SUBREG_PROMOTED_VAR_P handling in expand_direct_optab_fn
[official-gcc.git] / gcc / ada / gnat_ugn.texi
blob947506799a5f97c04b011796111ddf580f246448
1 \input texinfo   @c -*-texinfo-*-
2 @c %**start of header
3 @setfilename gnat_ugn.info
4 @documentencoding UTF-8
5 @ifinfo
6 @*Generated by Sphinx 1.4.6.@*
7 @end ifinfo
8 @settitle GNAT User's Guide for Native Platforms
9 @defindex ge
10 @paragraphindent 0
11 @exampleindent 4
12 @finalout
13 @dircategory GNU Ada Tools 
14 @direntry
15 * gnat_ugn: (gnat_ugn.info). gnat_ugn
16 @end direntry
18 @definfoenclose strong,`,'
19 @definfoenclose emph,`,'
20 @c %**end of header
22 @copying
23 @quotation
24 GNAT User's Guide for Native Platforms , Oct 20, 2017
26 AdaCore
28 Copyright @copyright{} 2008-2017, Free Software Foundation
29 @end quotation
31 @end copying
33 @titlepage
34 @title GNAT User's Guide for Native Platforms
35 @insertcopying
36 @end titlepage
37 @contents
39 @c %** start of user preamble
41 @c %** end of user preamble
43 @ifnottex
44 @node Top
45 @top GNAT User's Guide for Native Platforms
46 @insertcopying
47 @end ifnottex
49 @c %**start of body
50 @anchor{gnat_ugn doc}@anchor{0}
51 @emph{GNAT, The GNU Ada Development Environment}
54 @include gcc-common.texi
55 GCC version @value{version-GCC}@*
56 AdaCore
58 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
59 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3 or
60 any later version published by the Free Software Foundation; with no
61 Invariant Sections, with the Front-Cover Texts being
62 "GNAT User's Guide for Native Platforms",
63 and with no Back-Cover Texts.  A copy of the license is
64 included in the section entitled @ref{1,,GNU Free Documentation License}.
66 @menu
67 * About This Guide:: 
68 * Getting Started with GNAT:: 
69 * The GNAT Compilation Model:: 
70 * Building Executable Programs with GNAT:: 
71 * GNAT Utility Programs:: 
72 * GNAT and Program Execution:: 
73 * Platform-Specific Information:: 
74 * Example of Binder Output File:: 
75 * Elaboration Order Handling in GNAT:: 
76 * Inline Assembler:: 
77 * GNU Free Documentation License:: 
78 * Index:: 
80 @detailmenu
81  --- The Detailed Node Listing ---
83 About This Guide
85 * What This Guide Contains:: 
86 * What You Should Know before Reading This Guide:: 
87 * Related Information:: 
88 * A Note to Readers of Previous Versions of the Manual:: 
89 * Conventions:: 
91 Getting Started with GNAT
93 * Running GNAT:: 
94 * Running a Simple Ada Program:: 
95 * Running a Program with Multiple Units:: 
96 * Using the gnatmake Utility:: 
98 The GNAT Compilation Model
100 * Source Representation:: 
101 * Foreign Language Representation:: 
102 * File Naming Topics and Utilities:: 
103 * Configuration Pragmas:: 
104 * Generating Object Files:: 
105 * Source Dependencies:: 
106 * The Ada Library Information Files:: 
107 * Binding an Ada Program:: 
108 * GNAT and Libraries:: 
109 * Conditional Compilation:: 
110 * Mixed Language Programming:: 
111 * GNAT and Other Compilation Models:: 
112 * Using GNAT Files with External Tools:: 
114 Foreign Language Representation
116 * Latin-1:: 
117 * Other 8-Bit Codes:: 
118 * Wide_Character Encodings:: 
119 * Wide_Wide_Character Encodings:: 
121 File Naming Topics and Utilities
123 * File Naming Rules:: 
124 * Using Other File Names:: 
125 * Alternative File Naming Schemes:: 
126 * Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname:: 
127 * File Name Krunching with gnatkr:: 
