
27953 of the program is complete. This means that if such a task calls a
27954 subprogram, or an entry in another task, the callee may or may not be
27955 elaborated yet, and in the standard
27956 Reference Manual model of dynamic elaboration checks, you can even
27957 get timing dependent Program_Error exceptions, since there can be
27958 a race between the elaboration code and the task code.
27959
27960 The static model of elaboration in GNAT seeks to avoid all such
27961 dynamic behavior, by being conservative, and the conservative
27962 approach in this particular case is to assume that all the code
27963 in a task body is potentially executed at elaboration time if
27964 a task is declared at the library level.
27965
27966 This can definitely result in unexpected circularities. Consider
27967 the following example
27968
27969 @smallexample @c ada
27970 package Decls is
27971   task Lib_Task is
27972      entry Start;
27973   end Lib_Task;
27974
27975   type My_Int is new Integer;
27976
27977   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
27978 end Decls;
27979
27980 with Utils;
27981 package body Decls is
27982   task body Lib_Task is
27983   begin
27984      accept Start;
27985      Utils.Put_Val (2);
27986   end Lib_Task;
27987
27988   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
27989   begin
27990      return M;
27991   end Ident;
27992 end Decls;
27993
27994 with Decls;
27995 package Utils is
27996   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
27997 end Utils;
27998
27999 with Text_IO;
28000 package body Utils is
28001   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
28002   begin
28003      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
28004   end Put_Val;
28005 end Utils;
28006
28007 with Decls;
28008 procedure Main is
28009 begin
28010    Decls.Lib_Task.Start;
28011 end;
28012 @end smallexample
28013
28014 @noindent
28015 If the above example is compiled in the default static elaboration
28016 mode, then a circularity occurs. The circularity comes from the call
28017 @code{Utils.Put_Val} in the task body of @code{Decls.Lib_Task}. Since
28018 this call occurs in elaboration code, we need an implicit pragma
28019 @code{Elaborate_All} for @code{Utils}. This means that not only must
28020 the spec and body of @code{Utils} be elaborated before the body
28021 of @code{Decls}, but also the spec and body of any unit that is
28022 @code{with'ed} by the body of @code{Utils} must also be elaborated before
28023 the body of @code{Decls}. This is the transitive implication of
28024 pragma @code{Elaborate_All} and it makes sense, because in general
28025 the body of @code{Put_Val} might have a call to something in a
28026 @code{with'ed} unit.
28027
28028 In this case, the body of Utils (actually its spec) @code{with's}
28029 @code{Decls}. Unfortunately this means that the body of @code{Decls}
28030 must be elaborated before itself, in case there is a call from the
28031 body of @code{Utils}.
28032
28033 Here is the exact chain of events we are worrying about:
28034
28035 @enumerate
28036 @item
28037 In the body of @code{Decls} a call is made from within the body of a library
28038 task to a subprogram in the package @code{Utils}. Since this call may
28039 occur at elaboration time (given that the task is activated at elaboration
28040 time), we have to assume the worst, i.e., that the
28041 call does happen at elaboration time.
28042
28043 @item
28044 This means that the body and spec of @code{Util} must be elaborated before
28045 the body of @code{Decls} so that this call does not cause an access before
28046 elaboration.
28047
28048 @item
28049 Within the body of @code{Util}, specifically within the body of
28050 @code{Util.Put_Val} there may be calls to any unit @code{with}'ed
28051 by this package.
28052
28053 @item
28054 One such @code{with}'ed package is package @code{Decls}, so there
28055 might be a call to a subprogram in @code{Decls} in @code{Put_Val}.
28056 In fact there is such a call in this example, but we would have to
28057 assume that there was such a call even if it were not there, since
28058 we are not supposed to write the body of @code{Decls} knowing what
28059 is in the body of @code{Utils}; certainly in the case of the
28060 static elaboration model, the compiler does not know what is in
28061 other bodies and must assume the worst.
28062
28063 @item
28064 This means that the spec and body of @code{Decls} must also be
28065 elaborated before we elaborate the unit containing the call, but
28066 that unit is @code{Decls}! This means that the body of @code{Decls}
28067 must be elaborated before itself, and that's a circularity.
28068 @end enumerate
28069
28070 @noindent
28071 Indeed, if you add an explicit pragma @code{Elaborate_All} for @code{Utils} in
28072 the body of @code{Decls} you will get a true Ada Reference Manual
28073 circularity that makes the program illegal.
28074
28075 In practice, we have found that problems with the static model of
28076 elaboration in existing code often arise from library tasks, so
28077 we must address this particular situation.
28078
28079 Note that if we compile and run the program above, using the dynamic model of
28080 elaboration (that is to say use the @option{-gnatE} switch),
28081 then it compiles, binds,
28082 links, and runs, printing the expected result of 2. Therefore in some sense
28083 the circularity here is only apparent, and we need to capture
28084 the properties of this program that  distinguish it from other library-level
28085 tasks that have real elaboration problems.
28086
28087 We have four possible answers to this question:
28088
28089 @itemize @bullet
28090
28091 @item
28092 Use the dynamic model of elaboration.
28093
28094 If we use the @option{-gnatE} switch, then as noted above, the program works.
28095 Why is this? If we examine the task body, it is apparent that the task cannot
28096 proceed past the
28097 @code{accept} statement until after elaboration has been completed, because
28098 the corresponding entry call comes from the main program, not earlier.
28099 This is why the dynamic model works here. But that's really giving
28100 up on a precise analysis, and we prefer to take this approach only if we cannot
28101 solve the
28102 problem in any other manner. So let us examine two ways to reorganize
28103 the program to avoid the potential elaboration problem.
28104
28105 @item
28106 Split library tasks into separate packages.
28107
28108 Write separate packages, so that library tasks are isolated from
28109 other declarations as much as possible. Let us look at a variation on
28110 the above program.
28111
28112 @smallexample @c ada
28113 package Decls1 is
28114   task Lib_Task is
28115      entry Start;
28116   end Lib_Task;
28117 end Decls1;
28118
28119 with Utils;
28120 package body Decls1 is
28121   task body Lib_Task is
28122   begin
28123      accept Start;
28124      Utils.Put_Val (2);
28125   end Lib_Task;
28126 end Decls1;
28127
28128 package Decls2 is
28129   type My_Int is new Integer;
28130   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28131 end Decls2;
28132
28133 with Utils;
28134 package body Decls2 is
28135   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28136   begin
28137      return M;
28138   end Ident;
28139 end Decls2;
28140
28141 with Decls2;
28142 package Utils is
28143   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int);
28144 end Utils;
28145
28146 with Text_IO;
28147 package body Utils is
28148   procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int) is
28149   begin
28150      Text_IO.Put_Line (Decls2.My_Int'Image (Decls2.Ident (Arg)));
28151   end Put_Val;
28152 end Utils;
28153
28154 with Decls1;
28155 procedure Main is
28156 begin
28157    Decls1.Lib_Task.Start;
28158 end;
28159 @end smallexample
28160
28161 @noindent
28162 All we have done is to split @code{Decls} into two packages, one
28163 containing the library task, and one containing everything else. Now
28164 there is no cycle, and the program compiles, binds, links and executes
28165 using the default static model of elaboration.
28166
28167 @item
28168 Declare separate task types.
28169
28170 A significant part of the problem arises because of the use of the
28171 single task declaration form. This means that the elaboration of
28172 the task type, and the elaboration of the task itself (i.e.@: the
28173 creation of the task) happen at the same time. A good rule
28174 of style in Ada is to always create explicit task types. By
28175 following the additional step of placing task objects in separate
28176 packages from the task type declaration, many elaboration problems
28177 are avoided. Here is another modified example of the example program:
28178
28179 @smallexample @c ada
28180 package Decls is
28181   task type Lib_Task_Type is
28182      entry Start;
28183   end Lib_Task_Type;
28184
28185   type My_Int is new Integer;
28186
28187   function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28188 end Decls;
28189
28190 with Utils;
28191 package body Decls is
28192   task body Lib_Task_Type is
28193   begin
28194      accept Start;
28195      Utils.Put_Val (2);
28196   end Lib_Task_Type;
28197
28198   function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28199   begin
28200      return M;
28201   end Ident;
28202 end Decls;
28203
28204 with Decls;
28205 package Utils is
28206   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
28207 end Utils;
28208
28209 with Text_IO;
28210 package body Utils is
28211   procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
28212   begin
28213      Text_IO.Put_Line (Decls.My_Int'Image (Decls.Ident (Arg)));
28214   end Put_Val;
28215 end Utils;
28216
28217 with Decls;
28218 package Declst is
28219    Lib_Task : Decls.Lib_Task_Type;
28220 end Declst;
28221
28222 with Declst;
28223 procedure Main is
28224 begin
28225    Declst.Lib_Task.Start;
28226 end;
28227 @end smallexample
28228
28229 @noindent
28230 What we have done here is to replace the @code{task} declaration in
28231 package @code{Decls} with a @code{task type} declaration. Then we
28232 introduce a separate package @code{Declst} to contain the actual
28233 task object. This separates the elaboration issues for
28234 the @code{task type}
28235 declaration, which causes no trouble, from the elaboration issues
28236 of the task object, which is also unproblematic, since it is now independent
28237 of the elaboration of  @code{Utils}.
28238 This separation of concerns also corresponds to
28239 a generally sound engineering principle of separating declarations
28240 from instances. This version of the program also compiles, binds, links,
28241 and executes, generating the expected output.
28242
28243 @item
28244 Use No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code restriction.
28245 @cindex No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code
28246
28247 The previous two approaches described how a program can be restructured
28248 to avoid the special problems caused by library task bodies. in practice,
28249 however, such restructuring may be difficult to apply to existing legacy code,
28250 so we must consider solutions that do not require massive rewriting.
28251
28252 Let us consider more carefully why our original sample program works
28253 under the dynamic model of elaboration. The reason is that the code
28254 in the task body blocks immediately on the @code{accept}
28255 statement. Now of course there is nothing to prohibit elaboration
28256 code from making entry calls (for example from another library level task),
28257 so we cannot tell in isolation that
28258 the task will not execute the accept statement  during elaboration.
28259
28260 However, in practice it is very unusual to see elaboration code
28261 make any entry calls, and the pattern of tasks starting
28262 at elaboration time and then immediately blocking on @code{accept} or
28263 @code{select} statements is very common. What this means is that
28264 the compiler is being too pessimistic when it analyzes the
28265 whole package body as though it might be executed at elaboration
28266 time.
28267
28268 If we know that the elaboration code contains no entry calls, (a very safe
28269 assumption most of the time, that could almost be made the default
28270 behavior), then we can compile all units of the program under control
28271 of the following configuration pragma:
28272
28273 @smallexample
28274 pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code);
28275 @end smallexample
28276
28277 @noindent
28278 This pragma can be placed in the @file{gnat.adc} file in the usual
28279 manner. If we take our original unmodified program and compile it
28280 in the presence of a @file{gnat.adc} containing the above pragma,
28281 then once again, we can compile, bind, link, and execute, obtaining
28282 the expected result. In the presence of this pragma, the compiler does
28283 not trace calls in a task body, that appear after the first @code{accept}
28284 or @code{select} statement, and therefore does not report a potential
28285 circularity in the original program.
28286
28287 The compiler will check to the extent it can that the above
28288 restriction is not violated, but it is not always possible to do a
28289 complete check at compile time, so it is important to use this
28290 pragma only if the stated restriction is in fact met, that is to say
28291 no task receives an entry call before elaboration of all units is completed.
28292
28293 @end itemize
28294
28295 @node Mixing Elaboration Models
28296 @section Mixing Elaboration Models
28297 @noindent
28298 So far, we have assumed that the entire program is either compiled
28299 using the dynamic model or static model, ensuring consistency. It
28300 is possible to mix the two models, but rules have to be followed
28301 if this mixing is done to ensure that elaboration checks are not
28302 omitted.
28303
28304 The basic rule is that @emph{a unit compiled with the static model cannot
28305 be @code{with'ed} by a unit compiled with the dynamic model}. The
28306 reason for this is that in the static model, a unit assumes that
28307 its clients guarantee to use (the equivalent of) pragma
28308 @code{Elaborate_All} so that no elaboration checks are required
28309 in inner subprograms, and this assumption is violated if the
28310 client is compiled with dynamic checks.
28311
28312 The precise rule is as follows. A unit that is compiled with dynamic
28313 checks can only @code{with} a unit that meets at least one of the
28314 following criteria:
28315
28316 @itemize @bullet
28317
28318 @item
28319 The @code{with'ed} unit is itself compiled with dynamic elaboration
28320 checks (that is with the @option{-gnatE} switch.
28321
28322 @item
28323 The @code{with'ed} unit is an internal GNAT implementation unit from
28324 the System, Interfaces, Ada, or GNAT hierarchies.
28325
28326 @item
28327 The @code{with'ed} unit has pragma Preelaborate or pragma Pure.
28328
28329 @item
28330 The @code{with'ing} unit (that is the client) has an explicit pragma
28331 @code{Elaborate_All} for the @code{with'ed} unit.
28332
28333 @end itemize
28334
28335 @noindent
28336 If this rule is violated, that is if a unit with dynamic elaboration
28337 checks @code{with's} a unit that does not meet one of the above four
28338 criteria, then the binder (@code{gnatbind}) will issue a warning
28339 similar to that in the following example:
28340
28341 @smallexample
28342 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
28343 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
28344 @end smallexample
28345
28346 @noindent
28347 These warnings indicate that the rule has been violated, and that as a result
28348 elaboration checks may be missed in the resulting executable file.
28349 This warning may be suppressed using the @option{-ws} binder switch
28350 in the usual manner.
28351
28352 One useful application of this mixing rule is in the case of a subsystem
28353 which does not itself @code{with} units from the remainder of the
28354 application. In this case, the entire subsystem can be compiled with
28355 dynamic checks to resolve a circularity in the subsystem, while
28356 allowing the main application that uses this subsystem to be compiled
28357 using the more reliable default static model.
28358
28359 @node What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
28360 @section What to Do If the Default Elaboration Behavior Fails
28361
28362 @noindent
28363 If the binder cannot find an acceptable order, it outputs detailed
28364 diagnostics. For example:
28365 @smallexample
28366 @group
28367 @iftex
28368 @leftskip=0cm
28369 @end iftex
28370 error: elaboration circularity detected
28371 info:   "proc (body)" must be elaborated before "pack (body)"
28372 info:     reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack (body)"
28373 info:     recompile "pack (body)" with -gnatwl
28374 info:                             for full details
28375 info:       "proc (body)"
28376 info:         is needed by its spec:
28377 info:       "proc (spec)"
28378 info:         which is withed by:
28379 info:       "pack (body)"
28380 info:  "pack (body)" must be elaborated before "proc (body)"
28381 info:     reason: pragma Elaborate in unit "proc (body)"
28382 @end group
28383
28384 @end smallexample
28385
28386 @noindent
28387 In this case we have a cycle that the binder cannot break. On the one
28388 hand, there is an explicit pragma Elaborate in @code{proc} for
28389 @code{pack}. This means that the body of @code{pack} must be elaborated
28390 before the body of @code{proc}. On the other hand, there is elaboration
28391 code in @code{pack} that calls a subprogram in @code{proc}. This means
28392 that for maximum safety, there should really be a pragma
28393 Elaborate_All in @code{pack} for @code{proc} which would require that
28394 the body of @code{proc} be elaborated before the body of
28395 @code{pack}. Clearly both requirements cannot be satisfied.
28396 Faced with a circularity of this kind, you have three different options.
28397
28398 @table @asis
28399 @item Fix the program
28400 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance
28401 is to rearrange the program so that the elaboration problems are avoided.
28402 One useful technique is to place the elaboration code into separate
28403 child packages. Another is to move some of the initialization code to
28404 explicitly called subprograms, where the program controls the order
28405 of initialization explicitly. Although this is the most desirable option,
28406 it may be impractical and involve too much modification, especially in
28407 the case of complex legacy code.
28408
28409 @item Perform dynamic checks
28410 If the compilations are done using the
28411 @option{-gnatE}
28412 (dynamic elaboration check) switch, then GNAT behaves in a quite different
28413 manner. Dynamic checks are generated for all calls that could possibly result
28414 in raising an exception. With this switch, the compiler does not generate
28415 implicit @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas. The behavior then is
28416 exactly as specified in the @cite{Ada Reference Manual}.
28417 The binder will generate
28418 an executable program that may or may not raise @code{Program_Error}, and then
28419 it is the programmer's job to ensure that it does not raise an exception. Note
28420 that it is important to compile all units with the switch, it cannot be used
28421 selectively.
28422
28423 @item Suppress checks
28424 The drawback of dynamic checks is that they generate a
28425 significant overhead at run time, both in space and time. If you
28426 are absolutely sure that your program cannot raise any elaboration
28427 exceptions, and you still want to use the dynamic elaboration model,
28428 then you can use the configuration pragma
28429 @code{Suppress (Elaboration_Check)} to suppress all such checks. For
28430 example this pragma could be placed in the @file{gnat.adc} file.
28431
28432 @item Suppress checks selectively
28433 When you know that certain calls or instantiations in elaboration code cannot
28434 possibly lead to an elaboration error, and the binder nevertheless complains
28435 about implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas that lead to
28436 elaboration circularities, it is possible to remove those warnings locally and
28437 obtain a program that will bind. Clearly this can be unsafe, and it is the
28438 responsibility of the programmer to make sure that the resulting program has no
28439 elaboration anomalies. The pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)} can be
28440 used with different granularity to suppress warnings and break elaboration
28441 circularities:
28442
28443 @itemize @bullet
28444 @item
28445 Place the pragma that names the called subprogram in the declarative part
28446 that contains the call.
28447
28448 @item
28449 Place the pragma in the declarative part, without naming an entity. This
28450 disables warnings on all calls in the corresponding  declarative region.
28451
28452 @item
28453 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
28454 and name the subprogram. This disables warnings on all elaboration calls to
28455 that subprogram.
28456
28457 @item
28458 Place the pragma in the package spec that declares the called subprogram,
28459 without naming any entity. This disables warnings on all elaboration calls to
28460 all subprograms declared in this spec.
28461
28462 @item Use Pragma Elaborate
28463 As previously described in section @xref{Treatment of Pragma Elaborate},
28464 GNAT in static mode assumes that a @code{pragma} Elaborate indicates correctly
28465 that no elaboration checks are required on calls to the designated unit.
28466 There may be cases in which the caller knows that no transitive calls
28467 can occur, so that a @code{pragma Elaborate} will be sufficient in a
28468 case where @code{pragma Elaborate_All} would cause a circularity.