128 * Renaming Files with gnatchop:: 
130 Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
132 * Arbitrary File Naming Conventions:: 
133 * Running gnatname:: 
134 * Switches for gnatname:: 
135 * Examples of gnatname Usage:: 
137 File Name Krunching with gnatkr
139 * About gnatkr:: 
140 * Using gnatkr:: 
141 * Krunching Method:: 
142 * Examples of gnatkr Usage:: 
144 Renaming Files with gnatchop
146 * Handling Files with Multiple Units:: 
147 * Operating gnatchop in Compilation Mode:: 
148 * Command Line for gnatchop:: 
149 * Switches for gnatchop:: 
150 * Examples of gnatchop Usage:: 
152 Configuration Pragmas
154 * Handling of Configuration Pragmas:: 
155 * The Configuration Pragmas Files:: 
157 GNAT and Libraries
159 * Introduction to Libraries in GNAT:: 
160 * General Ada Libraries:: 
161 * Stand-alone Ada Libraries:: 
162 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library:: 
164 General Ada Libraries
166 * Building a library:: 
167 * Installing a library:: 
168 * Using a library:: 
170 Stand-alone Ada Libraries
172 * Introduction to Stand-alone Libraries:: 
173 * Building a Stand-alone Library:: 
174 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context:: 
175 * Restrictions in Stand-alone Libraries:: 
177 Conditional Compilation
179 * Modeling Conditional Compilation in Ada:: 
180 * Preprocessing with gnatprep:: 
181 * Integrated Preprocessing:: 
183 Modeling Conditional Compilation in Ada
185 * Use of Boolean Constants:: 
186 * Debugging - A Special Case:: 
187 * Conditionalizing Declarations:: 
188 * Use of Alternative Implementations:: 
189 * Preprocessing:: 
191 Preprocessing with gnatprep
193 * Preprocessing Symbols:: 
194 * Using gnatprep:: 
195 * Switches for gnatprep:: 
196 * Form of Definitions File:: 
197 * Form of Input Text for gnatprep:: 
199 Mixed Language Programming
201 * Interfacing to C:: 
202 * Calling Conventions:: 
203 * Building Mixed Ada and C++ Programs:: 
204 * Generating Ada Bindings for C and C++ headers:: 
205 * Generating C Headers for Ada Specifications:: 
207 Building Mixed Ada and C++ Programs
209 * Interfacing to C++:: 
210 * Linking a Mixed C++ & Ada Program:: 
211 * A Simple Example:: 
212 * Interfacing with C++ constructors:: 
213 * Interfacing with C++ at the Class Level:: 
215 Generating Ada Bindings for C and C++ headers
217 * Running the Binding Generator:: 
218 * Generating Bindings for C++ Headers:: 
219 * Switches:: 
221 Generating C Headers for Ada Specifications
223 * Running the C Header Generator:: 
225 GNAT and Other Compilation Models
227 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models:: 
228 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models:: 
230 Using GNAT Files with External Tools
232 * Using Other Utility Programs with GNAT:: 
233 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT:: 
235 Building Executable Programs with GNAT
237 * Building with gnatmake:: 
238 * Compiling with gcc:: 
239 * Compiler Switches:: 
240 * Linker Switches:: 
241 * Binding with gnatbind:: 
242 * Linking with gnatlink:: 
243 * Using the GNU make Utility:: 
245 Building with gnatmake
247 * Running gnatmake:: 
248 * Switches for gnatmake:: 
249 * Mode Switches for gnatmake:: 
250 * Notes on the Command Line:: 
251 * How gnatmake Works:: 
252 * Examples of gnatmake Usage:: 
254 Compiling with gcc
256 * Compiling Programs:: 
257 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL): Search Paths and the Run-Time Library RTL. 