28469 @end itemize
28470
28471 @noindent
28472 These five cases are listed in order of decreasing safety, and therefore
28473 require increasing programmer care in their application. Consider the
28474 following program:
28475
28476 @smallexample @c adanocomment
28477 package Pack1 is
28478   function F1 return Integer;
28479   X1 : Integer;
28480 end Pack1;
28481
28482 package Pack2 is
28483   function F2 return Integer;
28484   function Pure (x : integer) return integer;
28485   --  pragma Suppress (Elaboration_Check, On => Pure);  -- (3)
28486   --  pragma Suppress (Elaboration_Check);              -- (4)
28487 end Pack2;
28488
28489 with Pack2;
28490 package body Pack1 is
28491   function F1 return Integer is
28492   begin
28493     return 100;
28494   end F1;
28495   Val : integer := Pack2.Pure (11);    --  Elab. call (1)
28496 begin
28497   declare
28498     --  pragma Suppress(Elaboration_Check, Pack2.F2);   -- (1)
28499     --  pragma Suppress(Elaboration_Check);             -- (2)
28500   begin
28501     X1 := Pack2.F2 + 1;                --  Elab. call (2)
28502   end;
28503 end Pack1;
28504
28505 with Pack1;
28506 package body Pack2 is
28507   function F2 return Integer is
28508   begin
28509      return Pack1.F1;
28510   end F2;
28511   function Pure (x : integer) return integer is
28512   begin
28513      return x ** 3 - 3 * x;
28514   end;
28515 end Pack2;
28516
28517 with Pack1, Ada.Text_IO;
28518 procedure Proc3 is
28519 begin
28520   Ada.Text_IO.Put_Line(Pack1.X1'Img); -- 101
28521 end Proc3;
28522 @end smallexample
28523 In the absence of any pragmas, an attempt to bind this program produces
28524 the following diagnostics:
28525 @smallexample
28526 @group
28527 @iftex
28528 @leftskip=.5cm
28529 @end iftex
28530 error: elaboration circularity detected
28531 info:    "pack1 (body)" must be elaborated before "pack1 (body)"
28532 info:       reason: Elaborate_All probably needed in unit "pack1 (body)"
28533 info:       recompile "pack1 (body)" with -gnatwl for full details
28534 info:          "pack1 (body)"
28535 info:             must be elaborated along with its spec:
28536 info:          "pack1 (spec)"
28537 info:             which is withed by:
28538 info:          "pack2 (body)"
28539 info:             which must be elaborated along with its spec:
28540 info:          "pack2 (spec)"
28541 info:             which is withed by:
28542 info:          "pack1 (body)"
28543 @end group
28544 @end smallexample
28545 The sources of the circularity are the two calls to @code{Pack2.Pure} and
28546 @code{Pack2.F2} in the body of @code{Pack1}. We can see that the call to
28547 F2 is safe, even though F2 calls F1, because the call appears after the
28548 elaboration of the body of F1. Therefore the pragma (1) is safe, and will
28549 remove the warning on the call. It is also possible to use pragma (2)
28550 because there are no other potentially unsafe calls in the block.
28551
28552 @noindent
28553 The call to @code{Pure} is safe because this function does not depend on the
28554 state of @code{Pack2}. Therefore any call to this function is safe, and it
28555 is correct to place pragma (3) in the corresponding package spec.
28556
28557 @noindent
28558 Finally, we could place pragma (4) in the spec of @code{Pack2} to disable
28559 warnings on all calls to functions declared therein. Note that this is not
28560 necessarily safe, and requires more detailed examination of the subprogram
28561 bodies involved. In particular, a call to @code{F2} requires that @code{F1}
28562 be already elaborated.
28563 @end table
28564
28565 @noindent
28566 It is hard to generalize on which of these four approaches should be
28567 taken. Obviously if it is possible to fix the program so that the default
28568 treatment works, this is preferable, but this may not always be practical.
28569 It is certainly simple enough to use
28570 @option{-gnatE}
28571 but the danger in this case is that, even if the GNAT binder
28572 finds a correct elaboration order, it may not always do so,
28573 and certainly a binder from another Ada compiler might not. A
28574 combination of testing and analysis (for which the warnings generated
28575 with the
28576 @option{-gnatwl}
28577 switch can be useful) must be used to ensure that the program is free
28578 of errors. One switch that is useful in this testing is the
28579 @option{^-p (pessimistic elaboration order)^/PESSIMISTIC_ELABORATION_ORDER^}
28580 switch for
28581 @code{gnatbind}.
28582 Normally the binder tries to find an order that has the best chance
28583 of avoiding elaboration problems. However, if this switch is used, the binder
28584 plays a devil's advocate role, and tries to choose the order that
28585 has the best chance of failing. If your program works even with this
28586 switch, then it has a better chance of being error free, but this is still
28587 not a guarantee.
28588
28589 For an example of this approach in action, consider the C-tests (executable
28590 tests) from the ACVC suite. If these are compiled and run with the default
28591 treatment, then all but one of them succeed without generating any error
28592 diagnostics from the binder. However, there is one test that fails, and
28593 this is not surprising, because the whole point of this test is to ensure
28594 that the compiler can handle cases where it is impossible to determine
28595 a correct order statically, and it checks that an exception is indeed
28596 raised at run time.
28597
28598 This one test must be compiled and run using the
28599 @option{-gnatE}
28600 switch, and then it passes. Alternatively, the entire suite can
28601 be run using this switch. It is never wrong to run with the dynamic
28602 elaboration switch if your code is correct, and we assume that the
28603 C-tests are indeed correct (it is less efficient, but efficiency is
28604 not a factor in running the ACVC tests.)
28605
28606 @node Elaboration for Access-to-Subprogram Values
28607 @section Elaboration for Access-to-Subprogram Values
28608 @cindex Access-to-subprogram
28609
28610 @noindent
28611 Access-to-subprogram types (introduced in Ada 95) complicate
28612 the handling of elaboration. The trouble is that it becomes
28613 impossible to tell at compile time which procedure
28614 is being called. This means that it is not possible for the binder
28615 to analyze the elaboration requirements in this case.
28616
28617 If at the point at which the access value is created
28618 (i.e., the evaluation of @code{P'Access} for a subprogram @code{P}),
28619 the body of the subprogram is
28620 known to have been elaborated, then the access value is safe, and its use
28621 does not require a check. This may be achieved by appropriate arrangement
28622 of the order of declarations if the subprogram is in the current unit,
28623 or, if the subprogram is in another unit, by using pragma
28624 @code{Pure}, @code{Preelaborate}, or @code{Elaborate_Body}
28625 on the referenced unit.
28626
28627 If the referenced body is not known to have been elaborated at the point
28628 the access value is created, then any use of the access value must do a
28629 dynamic check, and this dynamic check will fail and raise a
28630 @code{Program_Error} exception if the body has not been elaborated yet.
28631 GNAT will generate the necessary checks, and in addition, if the
28632 @option{-gnatwl}
28633 switch is set, will generate warnings that such checks are required.
28634
28635 The use of dynamic dispatching for tagged types similarly generates
28636 a requirement for dynamic checks, and premature calls to any primitive
28637 operation of a tagged type before the body of the operation has been
28638 elaborated, will result in the raising of @code{Program_Error}.
28639
28640 @node Summary of Procedures for Elaboration Control
28641 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
28642 @cindex Elaboration control
28643
28644 @noindent
28645 First, compile your program with the default options, using none of
28646 the special elaboration control switches. If the binder successfully
28647 binds your program, then you can be confident that, apart from issues
28648 raised by the use of access-to-subprogram types and dynamic dispatching,
28649 the program is free of elaboration errors. If it is important that the
28650 program be portable, then use the
28651 @option{-gnatwl}
28652 switch to generate warnings about missing @code{Elaborate} or
28653 @code{Elaborate_All} pragmas, and supply the missing pragmas.
28654
28655 If the program fails to bind using the default static elaboration
28656 handling, then you can fix the program to eliminate the binder
28657 message, or recompile the entire program with the
28658 @option{-gnatE} switch to generate dynamic elaboration checks,
28659 and, if you are sure there really are no elaboration problems,
28660 use a global pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
28661
28662 @node Other Elaboration Order Considerations
28663 @section Other Elaboration Order Considerations
28664 @noindent
28665 This section has been entirely concerned with the issue of finding a valid
28666 elaboration order, as defined by the Ada Reference Manual. In a case
28667 where several elaboration orders are valid, the task is to find one
28668 of the possible valid elaboration orders (and the static model in GNAT
28669 will ensure that this is achieved).
28670
28671 The purpose of the elaboration rules in the Ada Reference Manual is to
28672 make sure that no entity is accessed before it has been elaborated. For
28673 a subprogram, this means that the spec and body must have been elaborated
28674 before the subprogram is called. For an object, this means that the object
28675 must have been elaborated before its value is read or written. A violation
28676 of either of these two requirements is an access before elaboration order,
28677 and this section has been all about avoiding such errors.
28678
28679 In the case where more than one order of elaboration is possible, in the
28680 sense that access before elaboration errors are avoided, then any one of
28681 the orders is ``correct'' in the sense that it meets the requirements of
28682 the Ada Reference Manual, and no such error occurs.
28683
28684 However, it may be the case for a given program, that there are
28685 constraints on the order of elaboration that come not from consideration
28686 of avoiding elaboration errors, but rather from extra-lingual logic
28687 requirements. Consider this example:
28688
28689 @smallexample @c ada
28690 with Init_Constants;
28691 package Constants is
28692    X : Integer := 0;
28693    Y : Integer := 0;
28694 end Constants;
28695
28696 package Init_Constants is
28697    procedure P; -- require a body
28698 end Init_Constants;
28699
28700 with Constants;
28701 package body Init_Constants is
28702    procedure P is begin null; end;
28703 begin
28704    Constants.X := 3;
28705    Constants.Y := 4;
28706 end Init_Constants;
28707
28708 with Constants;
28709 package Calc is
28710    Z : Integer := Constants.X + Constants.Y;
28711 end Calc;
28712
28713 with Calc;
28714 with Text_IO; use Text_IO;
28715 procedure Main is
28716 begin
28717    Put_Line (Calc.Z'Img);
28718 end Main;
28719 @end smallexample
28720
28721 @noindent
28722 In this example, there is more than one valid order of elaboration. For
28723 example both the following are correct orders:
28724
28725 @smallexample
28726 Init_Constants spec
28727 Constants spec
28728 Calc spec
28729 Init_Constants body
28730 Main body
28731
28732   and
28733
28734 Init_Constants spec
28735 Init_Constants body
28736 Constants spec
28737 Calc spec
28738 Main body
28739 @end smallexample
28740
28741 @noindent
28742 There is no language rule to prefer one or the other, both are correct
28743 from an order of elaboration point of view. But the programmatic effects
28744 of the two orders are very different. In the first, the elaboration routine
28745 of @code{Calc} initializes @code{Z} to zero, and then the main program
28746 runs with this value of zero. But in the second order, the elaboration
28747 routine of @code{Calc} runs after the body of Init_Constants has set
28748 @code{X} and @code{Y} and thus @code{Z} is set to 7 before @code{Main}
28749 runs.
28750
28751 One could perhaps by applying pretty clever non-artificial intelligence
28752 to the situation guess that it is more likely that the second order of
28753 elaboration is the one desired, but there is no formal linguistic reason
28754 to prefer one over the other. In fact in this particular case, GNAT will
28755 prefer the second order, because of the rule that bodies are elaborated
28756 as soon as possible, but it's just luck that this is what was wanted
28757 (if indeed the second order was preferred).
28758
28759 If the program cares about the order of elaboration routines in a case like
28760 this, it is important to specify the order required. In this particular
28761 case, that could have been achieved by adding to the spec of Calc:
28762
28763 @smallexample @c ada
28764 pragma Elaborate_All (Constants);
28765 @end smallexample
28766
28767 @noindent
28768 which requires that the body (if any) and spec of @code{Constants},
28769 as well as the body and spec of any unit @code{with}'ed by
28770 @code{Constants} be elaborated before @code{Calc} is elaborated.
28771
28772 Clearly no automatic method can always guess which alternative you require,
28773 and if you are working with legacy code that had constraints of this kind
28774 which were not properly specified by adding @code{Elaborate} or
28775 @code{Elaborate_All} pragmas, then indeed it is possible that two different
28776 compilers can choose different orders.
28777
28778 However, GNAT does attempt to diagnose the common situation where there
28779 are uninitialized variables in the visible part of a package spec, and the
28780 corresponding package body has an elaboration block that directly or
28781 indirectly initialized one or more of these variables. This is the situation
28782 in which a pragma Elaborate_Body is usually desirable, and GNAT will generate
28783 a warning that suggests this addition if it detects this situation.
28784
28785 The @code{gnatbind}
28786 @option{^-p^/PESSIMISTIC_ELABORATION^} switch may be useful in smoking
28787 out problems. This switch causes bodies to be elaborated as late as possible
28788 instead of as early as possible. In the example above, it would have forced
28789 the choice of the first elaboration order. If you get different results
28790 when using this switch, and particularly if one set of results is right,
28791 and one is wrong as far as you are concerned, it shows that you have some
28792 missing @code{Elaborate} pragmas. For the example above, we have the
28793 following output:
28794
28795 @smallexample
28796 gnatmake -f -q main
28797 main
28798  7
28799 gnatmake -f -q main -bargs -p
28800 main
28801  0
28802 @end smallexample
28803
28804 @noindent
28805 It is of course quite unlikely that both these results are correct, so
28806 it is up to you in a case like this to investigate the source of the
28807 difference, by looking at the two elaboration orders that are chosen,
28808 and figuring out which is correct, and then adding the necessary
28809 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas to ensure the desired order.
28810
28811
28812
28813 @c *******************************
28814 @node Conditional Compilation
28815 @appendix Conditional Compilation
28816 @c *******************************
28817 @cindex Conditional compilation
28818
28819 @noindent
28820 It is often necessary to arrange for a single source program
28821 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
28822 ways to achieve these different goals. Some examples of the
28823 need for this feature are
28824
28825 @itemize @bullet
28826 @item  Adapting a program to a different hardware environment
28827 @item  Adapting a program to a different target architecture
28828 @item  Turning debugging features on and off
28829 @item  Arranging for a program to compile with different compilers
28830 @end itemize
28831
28832 @noindent
28833 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
28834 that is defined as part of the language. The Ada language does not
28835 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
28836 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
28837 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
28838 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
28839 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
28840 separate programs, any one of which might not even be syntactically
28841 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
28842 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
28843 impossible.
28844
28845 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
28846 this Appendix we will discuss how this can
28847 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
28848
28849 @menu
28850 * Use of Boolean Constants::
28851 * Debugging - A Special Case::
28852 * Conditionalizing Declarations::
28853 * Use of Alternative Implementations::
28854 * Preprocessing::
28855 @end menu
28856
28857 @node Use of Boolean Constants
28858 @section Use of Boolean Constants
28859
28860 @noindent
28861 In the case where the difference is simply which code
28862 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
28863 constants to control which code is executed.
28864
28865 @smallexample @c ada
28866 @group
28867 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
28868 @dots{}
28869 if FP_Initialize_Required then
28870 @dots{}
28871 end if;
28872 @end group
28873 @end smallexample
28874
28875 @noindent
28876 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
28877 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
28878 deleted from the program.
28879 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
28880 has been checked for syntactic and semantic correctness.
28881 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
28882 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
28883 is turned on.)
28884 @cindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
28885
28886 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
28887 something like:
28888
28889 @smallexample @c ada
28890 @group
28891 package Config is
28892    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
28893    Reset_Available        : constant Boolean := False;
28894    @dots{}
28895 end Config;
28896 @end group
28897 @end smallexample
28898
28899 @noindent
28900 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
28901 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
28902 Then any other unit requiring conditional compilation can do a @code{with}
28903 of @code{Config} to make the constants visible.
28904
28905
28906 @node Debugging - A Special Case
28907 @section Debugging - A Special Case
28908
28909 @noindent
28910 A common use of conditional code is to execute statements (for example
28911 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
28912 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
28913 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
28914 is active:
28915
28916 @smallexample @c ada
28917 @group
28918 if Debugging then
28919    Put_Line ("got to the first stage!");
28920 end if;
28921 @end group
28922 @end smallexample
28923
28924 @noindent
28925 or
28926
28927 @smallexample @c ada
28928 @group
28929 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
28930    raise Temperature_Crazy;
28931 end if;
28932 @end group
28933 @end smallexample
28934
28935 @noindent
28936 Since this is a common case, there are special features to deal with
28937 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
28938 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
28939 @cindex pragma @code{Assert}
28940 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
28941 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
28942 The use of pragma @code{Assert} is described in
28943 @ref{Pragma Assert,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}, but as an
28944 example, the last test could be written:
28945
28946 @smallexample @c ada
28947 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
28948 @end smallexample
28949
28950 @noindent
28951 or simply
28952
28953 @smallexample @c ada
28954 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
28955 @end smallexample
28956
28957 @noindent
28958 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
28959 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
28960 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
28961 case used as the exception message.
28962
28963 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
28964 pragma.
28965 @cindex pragma @code{Assertion_Policy}
28966 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
28967 GNAT, but only in the latest versions of GNAT which include Ada 2005
28968 capability. Alternatively, you can use the @option{-gnata} switch
28969 @cindex @option{-gnata} switch
28970 to enable assertions from the command line (this is recognized by all versions
28971 of GNAT).
28972
28973 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
28974 @code{Debug} can be used:
28975 @cindex pragma @code{Debug}
28976
28977 @smallexample @c ada
28978 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
28979 @end smallexample
28980
28981 @noindent
28982 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
28983 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
28984 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
28985 containing any code you like can be included in the program and then
28986 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
28987
28988 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
28989 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
28990 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
28991 been elaborated.
28992
28993 Debug pragmas are enabled using either the @option{-gnata} switch that also
28994 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
28995 @cindex pragma @code{Debug_Policy}
28996 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
28997 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
28998 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
28999
29000 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
29001 and thus they can appear in @file{gnat.adc} if you are not using a
29002 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
29003 in a project file.
29004 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
29005 the @option{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
29006 the status of these pragmas.
29007
29008 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
29009 sequence is required, you can't just write a pragma on its own. You have
29010 to add a @code{null} statement.
29011
29012 @smallexample @c ada
29013 @group
29014 if @dots{} then
29015    @dots{} -- some statements
29016 else
29017    pragma Assert (Num_Cases < 10);
29018    null;
29019 end if;
29020 @end group
29021 @end smallexample
29022
29023
29024 @node Conditionalizing Declarations
29025 @section Conditionalizing Declarations
29026
29027 @noindent
29028 In some cases, it may be necessary to conditionalize declarations to meet
29029 different requirements. For example we might want a bit string whose length
29030 is set to meet some hardware message requirement.
29031
29032 In some cases, it may be possible to do this using declare blocks controlled
29033 by conditional constants:
29034
29035 @smallexample @c ada
29036 @group
29037 if Small_Machine then
29038    declare
29039       X : Bit_String (1 .. 10);
29040    begin
29041       @dots{}
29042    end;
29043 else
29044    declare
29045       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
29046    begin
29047       @dots{}
29048    end;
29049 end if;
29050 @end group
29051 @end smallexample
29052
29053 @noindent
29054 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
29055 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
29056 even though one of them will not be used.
29057
29058 Another approach is to define integer constants, e.g.@: @code{Bits_Per_Word}, or
29059 Boolean constants, e.g.@: @code{Little_Endian}, and then write declarations
29060 that are parameterized by these constants. For example
29061
29062 @smallexample @c ada
29063 @group
29064 for Rec use
29065   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
29066 end record;
29067 @end group
29068 @end smallexample
29069
29070 @noindent
29071 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
29072
29073 @smallexample @c ada
29074 @group
29075 for Rec use
29076   Field1 at 0 range 0 .. 32;
29077 end record;
29078 @end group
29079 @end smallexample
29080
29081 @noindent
29082 for the big endian case, or
29083
29084 @smallexample @c ada
29085 @group
29086 for Rec use record
29087   Field1 at 0 range 10 .. 32;
29088 end record;
29089 @end group
29090 @end smallexample
29091
29092 @noindent
29093 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
29094 notation is usable for creating static constants, clever use of this
29095 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
29096 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
29097 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
29098 need to define this one yourself).