258 * Order of Compilation Issues:: 
259 * Examples:: 
261 Compiler Switches
263 * Alphabetical List of All Switches:: 
264 * Output and Error Message Control:: 
265 * Warning Message Control:: 
266 * Debugging and Assertion Control:: 
267 * Validity Checking:: 
268 * Style Checking:: 
269 * Run-Time Checks:: 
270 * Using gcc for Syntax Checking:: 
271 * Using gcc for Semantic Checking:: 
272 * Compiling Different Versions of Ada:: 
273 * Character Set Control:: 
274 * File Naming Control:: 
275 * Subprogram Inlining Control:: 
276 * Auxiliary Output Control:: 
277 * Debugging Control:: 
278 * Exception Handling Control:: 
279 * Units to Sources Mapping Files:: 
280 * Code Generation Control:: 
282 Binding with gnatbind
284 * Running gnatbind:: 
285 * Switches for gnatbind:: 
286 * Command-Line Access:: 
287 * Search Paths for gnatbind:: 
288 * Examples of gnatbind Usage:: 
290 Switches for gnatbind
292 * Consistency-Checking Modes:: 
293 * Binder Error Message Control:: 
294 * Elaboration Control:: 
295 * Output Control:: 
296 * Dynamic Allocation Control:: 
297 * Binding with Non-Ada Main Programs:: 
298 * Binding Programs with No Main Subprogram:: 
300 Linking with gnatlink
302 * Running gnatlink:: 
303 * Switches for gnatlink:: 
305 Using the GNU make Utility
307 * Using gnatmake in a Makefile:: 
308 * Automatically Creating a List of Directories:: 
309 * Generating the Command Line Switches:: 
310 * Overcoming Command Line Length Limits:: 
312 GNAT Utility Programs
314 * The File Cleanup Utility gnatclean:: 
315 * The GNAT Library Browser gnatls:: 
316 * The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind:: 
317 * The Ada to HTML Converter gnathtml:: 
319 The File Cleanup Utility gnatclean
321 * Running gnatclean:: 
322 * Switches for gnatclean:: 
324 The GNAT Library Browser gnatls
326 * Running gnatls:: 
327 * Switches for gnatls:: 
328 * Example of gnatls Usage:: 
330 The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
332 * gnatxref Switches:: 
333 * gnatfind Switches:: 
334 * Configuration Files for gnatxref and gnatfind:: 
335 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref:: 
336 * Examples of gnatxref Usage:: 
337 * Examples of gnatfind Usage:: 
339 Examples of gnatxref Usage
341 * General Usage:: 
342 * Using gnatxref with vi:: 
344 The Ada to HTML Converter gnathtml
346 * Invoking gnathtml:: 
347 * Installing gnathtml:: 
349 GNAT and Program Execution
351 * Running and Debugging Ada Programs:: 
352 * Code Coverage and Profiling:: 
353 * Improving Performance:: 
354 * Overflow Check Handling in GNAT:: 
355 * Performing Dimensionality Analysis in GNAT:: 
356 * Stack Related Facilities:: 
357 * Memory Management Issues:: 
359 Running and Debugging Ada Programs
361 * The GNAT Debugger GDB:: 
362 * Running GDB:: 
363 * Introduction to GDB Commands:: 
364 * Using Ada Expressions:: 
365 * Calling User-Defined Subprograms:: 
366 * Using the next Command in a Function:: 
367 * Stopping When Ada Exceptions Are Raised:: 
368 * Ada Tasks:: 
369 * Debugging Generic Units:: 
370 * Remote Debugging with gdbserver:: 
371 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate:: 
372 * Naming Conventions for GNAT Source Files:: 
373 * Getting Internal Debugging Information:: 
374 * Stack Traceback:: 
375 * Pretty-Printers for the GNAT runtime:: 
377 Stack Traceback
379 * Non-Symbolic Traceback:: 
380 * Symbolic Traceback:: 
382 Code Coverage and Profiling
384 * Code Coverage of Ada Programs with gcov:: 
385 * Profiling an Ada Program with gprof:: 
387 Code Coverage of Ada Programs with gcov
389 * Quick startup guide:: 
390 * GNAT specifics:: 
392 Profiling an Ada Program with gprof
394 * Compilation for profiling:: 
395 * Program execution:: 
396 * Running gprof:: 
397 * Interpretation of profiling results:: 
399 Improving Performance
401 * Performance Considerations:: 
402 * Text_IO Suggestions:: 
403 * Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination:: 
405 Performance Considerations
407 * Controlling Run-Time Checks:: 
408 * Use of Restrictions:: 
409 * Optimization Levels:: 
410 * Debugging Optimized Code:: 
411 * Inlining of Subprograms:: 
412 * Floating_Point_Operations:: 
413 * Vectorization of loops:: 
414 * Other Optimization Switches:: 
415 * Optimization and Strict Aliasing:: 
416 * Aliased Variables and Optimization:: 
417 * Atomic Variables and Optimization:: 