29099
29100
29101 @node Use of Alternative Implementations
29102 @section Use of Alternative Implementations
29103
29104 @noindent
29105 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
29106 can occur for example if the set of declarations required is radically
29107 different for two different configurations.
29108
29109 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
29110 such code is to write separate units for the different cases. As long as
29111 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
29112 without creating maintenance problems. The approach is to share common
29113 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
29114 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
29115 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
29116 for different versions of the subunit for different targets, where the
29117 build script selects the right one to give to the compiler.
29118 @cindex Subunits (and conditional compilation)
29119
29120 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
29121 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
29122 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
29123
29124 @smallexample @c ada
29125 @group
29126 if Ada_2005 then
29127    @dots{} neat Ada 2005 code
29128 else
29129    @dots{} not quite as neat Ada 95 code
29130 end if;
29131 @end group
29132 @end smallexample
29133
29134 @noindent
29135 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
29136
29137 But this won't work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
29138 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
29139 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
29140 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
29141 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
29142
29143 So instead we write
29144
29145 @smallexample @c ada
29146 procedure Insert is separate;
29147 @end smallexample
29148
29149 @noindent
29150 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
29151 code.
29152 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
29153 have two files
29154
29155 @itemize @bullet
29156 @item    @file{file_queries-insert-2005.adb}
29157 @item    @file{file_queries-insert-95.adb}
29158 @end itemize
29159
29160 @noindent
29161 and the build script renames the appropriate file to
29162
29163 @smallexample
29164 file_queries-insert.adb
29165 @end smallexample
29166
29167 @noindent
29168 and then carries out the compilation.
29169
29170 This can also be done with project files' naming schemes. For example:
29171
29172 @smallexample @c project
29173 For Body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
29174 @end smallexample
29175
29176 @noindent
29177 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
29178 than @file{ads} / @file{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
29179 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
29180 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
29181 default naming scheme.
29182
29183 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
29184 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
29185 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
29186 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
29187 spec:
29188
29189 @smallexample
29190 s-asthan.ads
29191 @end smallexample
29192
29193 @noindent
29194 which is the same for all architectures, and three bodies:
29195
29196 @table @file
29197 @item    s-asthan.adb
29198 used for all non-VMS operating systems
29199 @item    s-asthan-vms-alpha.adb
29200 used for VMS on the Alpha
29201 @item    s-asthan-vms-ia64.adb
29202 used for VMS on the ia64
29203 @end table
29204
29205 @noindent
29206 The dummy version @file{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
29207 this operating system feature is not available, and the two remaining
29208 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
29209 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
29210 and operating system, and automatically selects the right version,
29211 renaming it if necessary to @file{s-asthan.adb} before the run-time build.
29212
29213 Another style for arranging alternative implementations is through Ada's
29214 access-to-subprogram facility.
29215 In case some functionality is to be conditionally included,
29216 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
29217 to designate a ``do nothing'' procedure, and then invoke @code{Ref.all}
29218 when appropriate.
29219 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
29220 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
29221 The initialization only occurs if the library package is included in the
29222 program.
29223 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
29224 calls.
29225
29226
29227 @node Preprocessing
29228 @section Preprocessing
29229 @cindex Preprocessing
29230
29231 @noindent
29232 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
29233 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
29234 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
29235 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
29236 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
29237 standard.
29238
29239 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
29240 extent on the various preprocessors that have been used
29241 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
29242
29243 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
29244 separately from the compiler, to generate a separate output source file
29245 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
29246 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
29247 @ref{Preprocessing Using gnatprep}.
29248 @cindex @code{gnatprep}
29249
29250 The preprocessing language allows such constructs as
29251
29252 @smallexample
29253 @group
29254 #if DEBUG or PRIORITY > 4 then
29255    bunch of declarations
29256 #else
29257    completely different bunch of declarations
29258 #end if;
29259 @end group
29260 @end smallexample
29261
29262 @noindent
29263 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
29264 defined either on the command line or in a separate file.
29265
29266 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
29267 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
29268 the compilation process. The compiler is fed the preprocessor input which
29269 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
29270 preprocessing internally and processes the resulting output.
29271 For more details on this approach, see @ref{Integrated Preprocessing}.
29272
29273
29274 @c *******************************
29275 @node Inline Assembler
29276 @appendix Inline Assembler
29277 @c *******************************
29278
29279 @noindent
29280 If you need to write low-level software that interacts directly
29281 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
29282 language code into your program.  First, you can import and invoke
29283 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
29284 supported by GNAT@.  However, for small sections of code it may be simpler
29285 or more efficient to include assembly language statements directly
29286 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
29287 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
29288 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
29289 including the following:
29290
29291 @itemize @bullet
29292 @item No need to use non-Ada tools
29293 @item Consistent interface over different targets
29294 @item Automatic usage of the proper calling conventions
29295 @item Access to Ada constants and variables
29296 @item Definition of intrinsic routines
29297 @item Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
29298 @item Code optimizer can take Inline Assembler code into account
29299 @end itemize
29300
29301 This chapter presents a series of examples to show you how to use
29302 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
29303 the general approach applies also to other processors.
29304 It is assumed that you are familiar with Ada
29305 and with assembly language programming.
29306
29307 @menu
29308 * Basic Assembler Syntax::
29309 * A Simple Example of Inline Assembler::
29310 * Output Variables in Inline Assembler::
29311 * Input Variables in Inline Assembler::
29312 * Inlining Inline Assembler Code::
29313 * Other Asm Functionality::
29314 @end menu
29315
29316 @c ---------------------------------------------------------------------------
29317 @node Basic Assembler Syntax
29318 @section Basic Assembler Syntax
29319
29320 @noindent
29321 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
29322 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
29323 assembler @emph{as} (and which is often referred to as ``AT&T syntax'').
29324 The following table summarizes the main features of @emph{as} syntax
29325 and points out the differences from the Intel conventions.
29326 See the gcc @emph{as} and @emph{gas} (an @emph{as} macro
29327 pre-processor) documentation for further information.
29328
29329 @table @asis
29330 @item Register names
29331 gcc / @emph{as}: Prefix with ``%''; for example @code{%eax}
29332 @*
29333 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}
29334
29335 @item Immediate operand
29336 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$4}
29337 @*
29338 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}
29339
29340 @item Address
29341 gcc / @emph{as}: Prefix with ``$''; for example @code{$loc}
29342 @*
29343 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}
29344
29345 @item Memory contents
29346 gcc / @emph{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}
29347 @*
29348 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}
29349
29350 @item Register contents
29351 gcc / @emph{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}
29352 @*
29353 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}
29354
29355 @item Hexadecimal numbers
29356 gcc / @emph{as}: Leading ``0x'' (C language syntax); for example @code{0xA0}
29357 @*
29358 Intel: Trailing ``h''; for example @code{A0h}
29359
29360 @item Operand size
29361 gcc / @emph{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move
29362 a 16-bit word
29363 @*
29364 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}
29365
29366 @item Instruction repetition
29367 gcc / @emph{as}: Split into two lines; for example
29368 @*
29369 @code{rep}
29370 @*
29371 @code{stosl}
29372 @*
29373 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}
29374
29375 @item Order of operands
29376 gcc / @emph{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}
29377 @*
29378 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}
29379 @end table
29380
29381 @c ---------------------------------------------------------------------------
29382 @node A Simple Example of Inline Assembler
29383 @section A Simple Example of Inline Assembler
29384
29385 @noindent
29386 The following example will generate a single assembly language statement,
29387 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
29388 the example will be useful in illustrating the basics of
29389 the Inline Assembler facility.
29390
29391 @smallexample @c ada
29392 @group
29393 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29394 procedure Nothing is
29395 begin
29396    Asm ("nop");
29397 end Nothing;
29398 @end group
29399 @end smallexample
29400
29401 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
29402 here it takes one parameter, a @emph{template string} that must be a static
29403 expression and that will form the generated instruction.
29404 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
29405 the template string and additional parameters (none here),
29406 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
29407
29408 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
29409 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
29410 is found in @ref{Machine Code Insertions,,, gnat_rm, GNAT Reference
29411 Manual}.
29412
29413 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
29414 should be in a file named @file{nothing.adb}.
29415 You can build the executable in the usual way:
29416 @smallexample
29417 gnatmake nothing
29418 @end smallexample
29419 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
29420 but rather the generated assembly code.
29421 To see this output, invoke the compiler as follows:
29422 @smallexample
29423    gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp @file{nothing.adb}
29424 @end smallexample
29425 where the options are:
29426
29427 @table @code
29428 @item -c
29429 compile only (no bind or link)
29430 @item -S
29431 generate assembler listing
29432 @item -fomit-frame-pointer
29433 do not set up separate stack frames
29434 @item -gnatp
29435 do not add runtime checks
29436 @end table
29437
29438 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
29439 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
29440 extension. In our example, the file @file{nothing.s} has the following
29441 contents:
29442
29443 @smallexample
29444 @group
29445 .file "nothing.adb"
29446 gcc2_compiled.:
29447 ___gnu_compiled_ada:
29448 .text
29449    .align 4
29450 .globl __ada_nothing
29451 __ada_nothing:
29452 #APP
29453    nop
29454 #NO_APP
29455    jmp L1
29456    .align 2,0x90
29457 L1:
29458    ret
29459 @end group
29460 @end smallexample
29461
29462 The assembly code you included is clearly indicated by
29463 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
29464 delimiters. The character before the 'APP' and 'NOAPP'
29465 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses '#APP' while
29466 on NT you will see '/APP'.
29467
29468 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
29469 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
29470 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
29471 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
29472 in such cases, since you can assemble this file separately using the
29473 @emph{as} assembler that comes with gcc.
29474
29475 Assembling the file using the command
29476
29477 @smallexample
29478 as @file{nothing.s}
29479 @end smallexample
29480 @noindent
29481 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
29482 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
29483 If there are no errors, @emph{as} will generate an object file
29484 @file{nothing.out}.
29485
29486 @c ---------------------------------------------------------------------------
29487 @node Output Variables in Inline Assembler
29488 @section Output Variables in Inline Assembler
29489
29490 @noindent
29491 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
29492 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
29493 statements.
29494
29495 @smallexample @c ada
29496 @group
29497 with Interfaces; use Interfaces;
29498 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29499 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29500 procedure Get_Flags is
29501    Flags : Unsigned_32;
29502    use ASCII;
29503 begin
29504    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29505         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29506         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29507         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29508    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29509 end Get_Flags;
29510 @end group
29511 @end smallexample
29512
29513 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
29514 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
29515 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
29516 The resulting section of the assembly output file is:
29517
29518 @smallexample
29519 @group
29520 #APP
29521    pushfl
29522    popl %eax
29523    movl %eax, -40(%ebp)
29524 #NO_APP
29525 @end group
29526 @end smallexample
29527
29528 It would have been legal to write the Asm invocation as:
29529
29530 @smallexample
29531 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
29532 @end smallexample
29533
29534 but in the generated assembler file, this would come out as:
29535
29536 @smallexample
29537 #APP
29538    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
29539 #NO_APP
29540 @end smallexample
29541
29542 which is not so convenient for the human reader.
29543
29544 We use Ada comments
29545 at the end of each line to explain what the assembler instructions
29546 actually do.  This is a useful convention.
29547
29548 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
29549 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
29550 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
29551 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
29552 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
29553
29554 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
29555 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
29556 parameters to @code{Asm}.
29557 An output variable is illustrated in
29558 the third statement in the Asm template string:
29559 @smallexample
29560 movl %%eax, %0
29561 @end smallexample
29562 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
29563 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
29564 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
29565 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
29566 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
29567 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
29568 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
29569
29570 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
29571 parameter to @code{Asm}:
29572 @smallexample
29573 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29574 @end smallexample
29575
29576 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
29577 the general format is
29578 @smallexample
29579 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
29580 @end smallexample
29581
29582 The constraint string directs the compiler how
29583 to store/access the associated variable.  In the example
29584 @smallexample
29585 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
29586 @end smallexample
29587 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
29588 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
29589 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
29590 @smallexample
29591 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
29592 @end smallexample
29593 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
29594 store the variable in a register.
29595
29596 If the constraint is preceded by the equal character (@strong{=}), it tells
29597 the compiler that the variable will be used to store data into it.
29598
29599 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
29600 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
29601
29602 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
29603 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
29604
29605 @table @code
29606 @item =
29607 output constraint
29608 @item g
29609 global (i.e.@: can be stored anywhere)
29610 @item m
29611 in memory
29612 @item I
29613 a constant
29614 @item a
29615 use eax
29616 @item b
29617 use ebx
29618 @item c
29619 use ecx
29620 @item d
29621 use edx
29622 @item S
29623 use esi
29624 @item D
29625 use edi
29626 @item r
29627 use one of eax, ebx, ecx or edx
29628 @item q
29629 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
29630 @end table
29631
29632 The full set of constraints is described in the gcc and @emph{as}
29633 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
29634 in one constraint string.
29635
29636 You specify the association of an output variable with an assembler operand
29637 through the @code{%}@emph{n} notation, where @emph{n} is a non-negative
29638 integer.  Thus in
29639 @smallexample @c ada
29640 @group
29641 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29642      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29643      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29644      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29645 @end group
29646 @end smallexample
29647 @noindent
29648 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
29649 whatever
29650 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
29651
29652 In general, you may have any number of output variables:
29653 @itemize @bullet
29654 @item
29655 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
29656 @item
29657 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
29658 of @code{Asm_Output} attributes
29659 @end itemize
29660
29661 For example:
29662 @smallexample @c ada
29663 @group
29664 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
29665      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
29666      "movl %%ecx, %2",
29667      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
29668                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
29669                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
29670 @end group
29671 @end smallexample
29672 @noindent
29673 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
29674 in the Ada program.
29675
29676 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
29677 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
29678 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
29679 @code{Asm} template string:
29680
29681 @smallexample @c ada
29682 @group
29683 with Interfaces; use Interfaces;
29684 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29685 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29686 procedure Get_Flags_2 is
29687    Flags : Unsigned_32;
29688    use ASCII;
29689 begin
29690    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
29691         "popl %%eax",             -- save flags in eax
29692         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
29693    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29694 end Get_Flags_2;
29695 @end group
29696 @end smallexample
29697
29698 @noindent
29699 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
29700 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
29701
29702 @smallexample
29703 @group
29704 #APP
29705    pushfl
29706    popl %eax
29707 #NO_APP
29708    movl %eax,-40(%ebp)
29709 @end group
29710 @end smallexample
29711
29712 @noindent
29713 The compiler generated the store of eax into Flags after
29714 expanding the assembler code.
29715
29716 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
29717 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
29718
29719 @smallexample @c ada
29720 @group
29721 with Interfaces; use Interfaces;
29722 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29723 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29724 procedure Get_Flags_3 is
29725    Flags : Unsigned_32;
29726    use ASCII;
29727 begin
29728    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
29729         "pop %0",             -- save flags in Flags
29730         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29731    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29732 end Get_Flags_3;
29733 @end group
29734 @end smallexample
29735
29736 @c ---------------------------------------------------------------------------
29737 @node Input Variables in Inline Assembler
29738 @section Input Variables in Inline Assembler
29739
29740 @noindent
29741 The example in this section illustrates how to specify the source operands
29742 for assembly language statements.
29743 The program simply increments its input value by 1:
29744
29745 @smallexample @c ada
29746 @group
29747 with Interfaces; use Interfaces;
29748 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29749 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29750 procedure Increment is
29751
29752    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29753       Result : Unsigned_32;
29754    begin
29755       Asm ("incl %0",
29756            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
29757            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
29758       return Result;
29759    end Incr;
29760
29761    Value : Unsigned_32;
29762
29763 begin
29764    Value := 5;
29765    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29766    Value := Incr (Value);
29767    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29768 end Increment;
29769 @end group
29770 @end smallexample
29771
29772 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
29773 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
29774 in the @code{Result} variable.
29775
29776 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
29777 but with an @code{Asm_Input} attribute.
29778 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
29779
29780 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
29781 than one output variable.
29782
29783 The parameter count (%0, %1) etc, now starts at the first input
29784 statement, and continues with the output statements.
29785 When both parameters use the same variable, the
29786 compiler will treat them as the same %n operand, which is the case here.
29787
29788 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
29789 target variable after execution of the assembler statements, so does the
29790 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
29791 before execution of the assembler statements.
29792
29793 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
29794 @enumerate
29795 @item load the 32-bit value of @code{Value} into eax
29796 @item execute the @code{incl %eax} instruction
29797 @item store the contents of eax into the @code{Result} variable
29798 @end enumerate
29799
29800 The resulting assembler file (with @option{-O2} optimization) contains:
29801 @smallexample
29802 @group
29803 _increment__incr.1:
29804    subl $4,%esp
29805    movl 8(%esp),%eax
29806 #APP
29807    incl %eax
29808 #NO_APP
29809    movl %eax,%edx
29810    movl %ecx,(%esp)
29811    addl $4,%esp
29812    ret
29813 @end group
29814 @end smallexample
29815
29816 @c ---------------------------------------------------------------------------
29817 @node Inlining Inline Assembler Code
29818 @section Inlining Inline Assembler Code
29819
29820 @noindent
29821 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
29822 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
29823 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
29824 body.  A solution is to apply Ada's @code{Inline} pragma to the subprogram,
29825 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
29826 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
29827 Here is the resulting program:
29828
29829 @smallexample @c ada
29830 @group
29831 with Interfaces; use Interfaces;
29832 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29833 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29834 procedure Increment_2 is
29835
29836    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29837       Result : Unsigned_32;
29838    begin
29839       Asm ("incl %0",
29840            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value),
29841            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result));
29842       return Result;
29843    end Incr;
29844    pragma Inline (Increment);
29845
29846    Value : Unsigned_32;
29847
29848 begin
29849    Value := 5;
29850    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29851    Value := Increment (Value);
29852    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29853 end Increment_2;
29854 @end group
29855 @end smallexample
29856
29857 Compile the program with both optimization (@option{-O2}) and inlining
29858 (@option{-gnatn}) enabled.
29859
29860 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
29861 point in @code{Increment} where our function used to be called:
29862
29863 @smallexample
29864 @group
29865 pushl %edi
29866 call _increment__incr.1
29867 @end group
29868 @end smallexample
29869
29870 @noindent
29871 the code for the function body directly appears:
29872
29873 @smallexample
29874 @group
29875 movl %esi,%eax
29876 #APP
29877    incl %eax
29878 #NO_APP
29879    movl %eax,%edx
29880 @end group
29881 @end smallexample
29882
29883 @noindent
29884 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
29885
29886 @c ---------------------------------------------------------------------------
29887 @node Other Asm Functionality
29888 @section Other @code{Asm} Functionality
29889
29890 @noindent
29891 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
29892 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
29893 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
29894
29895 @menu
29896 * The Clobber Parameter::
29897 * The Volatile Parameter::
29898 @end menu
29899
29900 @c ---------------------------------------------------------------------------
29901 @node The Clobber Parameter
29902 @subsection The @code{Clobber} Parameter
29903
29904 @noindent
29905 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
29906 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
29907 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
29908 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
29909 @code{"a"} for
29910 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
29911 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
29912 statements.
29913
29914 Using a register that the compiler doesn't know about
29915 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
29916 storing its result in both eax and edx).
29917 It can also arise from explicit register usage in your
29918 assembly code; for example:
29919 @smallexample
29920 @group
29921 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29922      "movl %%ebx, %1",
29923      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29924      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out));
29925 @end group
29926 @end smallexample
29927 @noindent
29928 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
29929 does not know you are using the ebx register.
29930
29931 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
29932 to identify the registers that will be used by your assembly code:
29933
29934 @smallexample
29935 @group
29936 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29937      "movl %%ebx, %1",
29938      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29939      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29940      Clobber => "ebx");
29941 @end group
29942 @end smallexample
29943
29944 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
29945 register(s) you are using.  Note that register names are @emph{not} prefixed
29946 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
29947 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
29948
29949 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
29950 @enumerate
29951 @item Use ``register'' name @code{cc} to indicate that flags might have changed
29952 @item Use ``register'' name @code{memory} if you changed a memory location
29953 @end enumerate
29954
29955 @c ---------------------------------------------------------------------------
29956 @node The Volatile Parameter
29957 @subsection The @code{Volatile} Parameter
29958 @cindex Volatile parameter
29959
29960 @noindent
29961 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
29962 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
29963 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
29964 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
29965
29966 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
29967 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
29968
29969 @smallexample @c ada
29970 @group
29971 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29972      "movl %%ebx, %1",
29973      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29974      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29975      Clobber  => "ebx",
29976      Volatile => True);
29977 @end group
29978 @end smallexample
29979
29980 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
29981 @code{Outputs} parameter.
29982
29983 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
29984 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
29985 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
29986 to @code{True} only if the compiler's optimizations have created
29987 problems.
29988 @c END OF INLINE ASSEMBLER CHAPTER
29989 @c ===============================
29990
29991 @c ***********************************
29992 @c * Compatibility and Porting Guide *
29993 @c ***********************************
29994 @node Compatibility and Porting Guide
29995 @appendix Compatibility and Porting Guide
29996
29997 @noindent
29998 This chapter describes the compatibility issues that may arise between
29999 GNAT and other Ada compilation systems (including those for Ada 83),
30000 and shows how GNAT can expedite porting
30001 applications developed in other Ada environments.
30002
30003 @menu
30004 * Compatibility with Ada 83::
30005 * Compatibility between Ada 95 and Ada 2005::
30006 * Implementation-dependent characteristics::
30007 * Compatibility with Other Ada Systems::
30008 * Representation Clauses::
30009 @ifclear vms
30010 @c Brief section is only in non-VMS version
30011 @c Full chapter is in VMS version
30012 * Compatibility with HP Ada 83::
30013 @end ifclear
30014 @ifset vms
30015 * Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS::
30016 @end ifset
30017 @end menu
30018
30019 @node Compatibility with Ada 83
30020 @section Compatibility with Ada 83
30021 @cindex Compatibility (between Ada 83 and Ada 95 / Ada 2005)
30022
30023 @noindent
30024 Ada 95 and Ada 2005 are highly upwards compatible with Ada 83.  In
30025 particular, the design intention was that the difficulties associated
30026 with moving from Ada 83 to Ada 95 or Ada 2005 should be no greater than those
30027 that occur when moving from one Ada 83 system to another.
30028
30029 However, there are a number of points at which there are minor
30030 incompatibilities.  The @cite{Ada 95 Annotated Reference Manual} contains
30031 full details of these issues,
30032 and should be consulted for a complete treatment.
30033 In practice the
30034 following subsections treat the most likely issues to be encountered.
30035
30036 @menu
30037 * Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95::
30038 * More deterministic semantics::
30039 * Changed semantics::
30040 * Other language compatibility issues::
30041 @end menu
30042
30043 @node Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
30044 @subsection Legal Ada 83 programs that are illegal in Ada 95
30045
30046 Some legal Ada 83 programs are illegal (i.e., they will fail to compile) in
30047 Ada 95 and thus also in Ada 2005:
30048
30049 @table @emph
30050 @item Character literals
30051 Some uses of character literals are ambiguous.  Since Ada 95 has introduced
30052 @code{Wide_Character} as a new predefined character type, some uses of
30053 character literals that were legal in Ada 83 are illegal in Ada 95.
30054 For example:
30055 @smallexample @c ada
30056    for Char in 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
30057 @end smallexample
30058
30059 @noindent
30060 The problem is that @code{'A'} and @code{'Z'} could be from either
30061 @code{Character} or @code{Wide_Character}.  The simplest correction
30062 is to make the type explicit; e.g.:
30063 @smallexample @c ada
30064    for Char in Character range 'A' .. 'Z' loop @dots{} end loop;
30065 @end smallexample
30066
30067 @item New reserved words
30068 The identifiers @code{abstract}, @code{aliased}, @code{protected},
30069 @code{requeue}, @code{tagged}, and @code{until} are reserved in Ada 95.
30070 Existing Ada 83 code using any of these identifiers must be edited to
30071 use some alternative name.
30072
30073 @item Freezing rules
30074 The rules in Ada 95 are slightly different with regard to the point at
30075 which entities are frozen, and representation pragmas and clauses are
30076 not permitted past the freeze point.  This shows up most typically in
30077 the form of an error message complaining that a representation item
30078 appears too late, and the appropriate corrective action is to move
30079 the item nearer to the declaration of the entity to which it refers.
30080
30081 A particular case is that representation pragmas
30082 @ifset vms
30083 (including the
30084 extended HP Ada 83 compatibility pragmas such as @code{Export_Procedure})
30085 @end ifset
30086 cannot be applied to a subprogram body.  If necessary, a separate subprogram
30087 declaration must be introduced to which the pragma can be applied.
30088
30089 @item Optional bodies for library packages
30090 In Ada 83, a package that did not require a package body was nevertheless
30091 allowed to have one.  This lead to certain surprises in compiling large
30092 systems (situations in which the body could be unexpectedly ignored by the
30093 binder).  In Ada 95, if a package does not require a body then it is not
30094 permitted to have a body.  To fix this problem, simply remove a redundant
30095 body if it is empty, or, if it is non-empty, introduce a dummy declaration
30096 into the spec that makes the body required.  One approach is to add a private
30097 part to the package declaration (if necessary), and define a parameterless
30098 procedure called @code{Requires_Body}, which must then be given a dummy
30099 procedure body in the package body, which then becomes required.
30100 Another approach (assuming that this does not introduce elaboration
30101 circularities) is to add an @code{Elaborate_Body} pragma to the package spec,
30102 since one effect of this pragma is to require the presence of a package body.
30103
30104 @item @code{Numeric_Error} is now the same as @code{Constraint_Error}
30105 In Ada 95, the exception @code{Numeric_Error} is a renaming of
30106 @code{Constraint_Error}.
30107 This means that it is illegal to have separate exception handlers for
30108 the two exceptions.  The fix is simply to remove the handler for the
30109 @code{Numeric_Error} case (since even in Ada 83, a compiler was free to raise
30110 @code{Constraint_Error} in place of @code{Numeric_Error} in all cases).
30111
30112 @item Indefinite subtypes in generics
30113 In Ada 83, it was permissible to pass an indefinite type (e.g.@: @code{String})
30114 as the actual for a generic formal private type, but then the instantiation
30115 would be illegal if there were any instances of declarations of variables
30116 of this type in the generic body.  In Ada 95, to avoid this clear violation
30117 of the methodological principle known as the ``contract model'',
30118 the generic declaration explicitly indicates whether
30119 or not such instantiations are permitted.  If a generic formal parameter
30120 has explicit unknown discriminants, indicated by using @code{(<>)} after the
30121 type name, then it can be instantiated with indefinite types, but no
30122 stand-alone variables can be declared of this type.  Any attempt to declare
30123 such a variable will result in an illegality at the time the generic is
30124 declared.  If the @code{(<>)} notation is not used, then it is illegal
30125 to instantiate the generic with an indefinite type.
30126 This is the potential incompatibility issue when porting Ada 83 code to Ada 95.
30127 It will show up as a compile time error, and
30128 the fix is usually simply to add the @code{(<>)} to the generic declaration.
30129 @end table
30130
30131 @node More deterministic semantics
30132 @subsection More deterministic semantics
30133
30134 @table @emph
30135 @item Conversions
30136 Conversions from real types to integer types round away from 0.  In Ada 83
30137 the conversion Integer(2.5) could deliver either 2 or 3 as its value.  This
30138 implementation freedom was intended to support unbiased rounding in
30139 statistical applications, but in practice it interfered with portability.
30140 In Ada 95 the conversion semantics are unambiguous, and rounding away from 0
30141 is required.  Numeric code may be affected by this change in semantics.
30142 Note, though, that this issue is no worse than already existed in Ada 83
30143 when porting code from one vendor to another.
30144
30145 @item Tasking
30146 The Real-Time Annex introduces a set of policies that define the behavior of
30147 features that were implementation dependent in Ada 83, such as the order in
30148 which open select branches are executed.
30149 @end table
30150
30151 @node Changed semantics
30152 @subsection Changed semantics
30153
30154 @noindent
30155 The worst kind of incompatibility is one where a program that is legal in
30156 Ada 83 is also legal in Ada 95 but can have an effect in Ada 95 that was not
30157 possible in Ada 83.  Fortunately this is extremely rare, but the one
30158 situation that you should be alert to is the change in the predefined type
30159 @code{Character} from 7-bit ASCII to 8-bit Latin-1.
30160
30161 @table @emph
30162 @item Range of type @code{Character}
30163 The range of @code{Standard.Character} is now the full 256 characters
30164 of Latin-1, whereas in most Ada 83 implementations it was restricted
30165 to 128 characters. Although some of the effects of
30166 this change will be manifest in compile-time rejection of legal
30167 Ada 83 programs it is possible for a working Ada 83 program to have
30168 a different effect in Ada 95, one that was not permitted in Ada 83.
30169 As an example, the expression
30170 @code{Character'Pos(Character'Last)} returned @code{127} in Ada 83 and now
30171 delivers @code{255} as its value.
30172 In general, you should look at the logic of any
30173 character-processing Ada 83 program and see whether it needs to be adapted
30174 to work correctly with Latin-1.  Note that the predefined Ada 95 API has a
30175 character handling package that may be relevant if code needs to be adapted
30176 to account for the additional Latin-1 elements.
30177 The desirable fix is to
30178 modify the program to accommodate the full character set, but in some cases
30179 it may be convenient to define a subtype or derived type of Character that
30180 covers only the restricted range.
30181 @cindex Latin-1
30182 @end table
30183
30184 @node Other language compatibility issues
30185 @subsection Other language compatibility issues
30186
30187 @table @emph
30188 @item @option{-gnat83} switch
30189 All implementations of GNAT provide a switch that causes GNAT to operate
30190 in Ada 83 mode.  In this mode, some but not all compatibility problems
30191 of the type described above are handled automatically.  For example, the
30192 new reserved words introduced in Ada 95 and Ada 2005 are treated simply
30193 as identifiers as in Ada 83.
30194 However,
30195 in practice, it is usually advisable to make the necessary modifications
30196 to the program to remove the need for using this switch.
30197 See @ref{Compiling Different Versions of Ada}.
30198
30199 @item Support for removed Ada 83 pragmas and attributes
30200 A number of pragmas and attributes from Ada 83 were removed from Ada 95,
30201 generally because they were replaced by other mechanisms.  Ada 95 and Ada 2005
30202 compilers are allowed, but not required, to implement these missing
30203 elements.  In contrast with some other compilers, GNAT implements all
30204 such pragmas and attributes, eliminating this compatibility concern.  These
30205 include @code{pragma Interface} and the floating point type attributes
30206 (@code{Emax}, @code{Mantissa}, etc.), among other items.
30207 @end table
30208
30209
30210 @node Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
30211 @section Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
30212 @cindex Compatibility between Ada 95 and Ada 2005
30213
30214 @noindent
30215 Although Ada 2005 was designed to be upwards compatible with Ada 95, there are
30216 a number of incompatibilities. Several are enumerated below;
30217 for a complete description please see the
30218 Annotated Ada 2005 Reference Manual, or section 9.1.1 in
30219 @cite{Rationale for Ada 2005}.
30220
30221 @table @emph
30222 @item New reserved words.
30223 The words @code{interface}, @code{overriding} and @code{synchronized} are
30224 reserved in Ada 2005.
30225 A pre-Ada 2005 program that uses any of these as an identifier will be
30226 illegal.
30227
30228 @item New declarations in predefined packages.
30229 A number of packages in the predefined environment contain new declarations:
30230 @code{Ada.Exceptions}, @code{Ada.Real_Time}, @code{Ada.Strings},
30231 @code{Ada.Strings.Fixed}, @code{Ada.Strings.Bounded},
30232 @code{Ada.Strings.Unbounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Fixed},
30233 @code{Ada.Strings.Wide_Bounded}, @code{Ada.Strings.Wide_Unbounded},
30234 @code{Ada.Tags}, @code{Ada.Text_IO}, and @code{Interfaces.C}.
30235 If an Ada 95 program does a @code{with} and @code{use} of any of these
30236 packages, the new declarations may cause name clashes.
30237
30238 @item Access parameters.
30239 A nondispatching subprogram with an access parameter cannot be renamed
30240 as a dispatching operation.  This was permitted in Ada 95.
30241
30242 @item Access types, discriminants, and constraints.
30243 Rule changes in this area have led to some incompatibilities; for example,
30244 constrained subtypes of some access types are not permitted in Ada 2005.
30245
30246 @item Aggregates for limited types.
30247 The allowance of aggregates for limited types in Ada 2005 raises the
30248 possibility of ambiguities in legal Ada 95 programs, since additional types
30249 now need to be considered in expression resolution.
30250
30251 @item Fixed-point multiplication and division.
30252 Certain expressions involving ``*'' or ``/'' for a fixed-point type, which
30253 were legal in Ada 95 and invoked the predefined versions of these operations,
30254 are now ambiguous.
30255 The ambiguity may be resolved either by applying a type conversion to the
30256 expression, or by explicitly invoking the operation from package
30257 @code{Standard}.
30258
30259 @item Return-by-reference types.
30260 The Ada 95 return-by-reference mechanism has been removed.  Instead, the user
30261 can declare a function returning a value from an anonymous access type.
30262 @end table
30263
30264
30265 @node Implementation-dependent characteristics
30266 @section Implementation-dependent characteristics
30267 @noindent
30268 Although the Ada language defines the semantics of each construct as
30269 precisely as practical, in some situations (for example for reasons of
30270 efficiency, or where the effect is heavily dependent on the host or target
30271 platform) the implementation is allowed some freedom.  In porting Ada 83
30272 code to GNAT, you need to be aware of whether / how the existing code
30273 exercised such implementation dependencies.  Such characteristics fall into
30274 several categories, and GNAT offers specific support in assisting the
30275 transition from certain Ada 83 compilers.
30276
30277 @menu
30278 * Implementation-defined pragmas::
30279 * Implementation-defined attributes::
30280 * Libraries::
30281 * Elaboration order::
30282 * Target-specific aspects::
30283 @end menu
30284
30285 @node Implementation-defined pragmas
30286 @subsection Implementation-defined pragmas
30287
30288 @noindent
30289 Ada compilers are allowed to supplement the language-defined pragmas, and
30290 these are a potential source of non-portability.  All GNAT-defined pragmas
30291 are described in @ref{Implementation Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT
30292 Reference Manual}, and these include several that are specifically
30293 intended to correspond to other vendors' Ada 83 pragmas.
30294 For migrating from VADS, the pragma @code{Use_VADS_Size} may be useful.
30295 For compatibility with HP Ada 83, GNAT supplies the pragmas
30296 @code{Extend_System}, @code{Ident}, @code{Inline_Generic},
30297 @code{Interface_Name}, @code{Passive}, @code{Suppress_All},
30298 and @code{Volatile}.
30299 Other relevant pragmas include @code{External} and @code{Link_With}.
30300 Some vendor-specific
30301 Ada 83 pragmas (@code{Share_Generic}, @code{Subtitle}, and @code{Title}) are
30302 recognized, thus
30303 avoiding compiler rejection of units that contain such pragmas; they are not
30304 relevant in a GNAT context and hence are not otherwise implemented.
30305
30306 @node Implementation-defined attributes
30307 @subsection Implementation-defined attributes
30308
30309 Analogous to pragmas, the set of attributes may be extended by an
30310 implementation.  All GNAT-defined attributes are described in
30311 @ref{Implementation Defined Attributes,,, gnat_rm, GNAT Reference
30312 Manual}, and these include several that are specifically intended
30313 to correspond to other vendors' Ada 83 attributes.  For migrating from VADS,
30314 the attribute @code{VADS_Size} may be useful.  For compatibility with HP
30315 Ada 83, GNAT supplies the attributes @code{Bit}, @code{Machine_Size} and
30316 @code{Type_Class}.
30317
30318 @node Libraries
30319 @subsection Libraries
30320 @noindent
30321 Vendors may supply libraries to supplement the standard Ada API.  If Ada 83
30322 code uses vendor-specific libraries then there are several ways to manage
30323 this in Ada 95 or Ada 2005:
30324 @enumerate
30325 @item
30326 If the source code for the libraries (specs and bodies) are
30327 available, then the libraries can be migrated in the same way as the
30328 application.
30329 @item
30330 If the source code for the specs but not the bodies are
30331 available, then you can reimplement the bodies.
30332 @item
30333 Some features introduced by Ada 95 obviate the need for library support.  For
30334 example most Ada 83 vendors supplied a package for unsigned integers.  The
30335 Ada 95 modular type feature is the preferred way to handle this need, so
30336 instead of migrating or reimplementing the unsigned integer package it may
30337 be preferable to retrofit the application using modular types.
30338 @end enumerate
30339
30340 @node Elaboration order
30341 @subsection Elaboration order
30342 @noindent
30343 The implementation can choose any elaboration order consistent with the unit
30344 dependency relationship.  This freedom means that some orders can result in
30345 Program_Error being raised due to an ``Access Before Elaboration'': an attempt
30346 to invoke a subprogram its body has been elaborated, or to instantiate a
30347 generic before the generic body has been elaborated.  By default GNAT
30348 attempts to choose a safe order (one that will not encounter access before
30349 elaboration problems) by implicitly inserting @code{Elaborate} or
30350 @code{Elaborate_All} pragmas where
30351 needed.  However, this can lead to the creation of elaboration circularities
30352 and a resulting rejection of the program by gnatbind.  This issue is
30353 thoroughly described in @ref{Elaboration Order Handling in GNAT}.
30354 In brief, there are several
30355 ways to deal with this situation:
30356
30357 @itemize @bullet
30358 @item
30359 Modify the program to eliminate the circularities, e.g.@: by moving
30360 elaboration-time code into explicitly-invoked procedures
30361 @item
30362 Constrain the elaboration order by including explicit @code{Elaborate_Body} or
30363 @code{Elaborate} pragmas, and then inhibit the generation of implicit
30364 @code{Elaborate_All}
30365 pragmas either globally (as an effect of the @option{-gnatE} switch) or locally
30366 (by selectively suppressing elaboration checks via pragma
30367 @code{Suppress(Elaboration_Check)} when it is safe to do so).