418 * Passive Task Optimization:: 
420 Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
422 * About unused subprogram/data elimination:: 
423 * Compilation options:: 
424 * Example of unused subprogram/data elimination:: 
426 Overflow Check Handling in GNAT
428 * Background:: 
429 * Management of Overflows in GNAT:: 
430 * Specifying the Desired Mode:: 
431 * Default Settings:: 
432 * Implementation Notes:: 
434 Stack Related Facilities
436 * Stack Overflow Checking:: 
437 * Static Stack Usage Analysis:: 
438 * Dynamic Stack Usage Analysis:: 
440 Memory Management Issues
442 * Some Useful Memory Pools:: 
443 * The GNAT Debug Pool Facility:: 
445 Platform-Specific Information
447 * Run-Time Libraries:: 
448 * Specifying a Run-Time Library:: 
449 * Microsoft Windows Topics:: 
450 * Mac OS Topics:: 
452 Run-Time Libraries
454 * Summary of Run-Time Configurations:: 
456 Specifying a Run-Time Library
458 * Choosing the Scheduling Policy:: 
460 Microsoft Windows Topics
462 * Using GNAT on Windows:: 
463 * Using a network installation of GNAT:: 
464 * CONSOLE and WINDOWS subsystems:: 
465 * Temporary Files:: 
466 * Disabling Command Line Argument Expansion:: 
467 * Mixed-Language Programming on Windows:: 
468 * Windows Specific Add-Ons:: 
470 Mixed-Language Programming on Windows
472 * Windows Calling Conventions:: 
473 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs): Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs. 
474 * Using DLLs with GNAT:: 
475 * Building DLLs with GNAT Project files:: 
476 * Building DLLs with GNAT:: 
477 * Building DLLs with gnatdll:: 
478 * Ada DLLs and Finalization:: 
479 * Creating a Spec for Ada DLLs:: 
480 * GNAT and Windows Resources:: 
481 * Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications:: 
482 * Debugging a DLL:: 
483 * Setting Stack Size from gnatlink:: 
484 * Setting Heap Size from gnatlink:: 
486 Windows Calling Conventions
488 * C Calling Convention:: 
489 * Stdcall Calling Convention:: 
490 * Win32 Calling Convention:: 
491 * DLL Calling Convention:: 
493 Using DLLs with GNAT
495 * Creating an Ada Spec for the DLL Services:: 
496 * Creating an Import Library:: 
498 Building DLLs with gnatdll
500 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada:: 
501 * Exporting Ada Entities:: 
502 * Ada DLLs and Elaboration:: 
504 Creating a Spec for Ada DLLs
506 * Creating the Definition File:: 
507 * Using gnatdll:: 
509 GNAT and Windows Resources
511 * Building Resources:: 
512 * Compiling Resources:: 
513 * Using Resources:: 
515 Debugging a DLL
517 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT:: 
518 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT:: 
520 Windows Specific Add-Ons
522 * Win32Ada:: 
523 * wPOSIX:: 
525 Mac OS Topics
527 * Codesigning the Debugger:: 
529 Elaboration Order Handling in GNAT
531 * Elaboration Code:: 
532 * Elaboration Order:: 
533 * Checking the Elaboration Order:: 
534 * Controlling the Elaboration Order in Ada:: 
535 * Controlling the Elaboration Order in GNAT:: 
536 * Common Elaboration-model Traits:: 
537 * Dynamic Elaboration Model in GNAT:: 
538 * Static Elaboration Model in GNAT:: 
539 * SPARK Elaboration Model in GNAT:: 
540 * Mixing Elaboration Models:: 
541 * Elaboration Circularities:: 
542 * Resolving Elaboration Circularities:: 
543 * Resolving Task Issues:: 
544 * Elaboration-related Compiler Switches:: 
545 * Summary of Procedures for Elaboration Control:: 
546 * Inspecting the Chosen Elaboration Order:: 
548 Inline Assembler
550 * Basic Assembler Syntax:: 
551 * A Simple Example of Inline Assembler:: 
552 * Output Variables in Inline Assembler:: 
553 * Input Variables in Inline Assembler:: 
554 * Inlining Inline Assembler Code:: 
555 * Other Asm Functionality:: 
557 Other Asm Functionality
559 * The Clobber Parameter:: 
560 * The Volatile Parameter:: 
562 @end detailmenu
563 @end menu
565 @node About This Guide,Getting Started with GNAT,Top,Top
566 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide about-this-guide}@anchor{2}@anchor{gnat_ugn/about_this_guide doc}@anchor{3}@anchor{gnat_ugn/about_this_guide gnat-user-s-guide-for-native-platforms}@anchor{4}@anchor{gnat_ugn/about_this_guide id1}@anchor{5}
567 @chapter About This Guide
571 This guide describes the use of GNAT,
572 a compiler and software development
573 toolset for the full Ada programming language.