30368 @end itemize
30369
30370 @node Target-specific aspects
30371 @subsection Target-specific aspects
30372 @noindent
30373 Low-level applications need to deal with machine addresses, data
30374 representations, interfacing with assembler code, and similar issues.  If
30375 such an Ada 83 application is being ported to different target hardware (for
30376 example where the byte endianness has changed) then you will need to
30377 carefully examine the program logic; the porting effort will heavily depend
30378 on the robustness of the original design.  Moreover, Ada 95 (and thus
30379 Ada 2005) are sometimes
30380 incompatible with typical Ada 83 compiler practices regarding implicit
30381 packing, the meaning of the Size attribute, and the size of access values.
30382 GNAT's approach to these issues is described in @ref{Representation Clauses}.
30383
30384 @node Compatibility with Other Ada Systems
30385 @section Compatibility with Other Ada Systems
30386
30387 @noindent
30388 If programs avoid the use of implementation dependent and
30389 implementation defined features, as documented in the @cite{Ada
30390 Reference Manual}, there should be a high degree of portability between
30391 GNAT and other Ada systems.  The following are specific items which
30392 have proved troublesome in moving Ada 95 programs from GNAT to other Ada 95
30393 compilers, but do not affect porting code to GNAT@.
30394 (As of @value{NOW}, GNAT is the only compiler available for Ada 2005;
30395 the following issues may or may not arise for Ada 2005 programs
30396 when other compilers appear.)
30397
30398 @table @emph
30399 @item Ada 83 Pragmas and Attributes
30400 Ada 95 compilers are allowed, but not required, to implement the missing
30401 Ada 83 pragmas and attributes that are no longer defined in Ada 95.
30402 GNAT implements all such pragmas and attributes, eliminating this as
30403 a compatibility concern, but some other Ada 95 compilers reject these
30404 pragmas and attributes.
30405
30406 @item Specialized Needs Annexes
30407 GNAT implements the full set of special needs annexes.  At the
30408 current time, it is the only Ada 95 compiler to do so.  This means that
30409 programs making use of these features may not be portable to other Ada
30410 95 compilation systems.
30411
30412 @item Representation Clauses
30413 Some other Ada 95 compilers implement only the minimal set of
30414 representation clauses required by the Ada 95 reference manual.  GNAT goes
30415 far beyond this minimal set, as described in the next section.
30416 @end table
30417
30418 @node Representation Clauses
30419 @section Representation Clauses
30420
30421 @noindent
30422 The Ada 83 reference manual was quite vague in describing both the minimal
30423 required implementation of representation clauses, and also their precise
30424 effects.  Ada 95 (and thus also Ada 2005) are much more explicit, but the
30425 minimal set of capabilities required is still quite limited.
30426
30427 GNAT implements the full required set of capabilities in
30428 Ada 95 and Ada 2005, but also goes much further, and in particular
30429 an effort has been made to be compatible with existing Ada 83 usage to the
30430 greatest extent possible.
30431
30432 A few cases exist in which Ada 83 compiler behavior is incompatible with
30433 the requirements in Ada 95 (and thus also Ada 2005).  These are instances of
30434 intentional or accidental dependence on specific implementation dependent
30435 characteristics of these Ada 83 compilers.  The following is a list of
30436 the cases most likely to arise in existing Ada 83 code.
30437
30438 @table @emph
30439 @item Implicit Packing
30440 Some Ada 83 compilers allowed a Size specification to cause implicit
30441 packing of an array or record.  This could cause expensive implicit
30442 conversions for change of representation in the presence of derived
30443 types, and the Ada design intends to avoid this possibility.
30444 Subsequent AI's were issued to make it clear that such implicit
30445 change of representation in response to a Size clause is inadvisable,
30446 and this recommendation is represented explicitly in the Ada 95 (and Ada 2005)
30447 Reference Manuals as implementation advice that is followed by GNAT@.
30448 The problem will show up as an error
30449 message rejecting the size clause.  The fix is simply to provide
30450 the explicit pragma @code{Pack}, or for more fine tuned control, provide
30451 a Component_Size clause.
30452
30453 @item Meaning of Size Attribute
30454 The Size attribute in Ada 95 (and Ada 2005) for discrete types is defined as
30455 the minimal number of bits required to hold values of the type.  For example,
30456 on a 32-bit machine, the size of @code{Natural} will typically be 31 and not
30457 32 (since no sign bit is required).  Some Ada 83 compilers gave 31, and
30458 some 32 in this situation.  This problem will usually show up as a compile
30459 time error, but not always.  It is a good idea to check all uses of the
30460 'Size attribute when porting Ada 83 code.  The GNAT specific attribute
30461 Object_Size can provide a useful way of duplicating the behavior of
30462 some Ada 83 compiler systems.
30463
30464 @item Size of Access Types
30465 A common assumption in Ada 83 code is that an access type is in fact a pointer,
30466 and that therefore it will be the same size as a System.Address value.  This
30467 assumption is true for GNAT in most cases with one exception.  For the case of
30468 a pointer to an unconstrained array type (where the bounds may vary from one
30469 value of the access type to another), the default is to use a ``fat pointer'',
30470 which is represented as two separate pointers, one to the bounds, and one to
30471 the array.  This representation has a number of advantages, including improved
30472 efficiency.  However, it may cause some difficulties in porting existing Ada 83
30473 code which makes the assumption that, for example, pointers fit in 32 bits on
30474 a machine with 32-bit addressing.
30475
30476 To get around this problem, GNAT also permits the use of ``thin pointers'' for
30477 access types in this case (where the designated type is an unconstrained array
30478 type).  These thin pointers are indeed the same size as a System.Address value.
30479 To specify a thin pointer, use a size clause for the type, for example:
30480
30481 @smallexample @c ada
30482 type X is access all String;
30483 for X'Size use Standard'Address_Size;
30484 @end smallexample
30485
30486 @noindent
30487 which will cause the type X to be represented using a single pointer.
30488 When using this representation, the bounds are right behind the array.
30489 This representation is slightly less efficient, and does not allow quite
30490 such flexibility in the use of foreign pointers or in using the
30491 Unrestricted_Access attribute to create pointers to non-aliased objects.
30492 But for any standard portable use of the access type it will work in
30493 a functionally correct manner and allow porting of existing code.
30494 Note that another way of forcing a thin pointer representation
30495 is to use a component size clause for the element size in an array,
30496 or a record representation clause for an access field in a record.
30497 @end table
30498
30499 @ifclear vms
30500 @c This brief section is only in the non-VMS version
30501 @c The complete chapter on HP Ada is in the VMS version
30502 @node Compatibility with HP Ada 83
30503 @section Compatibility with HP Ada 83
30504
30505 @noindent
30506 The VMS version of GNAT fully implements all the pragmas and attributes
30507 provided by HP Ada 83, as well as providing the standard HP Ada 83
30508 libraries, including Starlet.  In addition, data layouts and parameter
30509 passing conventions are highly compatible.  This means that porting
30510 existing HP Ada 83 code to GNAT in VMS systems should be easier than
30511 most other porting efforts.  The following are some of the most
30512 significant differences between GNAT and HP Ada 83.
30513
30514 @table @emph
30515 @item Default floating-point representation
30516 In GNAT, the default floating-point format is IEEE, whereas in HP Ada 83,
30517 it is VMS format.  GNAT does implement the necessary pragmas
30518 (Long_Float, Float_Representation) for changing this default.
30519
30520 @item System
30521 The package System in GNAT exactly corresponds to the definition in the
30522 Ada 95 reference manual, which means that it excludes many of the
30523 HP Ada 83 extensions.  However, a separate package Aux_DEC is provided
30524 that contains the additional definitions, and a special pragma,
30525 Extend_System allows this package to be treated transparently as an
30526 extension of package System.
30527
30528 @item To_Address
30529 The definitions provided by Aux_DEC are exactly compatible with those
30530 in the HP Ada 83 version of System, with one exception.
30531 HP Ada provides the following declarations:
30532
30533 @smallexample @c ada
30534 TO_ADDRESS (INTEGER)
30535 TO_ADDRESS (UNSIGNED_LONGWORD)
30536 TO_ADDRESS (@i{universal_integer})
30537 @end smallexample
30538
30539 @noindent
30540 The version of TO_ADDRESS taking a @i{universal integer} argument is in fact
30541 an extension to Ada 83 not strictly compatible with the reference manual.
30542 In GNAT, we are constrained to be exactly compatible with the standard,
30543 and this means we cannot provide this capability.  In HP Ada 83, the
30544 point of this definition is to deal with a call like:
30545
30546 @smallexample @c ada
30547 TO_ADDRESS (16#12777#);
30548 @end smallexample
30549
30550 @noindent
30551 Normally, according to the Ada 83 standard, one would expect this to be
30552 ambiguous, since it matches both the INTEGER and UNSIGNED_LONGWORD forms
30553 of TO_ADDRESS@.  However, in HP Ada 83, there is no ambiguity, since the
30554 definition using @i{universal_integer} takes precedence.
30555
30556 In GNAT, since the version with @i{universal_integer} cannot be supplied, it
30557 is not possible to be 100% compatible.  Since there are many programs using
30558 numeric constants for the argument to TO_ADDRESS, the decision in GNAT was
30559 to change the name of the function in the UNSIGNED_LONGWORD case, so the
30560 declarations provided in the GNAT version of AUX_Dec are:
30561
30562 @smallexample @c ada
30563 function To_Address (X : Integer) return Address;
30564 pragma Pure_Function (To_Address);
30565
30566 function To_Address_Long (X : Unsigned_Longword)
30567  return Address;
30568 pragma Pure_Function (To_Address_Long);
30569 @end smallexample
30570
30571 @noindent
30572 This means that programs using TO_ADDRESS for UNSIGNED_LONGWORD must
30573 change the name to TO_ADDRESS_LONG@.
30574
30575 @item Task_Id values
30576 The Task_Id values assigned will be different in the two systems, and GNAT
30577 does not provide a specified value for the Task_Id of the environment task,
30578 which in GNAT is treated like any other declared task.
30579 @end table
30580
30581 @noindent
30582 For full details on these and other less significant compatibility issues,
30583 see appendix E of the HP publication entitled @cite{HP Ada, Technical
30584 Overview and Comparison on HP Platforms}.
30585
30586 For GNAT running on other than VMS systems, all the HP Ada 83 pragmas and
30587 attributes are recognized, although only a subset of them can sensibly
30588 be implemented.  The description of pragmas in @ref{Implementation
30589 Defined Pragmas,,, gnat_rm, GNAT Reference Manual}
30590 indicates whether or not they are applicable to non-VMS systems.
30591 @end ifclear
30592
30593 @ifset vms
30594 @node Transitioning to 64-Bit GNAT for OpenVMS
30595 @section Transitioning to 64-Bit @value{EDITION} for OpenVMS
30596
30597 @noindent
30598 This section is meant to assist users of pre-2006 @value{EDITION}
30599 for Alpha OpenVMS who are transitioning to 64-bit @value{EDITION},
30600 the version of the GNAT technology supplied in 2006 and later for
30601 OpenVMS on both Alpha and I64.
30602
30603 @menu
30604 * Introduction to transitioning::
30605 * Migration of 32 bit code::
30606 * Taking advantage of 64 bit addressing::
30607 * Technical details::
30608 @end menu
30609
30610 @node Introduction to transitioning
30611 @subsection Introduction
30612
30613 @noindent
30614 64-bit @value{EDITION} for Open VMS has been designed to meet
30615 three main goals:
30616
30617 @enumerate
30618 @item
30619 Providing a full conforming implementation of Ada 95 and Ada 2005
30620
30621 @item
30622 Allowing maximum backward compatibility, thus easing migration of existing
30623 Ada source code
30624
30625 @item
30626 Supplying a path for exploiting the full 64-bit address range
30627 @end enumerate
30628
30629 @noindent
30630 Ada's strong typing semantics has made it
30631 impractical to have different 32-bit and 64-bit modes. As soon as
30632 one object could possibly be outside the 32-bit address space, this
30633 would make it necessary for the @code{System.Address} type to be 64 bits.
30634 In particular, this would cause inconsistencies if 32-bit code is
30635 called from 64-bit code that raises an exception.
30636
30637 This issue has been resolved by always using 64-bit addressing
30638 at the system level, but allowing for automatic conversions between
30639 32-bit and 64-bit addresses where required. Thus users who
30640 do not currently require 64-bit addressing capabilities, can
30641 recompile their code with only minimal changes (and indeed
30642 if the code is written in portable Ada, with no assumptions about
30643 the size of the @code{Address} type, then no changes at all are necessary).
30644 At the same time,
30645 this approach provides a simple, gradual upgrade path to future
30646 use of larger memories than available for 32-bit systems.
30647 Also, newly written applications or libraries will by default
30648 be fully compatible with future systems exploiting 64-bit
30649 addressing capabilities.
30650
30651 @ref{Migration of 32 bit code}, will focus on porting applications
30652 that do not require more than 2 GB of
30653 addressable memory. This code will be referred to as
30654 @emph{32-bit code}.
30655 For applications intending to exploit the full 64-bit address space,
30656 @ref{Taking advantage of 64 bit addressing},
30657 will consider further changes that may be required.
30658 Such code will be referred to below as @emph{64-bit code}.
30659
30660 @node Migration of 32 bit code
30661 @subsection Migration of 32-bit code
30662
30663 @menu
30664 * Address types::
30665 * Access types::
30666 * Unchecked conversions::
30667 * Predefined constants::
30668 * Interfacing with C::
30669 * Experience with source compatibility::
30670 @end menu
30671
30672 @node Address types
30673 @subsubsection Address types
30674
30675 @noindent
30676 To solve the problem of mixing 64-bit and 32-bit addressing,
30677 while maintaining maximum backward compatibility, the following
30678 approach has been taken:
30679
30680 @itemize @bullet
30681 @item
30682 @code{System.Address} always has a size of 64 bits
30683
30684 @item
30685 @code{System.Short_Address} is a 32-bit subtype of @code{System.Address}
30686 @end itemize
30687
30688 @noindent
30689 Since @code{System.Short_Address} is a subtype of @code{System.Address},
30690 a @code{Short_Address}
30691 may be used where an @code{Address} is required, and vice versa, without
30692 needing explicit type conversions.
30693 By virtue of the Open VMS parameter passing conventions,
30694 even imported
30695 and exported subprograms that have 32-bit address parameters are
30696 compatible with those that have 64-bit address parameters.
30697 (See @ref{Making code 64 bit clean} for details.)
30698
30699 The areas that may need attention are those where record types have
30700 been defined that contain components of the type @code{System.Address}, and
30701 where objects of this type are passed to code expecting a record layout with
30702 32-bit addresses.
30703
30704 Different compilers on different platforms cannot be
30705 expected to represent the same type in the same way,
30706 since alignment constraints
30707 and other system-dependent properties affect the compiler's decision.
30708 For that reason, Ada code
30709 generally uses representation clauses to specify the expected
30710 layout where required.
30711
30712 If such a representation clause uses 32 bits for a component having
30713 the type @code{System.Address}, 64-bit @value{EDITION} for OpenVMS
30714 will detect that error and produce a specific diagnostic message.
30715 The developer should then determine whether the representation
30716 should be 64 bits or not and make either of two changes:
30717 change the size to 64 bits and leave the type as @code{System.Address}, or
30718 leave the size as 32 bits and change the type to @code{System.Short_Address}.
30719 Since @code{Short_Address} is a subtype of @code{Address}, no changes are
30720 required in any code setting or accessing the field; the compiler will
30721 automatically perform any needed conversions between address
30722 formats.
30723
30724 @node Access types
30725 @subsubsection Access types
30726
30727 @noindent
30728 By default, objects designated by access values are always
30729 allocated in the 32-bit
30730 address space. Thus legacy code will never contain
30731 any objects that are not addressable with 32-bit addresses, and
30732 the compiler will never raise exceptions as result of mixing
30733 32-bit and 64-bit addresses.
30734
30735 However, the access values themselves are represented in 64 bits, for optimum
30736 performance and future compatibility with 64-bit code. As was
30737 the case with @code{System.Address}, the compiler will give an error message
30738 if an object or record component has a representation clause that
30739 requires the access value to fit in 32 bits. In such a situation,
30740 an explicit size clause for the access type, specifying 32 bits,
30741 will have the desired effect.
30742
30743 General access types (declared with @code{access all}) can never be
30744 32 bits, as values of such types must be able to refer to any object
30745 of the  designated type,
30746 including objects residing outside the 32-bit address range.
30747 Existing Ada 83 code will not contain such type definitions,
30748 however, since general access types were introduced in Ada 95.
30749
30750 @node Unchecked conversions
30751 @subsubsection Unchecked conversions
30752
30753 @noindent
30754 In the case of an @code{Unchecked_Conversion} where the source type is a
30755 64-bit access type or the type @code{System.Address}, and the target
30756 type is a 32-bit type, the compiler will generate a warning.
30757 Even though the generated code will still perform the required
30758 conversions, it is highly recommended in these cases to use
30759 respectively a 32-bit access type or @code{System.Short_Address}
30760 as the source type.
30761
30762 @node Predefined constants
30763 @subsubsection Predefined constants
30764
30765 @noindent
30766 The following table shows the correspondence between pre-2006 versions of
30767 @value{EDITION} on Alpha OpenVMS (``Old'') and 64-bit @value{EDITION}
30768 (``New''):
30769
30770 @multitable {@code{System.Short_Memory_Size}} {2**32} {2**64}
30771 @item   @b{Constant}                     @tab @b{Old} @tab @b{New}
30772 @item   @code{System.Word_Size}          @tab 32      @tab 64
30773 @item   @code{System.Memory_Size}        @tab 2**32   @tab 2**64
30774 @item   @code{System.Short_Memory_Size}  @tab 2**32   @tab 2**32
30775 @item   @code{System.Address_Size}       @tab 32      @tab 64
30776 @end multitable
30777
30778 @noindent
30779 If you need to refer to the specific
30780 memory size of a 32-bit implementation, instead of the
30781 actual memory size, use @code{System.Short_Memory_Size}
30782 rather than @code{System.Memory_Size}.
30783 Similarly, references to @code{System.Address_Size} may need
30784 to be replaced by @code{System.Short_Address'Size}.
30785 The program @command{gnatfind} may be useful for locating
30786 references to the above constants, so that you can verify that they
30787 are still correct.
30788
30789 @node Interfacing with C
30790 @subsubsection Interfacing with C
30791
30792 @noindent
30793 In order to minimize the impact of the transition to 64-bit addresses on
30794 legacy programs, some fundamental types in the @code{Interfaces.C}
30795 package hierarchy continue to be represented in 32 bits.
30796 These types are: @code{ptrdiff_t}, @code{size_t}, and @code{chars_ptr}.
30797 This eases integration with the default HP C layout choices, for example
30798 as found in the system routines in @code{DECC$SHR.EXE}.
30799 Because of this implementation choice, the type fully compatible with
30800 @code{chars_ptr} is now @code{Short_Address} and not @code{Address}.