574 It documents the features of the compiler and tools, and explains
575 how to use them to build Ada applications.
577 GNAT implements Ada 95, Ada 2005 and Ada 2012, and it may also be
578 invoked in Ada 83 compatibility mode.
579 By default, GNAT assumes Ada 2012, but you can override with a
580 compiler switch (@ref{6,,Compiling Different Versions of Ada})
581 to explicitly specify the language version.
582 Throughout this manual, references to 'Ada' without a year suffix
583 apply to all Ada 95/2005/2012 versions of the language.
585 @menu
586 * What This Guide Contains:: 
587 * What You Should Know before Reading This Guide:: 
588 * Related Information:: 
589 * A Note to Readers of Previous Versions of the Manual:: 
590 * Conventions:: 
592 @end menu
594 @node What This Guide Contains,What You Should Know before Reading This Guide,,About This Guide
595 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide what-this-guide-contains}@anchor{7}
596 @section What This Guide Contains
599 This guide contains the following chapters:
602 @itemize *
604 @item 
605 @ref{8,,Getting Started with GNAT} describes how to get started compiling
606 and running Ada programs with the GNAT Ada programming environment.
608 @item 
609 @ref{9,,The GNAT Compilation Model} describes the compilation model used
610 by GNAT.
612 @item 
613 @ref{a,,Building Executable Programs with GNAT} describes how to use the
614 main GNAT tools to build executable programs, and it also gives examples of
615 using the GNU make utility with GNAT.
617 @item 
618 @ref{b,,GNAT Utility Programs} explains the various utility programs that
619 are included in the GNAT environment
621 @item 
622 @ref{c,,GNAT and Program Execution} covers a number of topics related to
623 running, debugging, and tuning the performace of programs developed
624 with GNAT
625 @end itemize
627 Appendices cover several additional topics:
630 @itemize *
632 @item 
633 @ref{d,,Platform-Specific Information} describes the different run-time
634 library implementations and also presents information on how to use
635 GNAT on several specific platforms
637 @item 
638 @ref{e,,Example of Binder Output File} shows the source code for the binder
639 output file for a sample program.
641 @item 
642 @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT} describes how GNAT helps
643 you deal with elaboration order issues.
645 @item 
646 @ref{10,,Inline Assembler} shows how to use the inline assembly facility
647 in an Ada program.
648 @end itemize
650 @node What You Should Know before Reading This Guide,Related Information,What This Guide Contains,About This Guide
651 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide what-you-should-know-before-reading-this-guide}@anchor{11}
652 @section What You Should Know before Reading This Guide
655 @geindex Ada 95 Language Reference Manual
657 @geindex Ada 2005 Language Reference Manual
659 This guide assumes a basic familiarity with the Ada 95 language, as
660 described in the International Standard ANSI/ISO/IEC-8652:1995, January
661 1995.
662 It does not require knowledge of the features introduced by Ada 2005
663 or Ada 2012.
664 Reference manuals for Ada 95, Ada 2005, and Ada 2012 are included in
665 the GNAT documentation package.
667 @node Related Information,A Note to Readers of Previous Versions of the Manual,What You Should Know before Reading This Guide,About This Guide
668 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide related-information}@anchor{12}
669 @section Related Information
672 For further information about Ada and related tools, please refer to the
673 following documents:
676 @itemize *
678 @item 
679 @cite{Ada 95 Reference Manual}, @cite{Ada 2005 Reference Manual}, and
680 @cite{Ada 2012 Reference Manual}, which contain reference
681 material for the several revisions of the Ada language standard.