30801 Depending on the context the compiler will issue a
30802 warning or an error when type @code{Address} is used, alerting the user to a
30803 potential problem. Otherwise 32-bit programs that use
30804 @code{Interfaces.C} should normally not require code modifications
30805
30806 The other issue arising with C interfacing concerns pragma @code{Convention}.
30807 For VMS 64-bit systems, there is an issue of the appropriate default size
30808 of C convention pointers in the absence of an explicit size clause. The HP
30809 C compiler can choose either 32 or 64 bits depending on compiler options.
30810 GNAT chooses 32-bits rather than 64-bits in the default case where no size
30811 clause is given. This proves a better choice for porting 32-bit legacy
30812 applications. In order to have a 64-bit representation, it is necessary to
30813 specify a size representation clause. For example:
30814
30815 @smallexample @c ada
30816 type int_star is access Interfaces.C.int;
30817 pragma Convention(C, int_star);
30818 for int_star'Size use 64;  -- Necessary to get 64 and not 32 bits
30819 @end smallexample
30820
30821 @node Experience with source compatibility
30822 @subsubsection Experience with source compatibility
30823
30824 @noindent
30825 The Security Server and STARLET on I64 provide an interesting ``test case''
30826 for source compatibility issues, since it is in such system code
30827 where assumptions about @code{Address} size might be expected to occur.
30828 Indeed, there were a small number of occasions in the Security Server
30829 file @file{jibdef.ads}
30830 where a representation clause for a record type specified
30831 32 bits for a component of type @code{Address}.
30832 All of these errors were detected by the compiler.
30833 The repair was obvious and immediate; to simply replace @code{Address} by
30834 @code{Short_Address}.
30835
30836 In the case of STARLET, there were several record types that should
30837 have had representation clauses but did not.  In these record types
30838 there was an implicit assumption that an @code{Address} value occupied
30839 32 bits.
30840 These compiled without error, but their usage resulted in run-time error
30841 returns from STARLET system calls.
30842 Future GNAT technology enhancements may include a tool that detects and flags
30843 these sorts of potential source code porting problems.
30844
30845 @c ****************************************
30846 @node Taking advantage of 64 bit addressing
30847 @subsection Taking advantage of 64-bit addressing
30848
30849 @menu
30850 * Making code 64 bit clean::
30851 * Allocating memory from the 64 bit storage pool::
30852 * Restrictions on use of 64 bit objects::
30853 * Using 64 bit storage pools by default::
30854 * General access types::
30855 * STARLET and other predefined libraries::
30856 @end menu
30857
30858 @node Making code 64 bit clean
30859 @subsubsection Making code 64-bit clean
30860
30861 @noindent
30862 In order to prevent problems that may occur when (parts of) a
30863 system start using memory outside the 32-bit address range,
30864 we recommend some additional guidelines:
30865
30866 @itemize @bullet
30867 @item
30868 For imported subprograms that take parameters of the
30869 type @code{System.Address}, ensure that these subprograms can
30870 indeed handle 64-bit addresses. If not, or when in doubt,
30871 change the subprogram declaration to specify
30872 @code{System.Short_Address} instead.
30873
30874 @item
30875 Resolve all warnings related to size mismatches in
30876 unchecked conversions. Failing to do so causes
30877 erroneous execution if the source object is outside
30878 the 32-bit address space.
30879
30880 @item
30881 (optional) Explicitly use the 32-bit storage pool
30882 for access types used in a 32-bit context, or use
30883 generic access types where possible
30884 (@pxref{Restrictions on use of 64 bit objects}).
30885 @end itemize
30886
30887 @noindent
30888 If these rules are followed, the compiler will automatically insert
30889 any necessary checks to ensure that no addresses or access values
30890 passed to 32-bit code ever refer to objects outside the 32-bit
30891 address range.
30892 Any attempt to do this will raise @code{Constraint_Error}.
30893
30894 @node Allocating memory from the 64 bit storage pool
30895 @subsubsection Allocating memory from the 64-bit storage pool
30896
30897 @noindent
30898 For any access type @code{T} that potentially requires memory allocations
30899 beyond the 32-bit address space,
30900 use the following representation clause:
30901
30902 @smallexample @c ada
30903    for T'Storage_Pool use System.Pool_64;
30904 @end smallexample
30905
30906 @node Restrictions on use of 64 bit objects
30907 @subsubsection Restrictions on use of 64-bit objects
30908
30909 @noindent
30910 Taking the address of an object allocated from a 64-bit storage pool,
30911 and then passing this address to a subprogram expecting
30912 @code{System.Short_Address},
30913 or assigning it to a variable of type @code{Short_Address}, will cause
30914 @code{Constraint_Error} to be raised. In case the code is not 64-bit clean
30915 (@pxref{Making code 64 bit clean}), or checks are suppressed,
30916 no exception is raised and execution
30917 will become erroneous.
30918
30919 @node Using 64 bit storage pools by default
30920 @subsubsection Using 64-bit storage pools by default
30921
30922 @noindent
30923 In some cases it may be desirable to have the compiler allocate
30924 from 64-bit storage pools by default. This may be the case for
30925 libraries that are 64-bit clean, but may be used in both 32-bit
30926 and 64-bit contexts. For these cases the following configuration
30927 pragma may be specified:
30928
30929 @smallexample @c ada
30930   pragma Pool_64_Default;
30931 @end smallexample
30932
30933 @noindent
30934 Any code compiled in the context of this pragma will by default
30935 use the @code{System.Pool_64} storage pool. This default may be overridden
30936 for a specific access type @code{T} by the representation clause:
30937
30938 @smallexample @c ada
30939    for T'Storage_Pool use System.Pool_32;
30940 @end smallexample
30941
30942 @noindent
30943 Any object whose address may be passed to a subprogram with a
30944 @code{Short_Address} argument, or assigned to a variable of type
30945 @code{Short_Address}, needs to be allocated from this pool.
30946
30947 @node General access types
30948 @subsubsection General access types
30949
30950 @noindent
30951 Objects designated by access values from a
30952 general access type (declared with @code{access all}) are never allocated
30953 from a 64-bit storage pool. Code that uses general access types will
30954 accept objects allocated in either 32-bit or 64-bit address spaces,
30955 but never allocate objects outside the 32-bit address space.
30956 Using general access types ensures maximum compatibility with both
30957 32-bit and 64-bit code.
30958
30959 @node STARLET and other predefined libraries
30960 @subsubsection STARLET and other predefined libraries
30961
30962 @noindent
30963 All code that comes as part of GNAT is 64-bit clean, but the
30964 restrictions given in @ref{Restrictions on use of 64 bit objects},
30965 still apply. Look at the package
30966 specs to see in which contexts objects allocated
30967 in 64-bit address space are acceptable.
30968
30969 @node Technical details
30970 @subsection Technical details
30971
30972 @noindent
30973 64-bit @value{EDITION} for Open VMS takes advantage of the freedom given in the
30974 Ada standard with respect to the type of @code{System.Address}. Previous
30975 versions of GNAT Pro have defined this type as private and implemented it as a
30976 modular type.
30977
30978 In order to allow defining @code{System.Short_Address} as a proper subtype,
30979 and to match the implicit sign extension in parameter passing,
30980 in 64-bit @value{EDITION} for Open VMS, @code{System.Address} is defined as a
30981 visible (i.e., non-private) integer type.
30982 Standard operations on the type, such as the binary operators ``+'', ``-'',
30983 etc., that take @code{Address} operands and return an @code{Address} result,
30984 have been hidden by declaring these
30985 @code{abstract}, a feature introduced in Ada 95 that helps avoid the potential
30986 ambiguities that would otherwise result from overloading.
30987 (Note that, although @code{Address} is a visible integer type,
30988 good programming practice dictates against exploiting the type's
30989 integer properties such as literals, since this will compromise
30990 code portability.)
30991
30992 Defining @code{Address} as a visible integer type helps achieve
30993 maximum compatibility for existing Ada code,
30994 without sacrificing the capabilities of the 64-bit architecture.
30995 @end ifset
30996
30997 @c ************************************************
30998 @ifset unw
30999 @node Microsoft Windows Topics
31000 @appendix Microsoft Windows Topics
31001 @cindex Windows NT
31002 @cindex Windows 95
31003 @cindex Windows 98
31004
31005 @noindent
31006 This chapter describes topics that are specific to the Microsoft Windows
31007 platforms (NT, 2000, and XP Professional).
31008
31009 @menu
31010 * Using GNAT on Windows::
31011 * Using a network installation of GNAT::
31012 * CONSOLE and WINDOWS subsystems::
31013 * Temporary Files::
31014 * Mixed-Language Programming on Windows::
31015 * Windows Calling Conventions::
31016 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)::
31017 * Using DLLs with GNAT::
31018 * Building DLLs with GNAT::
31019 * Building DLLs with GNAT Project files::
31020 * Building DLLs with gnatdll::
31021 * GNAT and Windows Resources::
31022 * Debugging a DLL::
31023 * Setting Stack Size from gnatlink::
31024 * Setting Heap Size from gnatlink::
31025 @end menu
31026
31027 @node Using GNAT on Windows
31028 @section Using GNAT on Windows
31029
31030 @noindent
31031 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
31032 (@command{gcc}, @command{gnatbind}, @command{gnatlink}, @command{gnatmake}, the
31033 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
31034 platform.
31035
31036 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
31037 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
31038 when this is required. With these tools:
31039
31040 @itemize @bullet
31041
31042 @item
31043 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
31044 subsystems.
31045
31046 @item
31047 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
31048 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
31049
31050 @item
31051 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
31052 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
31053 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
31054
31055 @item
31056 You can include Windows resources in your Ada application.
31057
31058 @item
31059 You can use or create COM/DCOM objects.
31060 @end itemize
31061
31062 @noindent
31063 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
31064 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
31065 are listed in separate sections below.
31066
31067 @itemize @bullet
31068
31069 @item
31070 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
31071 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
31072 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
31073 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
31074 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
31075 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
31076 features are not used, but it is not guaranteed to work.
31077
31078 @item
31079 It is not possible to link against Microsoft libraries except for
31080 import libraries. The library must be built to be compatible with
31081 @file{MSVCRT.LIB} (/MD Microsoft compiler option), @file{LIBC.LIB} and
31082 @file{LIBCMT.LIB} (/ML or /MT Microsoft compiler options) are known to
31083 not be compatible with the GNAT runtime. Even if the library is
31084 compatible with @file{MSVCRT.LIB} it is not guaranteed to work.
31085
31086 @item
31087 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
31088 experience recompilations of the source files that have not changed if
31089 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
31090 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
31091
31092 @item
31093 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
31094 registry. The only entries that can be created are file associations and
31095 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
31096 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
31097 uninstall or integrate different GNAT products.
31098 @end itemize
31099
31100 @node Using a network installation of GNAT
31101 @section Using a network installation of GNAT
31102
31103 @noindent
31104 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
31105 current machine, i.e., the install location is shared over the network.
31106 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
31107 have the format @code{\\server\sharename\path}
31108
31109 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
31110 @file{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
31111 example, if GNAT is installed in @file{\GNAT} directory of a share location
31112 called @file{c-drive} on a machine @file{LOKI}, the following command will
31113 make it available:
31114
31115 @code{@ @ @ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%}
31116
31117 Be aware that every compilation using the network installation results in the
31118 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
31119 serious performance penalty.
31120
31121 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems
31122 @section CONSOLE and WINDOWS subsystems
31123 @cindex CONSOLE Subsystem
31124 @cindex WINDOWS Subsystem
31125 @cindex -mwindows
31126
31127 @noindent
31128 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
31129 (which is the default subsystem) will always create a console when
31130 launching the application. This is not something desirable when the
31131 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
31132 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
31133 the @option{-mwindows} linker option must be specified.
31134
31135 @smallexample
31136 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
31137 @end smallexample
31138
31139 @node Temporary Files
31140 @section Temporary Files
31141 @cindex Temporary files
31142
31143 @noindent
31144 It is possible to control where temporary files gets created by setting
31145 the @env{TMP} environment variable. The file will be created:
31146
31147 @itemize
31148 @item Under the directory pointed to by the @env{TMP} environment variable if
31149 this directory exists.
31150
31151 @item Under @file{c:\temp}, if the @env{TMP} environment variable is not
31152 set (or not pointing to a directory) and if this directory exists.
31153
31154 @item Under the current working directory otherwise.
31155 @end itemize
31156
31157 @noindent
31158 This allows you to determine exactly where the temporary
31159 file will be created. This is particularly useful in networked
31160 environments where you may not have write access to some
31161 directories.
31162
31163 @node Mixed-Language Programming on Windows
31164 @section Mixed-Language Programming on Windows
31165
31166 @noindent
31167 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
31168 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
31169 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
31170 Windows C/C++ development environment conditions your overall
31171 interoperability strategy.
31172
31173 If you use @command{gcc} to compile the non-Ada part of your application,
31174 there are no Windows-specific restrictions that affect the overall
31175 interoperability with your Ada code. If you plan to use
31176 Microsoft tools (e.g.@: Microsoft Visual C/C++), you should be aware of
31177 the following limitations:
31178
31179 @itemize @bullet
31180 @item
31181 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
31182 Microsoft tools if these use the @code{.tls} section (Thread Local
31183 Storage section) since the GNAT linker does not yet support this section.
31184
31185 @item
31186 You cannot link your Ada code with an object or library generated with
31187 Microsoft tools if these use I/O routines other than those provided in
31188 the Microsoft DLL: @code{msvcrt.dll}. This is because the GNAT run time
31189 uses the services of @code{msvcrt.dll} for its I/Os. Use of other I/O
31190 libraries can cause a conflict with @code{msvcrt.dll} services. For
31191 instance Visual C++ I/O stream routines conflict with those in
31192 @code{msvcrt.dll}.
31193 @end itemize
31194
31195 @noindent
31196 If you do want to use the Microsoft tools for your non-Ada code and hit one
31197 of the above limitations, you have two choices:
31198
31199 @enumerate
31200 @item
31201 Encapsulate your non-Ada code in a DLL to be linked with your Ada
31202 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
31203 build the DLL and use GNAT to build your executable
31204 (@pxref{Using DLLs with GNAT}).
31205
31206 @item
31207 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
31208 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
31209 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) and use the Microsoft or whatever
31210 environment to build your executable.
31211 @end enumerate
31212
31213 @node Windows Calling Conventions
31214 @section Windows Calling Conventions
31215 @findex Stdcall
31216 @findex APIENTRY
31217
31218 @menu
31219 * C Calling Convention::
31220 * Stdcall Calling Convention::
31221 * Win32 Calling Convention::
31222 * DLL Calling Convention::
31223 @end menu
31224
31225 @noindent
31226 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
31227 (callee), there are several ways to push @code{G}'s parameters on the
31228 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
31229 upon @code{G}'s return. A calling convention is an agreed upon software
31230 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
31231 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
31232 are available for Windows:
31233
31234 @itemize @bullet
31235 @item
31236 @code{C} (Microsoft defined)
31237
31238 @item
31239 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
31240
31241 @item
31242 @code{Win32} (GNAT specific)
31243
31244 @item
31245 @code{DLL} (GNAT specific)
31246 @end itemize
31247
31248 @node C Calling Convention
31249 @subsection @code{C} Calling Convention
31250
31251 @noindent
31252 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
31253 routines compiled with either @command{gcc} or Microsoft Visual C++.
31254
31255 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
31256 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
31257 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
31258 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
31259
31260 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
31261 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
31262 instance the C function:
31263
31264 @smallexample
31265 int get_val (long);
31266 @end smallexample
31267
31268 @noindent
31269 should be imported from Ada as follows:
31270
31271 @smallexample @c ada
31272 @group
31273 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31274 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
31275 @end group
31276 @end smallexample
31277
31278 @noindent
31279 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
31280 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
31281 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
31282 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
31283 @code{External_Name} with a leading underscore.
31284
31285 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
31286 calling convention unless the object containing the variable is part of a
31287 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
31288 convention, @pxref{Stdcall Calling Convention}).
31289
31290 @node Stdcall Calling Convention
31291 @subsection @code{Stdcall} Calling Convention
31292
31293 @noindent
31294 This convention, which was the calling convention used for Pascal
31295 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
31296 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
31297 convention was specified.
31298
31299 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
31300 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
31301 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
31302 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
31303 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
31304 trailing @code{@@}@code{@var{nn}}, where @var{nn} is the overall size (in
31305 bytes) of the parameters passed to the routine.
31306
31307 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
31308 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
31309 underscore and trailing @code{@@}@code{@var{nn}} are added automatically by
31310 the compiler. For instance the Win32 function:
31311
31312 @smallexample
31313 @b{APIENTRY} int get_val (long);
31314 @end smallexample
31315
31316 @noindent
31317 should be imported from Ada as follows:
31318
31319 @smallexample @c ada
31320 @group
31321 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31322 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
31323 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
31324 @end group
31325 @end smallexample
31326
31327 @noindent
31328 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
31329 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
31330 case. If instead of writing the above import pragma you write:
31331
31332 @smallexample @c ada
31333 @group
31334 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31335 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
31336 @end group
31337 @end smallexample
31338
31339 @noindent
31340 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
31341 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
31342 @code{Link_Name} as in the following example:
31343
31344 @smallexample @c ada
31345 @group
31346 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
31347 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
31348 @end group
31349 @end smallexample
31350
31351 @noindent
31352 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
31353 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
31354 @code{@@}@code{@var{nn}}.
31355
31356 @noindent
31357 This is especially important as in some special cases a DLL's entry
31358 point name lacks a trailing @code{@@}@code{@var{nn}} while the exported
31359 name generated for a call has it.
31360
31361 @noindent
31362 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
31363 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
31364 variable defined as:
31365
31366 @smallexample
31367 int my_var;
31368 @end smallexample
31369
31370 @noindent
31371 then, to access this variable from Ada you should write:
31372
31373 @smallexample @c ada
31374 @group
31375 My_Var : Interfaces.C.int;
31376 pragma Import (Stdcall, My_Var);
31377 @end group
31378 @end smallexample
31379
31380 @noindent
31381 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
31382 will be handled as a @code{C} calling convention on non-Windows platforms.
31383
31384 @node Win32 Calling Convention
31385 @subsection @code{Win32} Calling Convention
31386
31387 @noindent
31388 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
31389 @code{Stdcall} calling convention described above.
31390
31391 @node DLL Calling Convention
31392 @subsection @code{DLL} Calling Convention
31393
31394 @noindent
31395 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
31396 @code{Stdcall} calling convention described above.
31397
31398 @node Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
31399 @section Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
31400 @findex DLL
31401
31402 @noindent
31403 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
31404 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
31405 routines and variables.
31406
31407 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
31408 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
31409 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
31410 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
31411
31412 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
31413 wants to use the services of a DLL @file{API.dll}. To use the services
31414 provided by @file{API.dll} you must statically link against the DLL or
31415 an import library which contains a jump table with an entry for each
31416 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
31417 import library is called @file{API.lib}. When using GNAT this import
31418 library is called either @file{libAPI.dll.a}, @file{libapi.dll.a},
31419 @file{libAPI.a} or @file{libapi.a} (names are case insensitive).
31420
31421 After you have linked your application with the DLL or the import library
31422 and you run your application, here is what happens:
31423
31424 @enumerate
31425 @item
31426 Your application is loaded into memory.
31427
31428 @item
31429 The DLL @file{API.dll} is mapped into the address space of your
31430 application. This means that:
31431
31432 @itemize @bullet
31433 @item
31434 The DLL will use the stack of the calling thread.
31435
31436 @item
31437 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
31438
31439 @item
31440 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
31441 process.
31442
31443 @item
31444 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
31445 routines and routines in the application using the DLL.
31446 @end itemize
31447
31448 @item
31449 The entries in the jump table (from the import library @file{libAPI.dll.a}
31450 or @file{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
31451 which is part of your application are initialized with the addresses
31452 of the routines and variables in @file{API.dll}.
31453
31454 @item
31455 If present in @file{API.dll}, routines @code{DllMain} or
31456 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
31457 the initialization code needed for the well-being of the routines and
31458 variables exported by the DLL.
31459 @end enumerate
31460
31461 @noindent
31462 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
31463 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
31464 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
31465 in the target application address space. If the addresses of two
31466 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
31467 application, a conflict will occur and the application will run
31468 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
31469 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
31470 supported by GNAT. Note that the @option{-s} linker option (see GNU Linker
31471 User's Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
31472 still be relocated.
31473
31474 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
31475 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
31476 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
31477 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
31478 a definition file (@pxref{The Definition File}).
31479
31480 @node Using DLLs with GNAT
31481 @section Using DLLs with GNAT
31482
31483 @menu
31484 * Creating an Ada Spec for the DLL Services::
31485 * Creating an Import Library::
31486 @end menu
31487
31488 @noindent
31489 To use the services of a DLL, say @file{API.dll}, in your Ada application
31490 you must have:
31491
31492 @enumerate
31493 @item
31494 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
31495 @file{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
31496 header files provided with the DLL.
31497
31498 @item
31499 The import library (@file{libAPI.dll.a} or @file{API.lib}). As previously
31500 mentioned an import library is a statically linked library containing the
31501 import table which will be filled at load time to point to the actual
31502 @file{API.dll} routines. Sometimes you don't have an import library for the
31503 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
31504 one. Note that this is optional.
31505
31506 @item
31507 The actual DLL, @file{API.dll}.
31508 @end enumerate
31509
31510 @noindent
31511 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
31512 services of @file{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
31513 you simply issue the command
31514
31515 @smallexample
31516 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
31517 @end smallexample
31518
31519 @noindent
31520 The argument @option{-largs -lAPI} at the end of the @command{gnatmake} command
31521 tells the GNAT linker to look first for a library named @file{API.lib}
31522 (Microsoft-style name) and if not found for a libraries named
31523 @file{libAPI.dll.a}, @file{API.dll.a} or @file{libAPI.a}.
31524 (GNAT-style name). Note that if the Ada package spec for @file{API.dll}
31525 contains the following pragma
31526
31527 @smallexample @c ada
31528 pragma Linker_Options ("-lAPI");
31529 @end smallexample
31530
31531 @noindent
31532 you do not have to add @option{-largs -lAPI} at the end of the
31533 @command{gnatmake} command.
31534
31535 If any one of the items above is missing you will have to create it
31536 yourself. The following sections explain how to do so using as an
31537 example a fictitious DLL called @file{API.dll}.
31538
31539 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services
31540 @subsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
31541
31542 @noindent
31543 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
31544 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
31545 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
31546 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
31547 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
31548 the header file of @file{API.dll} is a file @file{api.h} containing the
31549 following two definitions:
31550
31551 @smallexample
31552 @group
31553 @cartouche
31554 int some_var;
31555 int get (char *);
31556 @end cartouche
31557 @end group
31558 @end smallexample
31559
31560 @noindent
31561 then the equivalent Ada spec could be:
31562
31563 @smallexample @c ada
31564 @group
31565 @cartouche
31566 with Interfaces.C.Strings;
31567 package API is
31568    use Interfaces;
31569
31570    Some_Var : C.int;
31571    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
31572
31573 private
31574    pragma Import (C, Get);
31575    pragma Import (DLL, Some_Var);
31576 end API;
31577 @end cartouche
31578 @end group
31579 @end smallexample
31580
31581 @noindent
31582 Note that a variable is
31583 @strong{always imported with a Stdcall convention}. A function
31584 can have @code{C} or @code{Stdcall} convention.
31585 (@pxref{Windows Calling Conventions}).
31586
31587 @node Creating an Import Library
31588 @subsection Creating an Import Library
31589 @cindex Import library
31590
31591 @menu
31592 * The Definition File::
31593 * GNAT-Style Import Library::
31594 * Microsoft-Style Import Library::
31595 @end menu
31596
31597 @noindent
31598 If a Microsoft-style import library @file{API.lib} or a GNAT-style
31599 import library @file{libAPI.dll.a} or @file{libAPI.a} is available
31600 with @file{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
31601 section if @file{API.dll} or @file{libAPI.dll} is built with GNU tools
31602 as in this case it is possible to link directly against the
31603 DLL. Otherwise read on.
31604
31605 @node The Definition File
31606 @subsubsection The Definition File
31607 @cindex Definition file
31608 @findex .def
31609
31610 @noindent
31611 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
31612 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
31613 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
31614 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
31615 suffix) has the following structure:
31616
31617 @smallexample
31618 @group
31619 @cartouche
31620 @r{[}LIBRARY @var{name}@r{]}
31621 @r{[}DESCRIPTION @var{string}@r{]}
31622 EXPORTS
31623    @var{symbol1}
31624    @var{symbol2}
31625    @dots{}
31626 @end cartouche
31627 @end group
31628 @end smallexample
31629
31630 @table @code
31631 @item LIBRARY @var{name}
31632 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
31633
31634 @item DESCRIPTION @var{string}
31635 This section, which is optional, gives a description string that will be
31636 embedded in the import library.
31637
31638 @item EXPORTS
31639 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
31640 variables). For instance in the case of @file{API.dll} the @code{EXPORTS}
31641 section of @file{API.def} looks like:
31642
31643 @smallexample
31644 @group
31645 @cartouche
31646 EXPORTS
31647    some_var
31648    get
31649 @end cartouche
31650 @end group
31651 @end smallexample
31652 @end table
31653
31654 @noindent
31655 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@}@code{@var{nn}})
31656 (@pxref{Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
31657 calling convention function in the exported symbols list.
31658
31659 @noindent
31660 There can actually be other sections in a definition file, but these
31661 sections are not relevant to the discussion at hand.
31662
31663 @node GNAT-Style Import Library
31664 @subsubsection GNAT-Style Import Library
31665
31666 @noindent
31667 To create a static import library from @file{API.dll} with the GNAT tools
31668 you should proceed as follows:
31669
31670 @enumerate
31671 @item
31672 Create the definition file @file{API.def} (@pxref{The Definition File}).
31673 For that use the @code{dll2def} tool as follows:
31674
31675 @smallexample
31676 $ dll2def API.dll > API.def
31677 @end smallexample
31678
31679 @noindent
31680 @code{dll2def} is a very simple tool: it takes as input a DLL and prints
31681 to standard output the list of entry points in the DLL. Note that if
31682 some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
31683 (@pxref{Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@}@var{nn}
31684 suffix then you'll have to edit @file{api.def} to add it, and specify
31685 @option{-k} to @command{gnatdll} when creating the import library.
31686
31687 @noindent
31688 Here are some hints to find the right @code{@@}@var{nn} suffix.
31689
31690 @enumerate
31691 @item
31692 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
31693 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
31694 corresponding Microsoft documentation for further details).
31695
31696 @smallexample
31697 $ dumpbin /exports api.lib
31698 @end smallexample
31699
31700 @item
31701 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
31702 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
31703 definition file and add the right suffix.
31704 @end enumerate
31705
31706 @item
31707 Build the import library @code{libAPI.dll.a}, using @code{gnatdll}
31708 (@pxref{Using gnatdll}) as follows:
31709
31710 @smallexample
31711 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
31712 @end smallexample
31713
31714 @noindent
31715 @code{gnatdll} takes as input a definition file @file{API.def} and the
31716 name of the DLL containing the services listed in the definition file
31717 @file{API.dll}. The name of the static import library generated is
31718 computed from the name of the definition file as follows: if the
31719 definition file name is @var{xyz}@code{.def}, the import library name will
31720 be @code{lib}@var{xyz}@code{.a}. Note that in the previous example option
31721 @option{-e} could have been removed because the name of the definition
31722 file (before the ``@code{.def}'' suffix) is the same as the name of the
31723 DLL (@pxref{Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
31724 @end enumerate
31725
31726 @node Microsoft-Style Import Library
31727 @subsubsection Microsoft-Style Import Library
31728
31729 @noindent
31730 With GNAT you can either use a GNAT-style or Microsoft-style import
31731 library. A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
31732 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
31733 tools (@pxref{Mixed-Language Programming on Windows}).
31734
31735 To create a Microsoft-style import library for @file{API.dll} you
31736 should proceed as follows:
31737
31738 @enumerate
31739 @item
31740 Create the definition file @file{API.def} from the DLL. For this use either
31741 the @code{dll2def} tool as described above or the Microsoft @code{dumpbin}
31742 tool (see the corresponding Microsoft documentation for further details).
31743
31744 @item
31745 Build the actual import library using Microsoft's @code{lib} utility:
31746
31747 @smallexample
31748 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
31749 @end smallexample
31750
31751 @noindent
31752 If you use the above command the definition file @file{API.def} must
31753 contain a line giving the name of the DLL:
31754
31755 @smallexample
31756 LIBRARY      "API"
31757 @end smallexample
31758
31759 @noindent
31760 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
31761 @code{lib}.
31762 @end enumerate
31763
31764 @node Building DLLs with GNAT
31765 @section Building DLLs with GNAT
31766 @cindex DLLs, building
31767
31768 @noindent
31769 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
31770 support. With the following procedure it is straight forward to build
31771 and use DLLs with GNAT.
31772
31773 @enumerate
31774
31775 @item building object files
31776
31777 The first step is to build all objects files that are to be included
31778 into the DLL. This is done by using the standard @command{gnatmake} tool.
31779
31780 @item building the DLL
31781
31782 To build the DLL you must use @command{gcc}'s @option{-shared}
31783 option. It is quite simple to use this method:
31784
31785 @smallexample
31786 $ gcc -shared -o api.dll obj1.o obj2.o @dots{}
31787 @end smallexample
31788
31789 It is important to note that in this case all symbols found in the
31790 object files are automatically exported. It is possible to restrict
31791 the set of symbols to export by passing to @command{gcc} a definition
31792 file, @pxref{The Definition File}. For example:
31793
31794 @smallexample
31795 $ gcc -shared -o api.dll api.def obj1.o obj2.o @dots{}
31796 @end smallexample
31797
31798 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
31799 for every package that required one. Elaboration procedures are named
31800 using the package name followed by "_E".
31801
31802 @item preparing DLL to be used
31803
31804 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
31805 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
31806 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
31807 the code in the DLL. For example:
31808
31809 @smallexample
31810 $ mkdir apilib
31811 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
31812 $ attrib +R apilib\*.ali
31813 @end smallexample
31814
31815 @end enumerate
31816
31817 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
31818 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
31819 GNAT shared libraries. This is achieved by using @option{-shared} binder's
31820 option.
31821
31822 @smallexample
31823 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
31824 @end smallexample
31825
31826 @node Building DLLs with GNAT Project files
31827 @section Building DLLs with GNAT Project files
31828 @cindex DLLs, building
31829
31830 @noindent
31831 There is nothing specific to Windows in the build process.
31832 @pxref{Library Projects}.
31833
31834 @noindent
31835 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
31836 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
31837 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
31838
31839 @node Building DLLs with gnatdll
31840 @section Building DLLs with gnatdll
31841 @cindex DLLs, building
31842
31843 @menu
31844 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada::
31845 * Exporting Ada Entities::
31846 * Ada DLLs and Elaboration::
31847 * Ada DLLs and Finalization::
31848 * Creating a Spec for Ada DLLs::
31849 * Creating the Definition File::
31850 * Using gnatdll::
31851 @end menu
31852
31853 @noindent
31854 Note that it is preferred to use the built-in GNAT DLL support
31855 (@pxref{Building DLLs with GNAT}) or GNAT Project files
31856 (@pxref{Building DLLs with GNAT Project files}) to build DLLs.
31857
31858 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
31859 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
31860 remainder of this section.
31861
31862 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
31863 non-Ada applications are as follows:
31864
31865 @enumerate
31866 @item
31867 You need to mark each Ada @i{entity} exported by the DLL with a @code{C} or
31868 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
31869 entities exported by the DLL (@pxref{Exporting Ada Entities}). You can
31870 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
31871
31872 @item
31873 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
31874 @code{adainit} generated by @command{gnatbind} to perform the elaboration of
31875 the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
31876 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
31877 to initialize the DLL.
31878
31879 @item
31880 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
31881 routine @code{adafinal} generated by @command{gnatbind} to perform the
31882 finalization of the Ada code in the DLL (@pxref{Ada DLLs and Finalization}).
31883 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
31884 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
31885
31886 @item
31887 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
31888 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
31889
31890 @item
31891 You must provide a definition file listing the exported entities
31892 (@pxref{The Definition File}).
31893
31894 @item
31895 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
31896 library (@pxref{Using gnatdll}).
31897 @end enumerate
31898
31899 @noindent
31900 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
31901 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
31902 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
31903 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
31904 @pxref{Library Projects}.
31905
31906 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada
31907 @subsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
31908
31909 @noindent
31910 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
31911 should be aware of. Because on Windows the GNAT run time is not in a DLL of
31912 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run time. Specifically,
31913 each Ada DLL includes the services of the GNAT run time that are necessary
31914 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
31915 Ada DLL there are two independent GNAT run times: one in the Ada DLL and
31916 one in the main program.
31917
31918 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
31919 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
31920 handles (e.g.@: @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
31921 types, etc.
31922
31923 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
31924 Windows object handles, etc.
31925
31926 @node Exporting Ada Entities
31927 @subsection Exporting Ada Entities
31928 @cindex Export table
31929
31930 @noindent
31931 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
31932 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
31933 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
31934 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
31935 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
31936 variable:
31937
31938 @smallexample @c ada
31939 @group
31940 @cartouche
31941 with Interfaces.C; use Interfaces;
31942 package API is
31943    Count : C.int := 0;
31944    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
31945
31946    procedure Initialize_API;
31947    procedure Finalize_API;
31948    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
31949 private
31950    pragma Export (C, Initialize_API);
31951    pragma Export (C, Finalize_API);
31952    pragma Export (C, Count);
31953    pragma Export (C, Factorial);
31954 end API;
31955 @end cartouche
31956 @end group
31957 @end smallexample
31958
31959 @smallexample @c ada
31960 @group
31961 @cartouche
31962 package body API is
31963    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
31964       Fact : C.int := 1;
31965    begin
31966       Count := Count + 1;
31967       for K in 1 .. Val loop
31968          Fact := Fact * K;
31969       end loop;
31970       return Fact;
31971    end Factorial;
31972
31973    procedure Initialize_API is
31974       procedure Adainit;
31975       pragma Import (C, Adainit);
31976    begin
31977       Adainit;
31978    end Initialize_API;
31979
31980    procedure Finalize_API is
31981       procedure Adafinal;
31982       pragma Import (C, Adafinal);
31983    begin
31984       Adafinal;
31985    end Finalize_API;
31986 end API;
31987 @end cartouche
31988 @end group
31989 @end smallexample
31990
31991 @noindent
31992 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
31993 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
31994 convention. As an example, the previous package could be written as
31995 follows:
31996
31997 @smallexample @c ada
31998 @group
31999 @cartouche
32000 package API is
32001    Count : Integer := 0;
32002    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
32003
32004    procedure Initialize_API;
32005    procedure Finalize_API;
32006    --  Initialization and Finalization routines.
32007 end API;
32008 @end cartouche
32009 @end group
32010 @end smallexample
32011
32012 @smallexample @c ada
32013 @group
32014 @cartouche
32015 package body API is
32016    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
32017       Fact : Integer := 1;
32018    begin
32019       Count := Count + 1;
32020       for K in 1 .. Val loop
32021          Fact := Fact * K;
32022       end loop;
32023       return Fact;
32024    end Factorial;
32025
32026    @dots{}
32027    --  The remainder of this package body is unchanged.
32028 end API;
32029 @end cartouche
32030 @end group
32031 @end smallexample
32032
32033 @noindent
32034 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
32035 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
32036 in the definition file of the Ada DLL
32037 (@pxref{Creating the Definition File}).
32038
32039 @node Ada DLLs and Elaboration
32040 @subsection Ada DLLs and Elaboration
32041 @cindex DLLs and elaboration
32042
32043 @noindent
32044 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
32045 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
32046 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
32047 (@pxref{Elaboration Order Handling in GNAT}).
32048
32049 To achieve this you must export an initialization routine
32050 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
32051 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
32052 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
32053 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
32054 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
32055 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
32056 tool (@pxref{Using gnatdll}).
32057
32058 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
32059 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
32060 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
32061 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
32062 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
32063 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
32064 the system (that is, only a single thread can execute ``through'' it at a
32065 time), which means that the GNAT run time will deadlock waiting for the
32066 newly created task to complete its initialization.
32067
32068 @node Ada DLLs and Finalization
32069 @subsection Ada DLLs and Finalization
32070 @cindex DLLs and finalization
32071
32072 @noindent
32073 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
32074 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
32075 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
32076 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
32077 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
32078 (@pxref{Binding with Non-Ada Main Programs}).
32079 See the body of @code{Finalize_Api} for an
32080 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
32081 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
32082 (@pxref{Using gnatdll}).
32083
32084 @node Creating a Spec for Ada DLLs
32085 @subsection Creating a Spec for Ada DLLs
32086
32087 @noindent
32088 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
32089 language (e.g.@: C), you have to translate the specs of the exported Ada
32090 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
32091 the corresponding C header file could look like:
32092
32093 @smallexample
32094 @group
32095 @cartouche
32096 extern int *_imp__count;
32097 #define count (*_imp__count)
32098 int factorial (int);
32099 @end cartouche
32100 @end group
32101 @end smallexample
32102
32103 @noindent
32104 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
32105 other Ada applications, you need two different specs for the packages
32106 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
32107 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
32108 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
32109 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
32110 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
32111
32112 @smallexample @c ada
32113 @group
32114 @cartouche
32115 package API is
32116    Count : Integer := 0;
32117    @dots{}
32118    --  Remainder of the package omitted.
32119 end API;
32120 @end cartouche
32121 @end group
32122 @end smallexample
32123
32124 @noindent
32125 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
32126 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
32127 DLL is:
32128
32129 @smallexample @c ada
32130 @group
32131 @cartouche
32132 package API is
32133    Count : Integer;
32134    pragma Import (DLL, Count);
32135 end API;
32136 @end cartouche
32137 @end group
32138 @end smallexample
32139
32140 @node Creating the Definition File
32141 @subsection Creating the Definition File
32142
32143 @noindent
32144 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
32145 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
32146 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
32147 with a @code{C} calling convention) is:
32148
32149 @smallexample
32150 @group
32151 @cartouche
32152 EXPORTS
32153     count
32154     factorial
32155     finalize_api
32156     initialize_api
32157 @end cartouche
32158 @end group
32159 @end smallexample
32160
32161 @noindent
32162 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
32163 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
32164 entities, which in this case are:
32165
32166 @smallexample
32167 @group
32168 @cartouche
32169 EXPORTS
32170     api__count
32171     api__factorial
32172     api__finalize_api
32173     api__initialize_api
32174 @end cartouche
32175 @end group
32176 @end smallexample
32177
32178 @node Using gnatdll
32179 @subsection Using @code{gnatdll}
32180 @findex gnatdll
32181
32182 @menu
32183 * gnatdll Example::
32184 * gnatdll behind the Scenes::
32185 * Using dlltool::
32186 @end menu
32187
32188 @noindent
32189 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
32190 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
32191 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
32192 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
32193 @code{gnatdll} command is
32194
32195 @smallexample
32196 @cartouche
32197 $ gnatdll @ovar{switches} @var{list-of-files} @r{[}-largs @var{opts}@r{]}
32198 @end cartouche
32199 @end smallexample
32200
32201 @noindent
32202 where @var{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
32203 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
32204 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
32205 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
32206 whose services are to be included in the DLL. If @var{list-of-files} is
32207 missing, only the static import library is generated.
32208
32209 @noindent
32210 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
32211
32212 @table @code
32213 @item -a@ovar{address}
32214 @cindex @option{-a} (@code{gnatdll})
32215 Build a non-relocatable DLL at @var{address}. If @var{address} is not
32216 specified the default address @var{0x11000000} will be used. By default,
32217 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
32218 advise the reader to build relocatable DLL.
32219
32220 @item -b @var{address}
32221 @cindex @option{-b} (@code{gnatdll})
32222 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
32223 @code{0x11000000}.
32224
32225 @item -bargs @var{opts}
32226 @cindex @option{-bargs} (@code{gnatdll})
32227 Binder options. Pass @var{opts} to the binder.
32228
32229 @item -d @var{dllfile}
32230 @cindex @option{-d} (@code{gnatdll})
32231 @var{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
32232 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
32233 obtained algorithmically from @var{dllfile} as shown in the following
32234 example: if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
32235 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
32236 by option @option{-e}) is obtained algorithmically from @var{dllfile}
32237 as shown in the following example:
32238 if @var{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
32239 file used is @code{xyz.def}.
32240
32241 @item -e @var{deffile}
32242 @cindex @option{-e} (@code{gnatdll})
32243 @var{deffile} is the name of the definition file.
32244
32245 @item -g
32246 @cindex @option{-g} (@code{gnatdll})
32247 Generate debugging information. This information is stored in the object
32248 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
32249 where it can be read by the debugger. You must use the
32250 @option{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
32251 stack traceback.
32252
32253 @item -h
32254 @cindex @option{-h} (@code{gnatdll})
32255 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
32256
32257 @item -Idir
32258 @cindex @option{-I} (@code{gnatdll})
32259 Direct @code{gnatdll} to search the @var{dir} directory for source and
32260 object files needed to build the DLL.
32261 (@pxref{Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
32262
32263 @item -k
32264 @cindex @option{-k} (@code{gnatdll})
32265 Removes the @code{@@}@var{nn} suffix from the import library's exported
32266 names, but keeps them for the link names. You must specify this
32267 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
32268 the @code{@@}@var{nn} suffix has been removed. This is the case for most
32269 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
32270 @option{-n} option is specified.
32271
32272 @item -l @var{file}
32273 @cindex @option{-l} (@code{gnatdll})
32274 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
32275 @var{file}, instead of being given in the command line. Each line in
32276 @var{file} contains the name of an ALI or object file.
32277
32278 @item -n
32279 @cindex @option{-n} (@code{gnatdll})
32280 No Import. Do not create the import library.
32281
32282 @item -q
32283 @cindex @option{-q} (@code{gnatdll})
32284 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
32285
32286 @item -v
32287 @cindex @option{-v} (@code{gnatdll})
32288 Verbose mode. Display extra information.
32289
32290 @item -largs @var{opts}
32291 @cindex @option{-largs} (@code{gnatdll})
32292 Linker options. Pass @var{opts} to the linker.
32293 @end table
32294
32295 @node gnatdll Example
32296 @subsubsection @code{gnatdll} Example
32297
32298 @noindent
32299 As an example the command to build a relocatable DLL from @file{api.adb}
32300 once @file{api.adb} has been compiled and @file{api.def} created is
32301
32302 @smallexample
32303 $ gnatdll -d api.dll api.ali
32304 @end smallexample
32305
32306 @noindent
32307 The above command creates two files: @file{libapi.dll.a} (the import
32308 library) and @file{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
32309 only the DLL, just type:
32310
32311 @smallexample
32312 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
32313 @end smallexample
32314
32315 @noindent
32316 Alternatively if you want to create just the import library, type:
32317
32318 @smallexample
32319 $ gnatdll -d api.dll
32320 @end smallexample
32321
32322 @node gnatdll behind the Scenes
32323 @subsubsection @code{gnatdll} behind the Scenes
32324
32325 @noindent
32326 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
32327 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
32328 goes on behind the scenes, you should skip this section.
32329
32330 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
32331 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
32332 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
32333 files. In the case of this example this means that @file{api.o} and
32334 @file{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
32335 the following:
32336
32337 @enumerate
32338 @item
32339 @code{gnatdll} builds the base file (@file{api.base}). A base file gives
32340 the information necessary to generate relocation information for the
32341 DLL.
32342
32343 @smallexample
32344 @group
32345 $ gnatbind -n api
32346 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
32347 @end group
32348 @end smallexample
32349
32350 @noindent
32351 In addition to the base file, the @command{gnatlink} command generates an
32352 output file @file{api.jnk} which can be discarded. The @option{-mdll} switch
32353 asks @command{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
32354 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
32355 is loaded into memory.
32356
32357 @item
32358 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (@pxref{Using dlltool}) to build the
32359 export table (@file{api.exp}). The export table contains the relocation
32360 information in a form which can be used during the final link to ensure
32361 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
32362
32363 @smallexample
32364 @group
32365 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
32366           --output-exp api.exp
32367 @end group
32368 @end smallexample
32369
32370 @item
32371 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
32372 @command{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
32373 has been deleted during the previous call to @command{gnatlink}.
32374
32375 @smallexample
32376 @group
32377 $ gnatbind -n api
32378 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
32379       -Wl,--base-file,api.base
32380 @end group
32381 @end smallexample
32382
32383 @item
32384 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
32385 generates the DLL import library @file{libAPI.dll.a}.
32386
32387 @smallexample
32388 @group
32389 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \
32390           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
32391 @end group
32392 @end smallexample
32393
32394 @item
32395 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
32396 table.
32397
32398 @smallexample
32399 @group
32400 $ gnatbind -n api
32401 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
32402 @end group
32403 @end smallexample
32404 @end enumerate
32405
32406 @node Using dlltool
32407 @subsubsection Using @code{dlltool}
32408
32409 @noindent
32410 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
32411 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
32412 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
32413 is
32414
32415 @smallexample
32416 $ dlltool @ovar{switches}
32417 @end smallexample
32418
32419 @noindent
32420 @code{dlltool} switches include:
32421
32422 @table @option
32423 @item --base-file @var{basefile}
32424 @cindex @option{--base-file} (@command{dlltool})
32425 Read the base file @var{basefile} generated by the linker. This switch
32426 is used to create a relocatable DLL.
32427
32428 @item --def @var{deffile}
32429 @cindex @option{--def} (@command{dlltool})
32430 Read the definition file.
32431
32432 @item --dllname @var{name}
32433 @cindex @option{--dllname} (@command{dlltool})
32434 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
32435 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
32436 @option{--output-lib}.
32437
32438 @item -k
32439 @cindex @option{-k} (@command{dlltool})
32440 Kill @code{@@}@var{nn} from exported names
32441 (@pxref{Windows Calling Conventions}
32442 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols.
32443
32444 @item --help
32445 @cindex @option{--help} (@command{dlltool})
32446 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
32447
32448 @item --output-exp @var{exportfile}
32449 @cindex @option{--output-exp} (@command{dlltool})
32450 Generate an export file @var{exportfile}. The export file contains the
32451 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
32452
32453 @item --output-lib @var{libfile}
32454 @cindex @option{--output-lib} (@command{dlltool})
32455 Generate a static import library @var{libfile}.
32456
32457 @item -v
32458 @cindex @option{-v} (@command{dlltool})
32459 Verbose mode.
32460
32461 @item --as @var{assembler-name}
32462 @cindex @option{--as} (@command{dlltool})
32463 Use @var{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
32464 @end table
32465
32466 @node GNAT and Windows Resources
32467 @section GNAT and Windows Resources
32468 @cindex Resources, windows
32469
32470 @menu
32471 * Building Resources::
32472 * Compiling Resources::
32473 * Using Resources::
32474 @end menu
32475
32476 @noindent
32477 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
32478 application. The objects that can be added as resources include:
32479
32480 @itemize @bullet
32481 @item
32482 menus
32483
32484 @item
32485 accelerators
32486
32487 @item
32488 dialog boxes
32489
32490 @item
32491 string tables
32492
32493 @item
32494 bitmaps
32495
32496 @item
32497 cursors
32498
32499 @item
32500 icons
32501
32502 @item
32503 fonts
32504 @end itemize
32505
32506 @noindent
32507 This section explains how to build, compile and use resources.
32508
32509 @node Building Resources
32510 @subsection Building Resources
32511 @cindex Resources, building
32512
32513 @noindent
32514 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
32515 @file{.rc} extension.
32516 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
32517 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
32518 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
32519 It is always possible to build an @file{.rc} file yourself by writing a
32520 resource script.
32521
32522 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
32523 complete description of the resource script language can be found in the
32524 Microsoft documentation.
32525
32526 @node Compiling Resources
32527 @subsection Compiling Resources
32528 @findex rc
32529 @findex windres
32530 @cindex Resources, compiling
32531
32532 @noindent
32533 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
32534 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
32535 @code{windres} as follows:
32536
32537 @smallexample
32538 $ windres -i myres.rc -o myres.o
32539 @end smallexample
32540
32541 @noindent
32542 By default @code{windres} will run @command{gcc} to preprocess the @file{.rc}
32543 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
32544 @file{cpp.exe}) using the @code{windres} @option{--preprocessor}
32545 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
32546 the command @code{windres} @option{--help}.
32547
32548 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
32549 to produce a @file{.res} file (binary resource file). See the
32550 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
32551 you need to use @code{windres} to translate the @file{.res} file to a
32552 GNAT-compatible object file as follows:
32553
32554 @smallexample
32555 $ windres -i myres.res -o myres.o
32556 @end smallexample
32557
32558 @node Using Resources
32559 @subsection Using Resources
32560 @cindex Resources, using
32561
32562 @noindent
32563 To include the resource file in your program just add the
32564 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
32565 arguments. With @command{gnatmake} this is done by using the @option{-largs}
32566 option:
32567
32568 @smallexample
32569 $ gnatmake myprog -largs myres.o
32570 @end smallexample
32571
32572 @node Debugging a DLL
32573 @section Debugging a DLL
32574 @cindex DLL debugging
32575
32576 @menu
32577 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT::
32578 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT::
32579 @end menu
32580
32581 @noindent
32582 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
32583 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
32584 program that uses it. We have the following four possibilities:
32585
32586 @enumerate 1
32587 @item
32588 The program and the DLL are built with @code{GCC/GNAT}.
32589 @item
32590 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
32591 @code{GCC/GNAT}.
32592 @item
32593 The program is built with @code{GCC/GNAT} and the DLL is built with
32594 foreign tools.
32595 @item
32596 @end enumerate
32597
32598 @noindent
32599 In this section we address only cases one and two above.
32600 There is no point in trying to debug
32601 a DLL with @code{GNU/GDB}, if there is no GDB-compatible debugging
32602 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
32603 tools suite used to build the DLL.
32604
32605 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
32606 @subsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
32607
32608 @noindent
32609 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
32610 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
32611 the process. Let's suppose here that the main procedure is named
32612 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
32613 @code{ada_dll}.
32614
32615 @noindent
32616 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
32617 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
32618 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
32619
32620 @enumerate 1
32621 @item Launch @code{GDB} on the main program.
32622
32623 @smallexample
32624 $ gdb -nw ada_main
32625 @end smallexample
32626
32627 @item Start the program and stop at the beginning of the main procedure
32628
32629 @smallexample
32630 (gdb) start
32631 @end smallexample
32632
32633 @noindent
32634 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
32635 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
32636 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
32637 possible to set a breakpoint in the DLL.
32638
32639 @item Set a breakpoint inside the DLL
32640
32641 @smallexample
32642 (gdb) break ada_dll
32643 (gdb) cont
32644 @end smallexample
32645
32646 @end enumerate
32647
32648 @noindent
32649 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
32650 you can use the standard approach to debug the whole program
32651 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
32652
32653 @ignore
32654 @c This used to work, probably because the DLLs were non-relocatable
32655 @c keep this section around until the problem is sorted out.
32656
32657 To break on the @code{DllMain} routine it is not possible to follow
32658 the procedure above. At the time the program stop on @code{ada_main}
32659 the @code{DllMain} routine as already been called. Either you can use
32660 the procedure below @pxref{Debugging the DLL Directly} or this procedure:
32661
32662 @enumerate 1
32663 @item Launch @code{GDB} on the main program.
32664
32665 @smallexample
32666 $ gdb ada_main
32667 @end smallexample
32668
32669 @item Load DLL symbols
32670
32671 @smallexample
32672 (gdb) add-sym api.dll
32673 @end smallexample
32674
32675 @item Set a breakpoint inside the DLL
32676
32677 @smallexample
32678 (gdb) break ada_dll.adb:45
32679 @end smallexample
32680
32681 Note that at this point it is not possible to break using the routine symbol
32682 directly as the program is not yet running. The solution is to break
32683 on the proper line (break in @file{ada_dll.adb} line 45).
32684
32685 @item Start the program
32686
32687 @smallexample
32688 (gdb) run
32689 @end smallexample
32690
32691 @end enumerate
32692 @end ignore
32693
32694 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
32695 @subsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
32696
32697 @menu
32698 * Debugging the DLL Directly::
32699 * Attaching to a Running Process::
32700 @end menu
32701
32702 @noindent
32703 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
32704 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
32705 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
32706 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
32707 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
32708 section addresses this issue by describing some methods that can be used
32709 to break somewhere in the DLL to debug it.
32710
32711 @noindent
32712 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
32713 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
32714 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
32715 @code{ada_dll}.
32716
32717 @noindent
32718 The DLL (@pxref{Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
32719 been built with debugging information (see GNAT -g option).
32720
32721 @node Debugging the DLL Directly
32722 @subsubsection Debugging the DLL Directly
32723
32724 @enumerate 1
32725 @item
32726 Find out the executable starting address
32727
32728 @smallexample
32729 $ objdump --file-header main.exe
32730 @end smallexample
32731
32732 The starting address is reported on the last line. For example:
32733
32734 @smallexample
32735 main.exe:     file format pei-i386
32736 architecture: i386, flags 0x0000010a:
32737 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
32738 start address 0x00401010
32739 @end smallexample
32740
32741 @item
32742 Launch the debugger on the executable.
32743
32744 @smallexample
32745 $ gdb main.exe
32746 @end smallexample
32747
32748 @item
32749 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
32750
32751 @smallexample
32752 $ (gdb) break *0x00401010
32753 $ (gdb) run
32754 @end smallexample
32755
32756 The program will stop at the given address.
32757
32758 @item
32759 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
32760
32761 @smallexample
32762 (gdb) break ada_dll.adb:45
32763 @end smallexample
32764
32765 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
32766 select the Ada language (language used by the DLL).
32767
32768 @smallexample
32769 (gdb) set language ada
32770 (gdb) break ada_dll
32771 @end smallexample
32772
32773 @item
32774 Continue the program.
32775
32776 @smallexample
32777 (gdb) cont
32778 @end smallexample
32779
32780 @noindent
32781 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
32782 set. From that point you can use the standard way to debug a program
32783 as described in (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
32784
32785 @end enumerate
32786
32787 @noindent
32788 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
32789
32790 @node Attaching to a Running Process
32791 @subsubsection Attaching to a Running Process
32792 @cindex DLL debugging, attach to process
32793
32794 @noindent
32795 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
32796 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
32797 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
32798 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
32799 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
32800
32801 @enumerate 1
32802
32803 @item Launch the main program @file{main.exe}.
32804
32805 @smallexample
32806 $ main
32807 @end smallexample
32808
32809 @item Use the Windows @i{Task Manager} to find the process ID. Let's say
32810 that the process PID for @file{main.exe} is 208.
32811
32812 @item Launch gdb.
32813
32814 @smallexample
32815 $ gdb
32816 @end smallexample
32817
32818 @item Attach to the running process to be debugged.
32819
32820 @smallexample
32821 (gdb) attach 208
32822 @end smallexample
32823
32824 @item Load the process debugging information.
32825
32826 @smallexample
32827 (gdb) symbol-file main.exe
32828 @end smallexample
32829
32830 @item Break somewhere in the DLL.
32831
32832 @smallexample
32833 (gdb) break ada_dll
32834 @end smallexample
32835
32836 @item Continue process execution.
32837
32838 @smallexample
32839 (gdb) cont
32840 @end smallexample
32841
32842 @end enumerate
32843
32844 @noindent
32845 This last step will resume the process execution, and stop at
32846 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
32847 approach to debug a program as described in
32848 (@pxref{Running and Debugging Ada Programs}).
32849
32850 @node Setting Stack Size from gnatlink
32851 @section Setting Stack Size from @command{gnatlink}
32852
32853 @noindent
32854 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
32855 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
32856 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
32857 Storage_Size or with the @command{gnatbind -d} command.
32858
32859 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
32860 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
32861 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
32862 In particular, Stack Overflow checks are made against this
32863 link-time specified size.
32864
32865 This setting can be done with
32866 @command{gnatlink} using either:
32867
32868 @itemize @bullet
32869
32870 @item using @option{-Xlinker} linker option
32871
32872 @smallexample
32873 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
32874 @end smallexample
32875
32876 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
32877 size to 0x1000 bytes.
32878
32879 @item using @option{-Wl} linker option
32880
32881 @smallexample
32882 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
32883 @end smallexample
32884
32885 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
32886 @option{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
32887 because the coma is a separator for this option.
32888
32889 @end itemize
32890
32891 @node Setting Heap Size from gnatlink
32892 @section Setting Heap Size from @command{gnatlink}
32893
32894 @noindent
32895 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
32896 @command{gnatlink} using either:
32897
32898 @itemize @bullet
32899
32900 @item using @option{-Xlinker} linker option
32901
32902 @smallexample
32903 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
32904 @end smallexample
32905
32906 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
32907 size to 0x1000 bytes.
32908
32909 @item using @option{-Wl} linker option
32910
32911 @smallexample
32912 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
32913 @end smallexample
32914
32915 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
32916 @option{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
32917 because the coma is a separator for this option.
32918
32919 @end itemize
32920
32921 @end ifset
32922
32923 @c **********************************
32924 @c * GNU Free Documentation License *
32925 @c **********************************
32926 @include fdl.texi
32927 @c GNU Free Documentation License
32928
32929 @node Index,,GNU Free Documentation License, Top
32930 @unnumbered Index
32931
32932 @printindex cp
32933
32934 @contents
32935 @c Put table of contents at end, otherwise it precedes the "title page" in
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32939
32940 @bye