683 @item 
684 @cite{GNAT Reference_Manual}, which contains all reference material for the GNAT
685 implementation of Ada.
687 @item 
688 @cite{Using the GNAT Programming Studio}, which describes the GPS
689 Integrated Development Environment.
691 @item 
692 @cite{GNAT Programming Studio Tutorial}, which introduces the
693 main GPS features through examples.
695 @item 
696 @cite{Debugging with GDB},
697 for all details on the use of the GNU source-level debugger.
699 @item 
700 @cite{GNU Emacs Manual},
701 for full information on the extensible editor and programming
702 environment Emacs.
703 @end itemize
705 @node A Note to Readers of Previous Versions of the Manual,Conventions,Related Information,About This Guide
706 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide a-note-to-readers-of-previous-versions-of-the-manual}@anchor{13}
707 @section A Note to Readers of Previous Versions of the Manual
710 In early 2015 the GNAT manuals were transitioned to the
711 reStructuredText (rst) / Sphinx documentation generator technology.
712 During that process the @cite{GNAT User's Guide} was reorganized
713 so that related topics would be described together in the same chapter
714 or appendix.  Here's a summary of the major changes realized in
715 the new document structure.
718 @itemize *
720 @item 
721 @ref{9,,The GNAT Compilation Model} has been extended so that it now covers
722 the following material:
725 @itemize -
727 @item 
728 The @code{gnatname}, @code{gnatkr}, and @code{gnatchop} tools
730 @item 
731 @ref{14,,Configuration Pragmas}
733 @item 
734 @ref{15,,GNAT and Libraries}
736 @item 
737 @ref{16,,Conditional Compilation} including @ref{17,,Preprocessing with gnatprep}
738 and @ref{18,,Integrated Preprocessing}
740 @item 
741 @ref{19,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers}
743 @item 
744 @ref{1a,,Using GNAT Files with External Tools}
745 @end itemize
747 @item 
748 @ref{a,,Building Executable Programs with GNAT} is a new chapter consolidating
749 the following content:
752 @itemize -
754 @item 
755 @ref{1b,,Building with gnatmake}
757 @item 
758 @ref{1c,,Compiling with gcc}
760 @item 
761 @ref{1d,,Binding with gnatbind}
763 @item 
764 @ref{1e,,Linking with gnatlink}
766 @item 
767 @ref{1f,,Using the GNU make Utility}
768 @end itemize
770 @item 
771 @ref{b,,GNAT Utility Programs} is a new chapter consolidating the information about several
772 GNAT tools:
776 @itemize -
778 @item 
779 @ref{20,,The File Cleanup Utility gnatclean}
781 @item 
782 @ref{21,,The GNAT Library Browser gnatls}
784 @item 
785 @ref{22,,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind}
787 @item 
788 @ref{23,,The Ada to HTML Converter gnathtml}
789 @end itemize
791 @item 
792 @ref{c,,GNAT and Program Execution} is a new chapter consolidating the following:
795 @itemize -
797 @item 
798 @ref{24,,Running and Debugging Ada Programs}
800 @item 
801 @ref{25,,Code Coverage and Profiling}
803 @item 
804 @ref{26,,Improving Performance}
806 @item 
807 @ref{27,,Overflow Check Handling in GNAT}
809 @item 
810 @ref{28,,Performing Dimensionality Analysis in GNAT}
812 @item 
813 @ref{29,,Stack Related Facilities}
815 @item 
816 @ref{2a,,Memory Management Issues}
817 @end itemize
819 @item 
820 @ref{d,,Platform-Specific Information} is a new appendix consolidating the following:
823 @itemize -
825 @item 
826 @ref{2b,,Run-Time Libraries}
828 @item 
829 @ref{2c,,Microsoft Windows Topics}
831 @item 
832 @ref{2d,,Mac OS Topics}
833 @end itemize
835 @item 
836 The @emph{Compatibility and Porting Guide} appendix has been moved to the
837 @cite{GNAT Reference Manual}. It now includes a section
838 @emph{Writing Portable Fixed-Point Declarations} which was previously
839 a separate chapter in the @cite{GNAT User's Guide}.
840 @end itemize
842 @node Conventions,,A Note to Readers of Previous Versions of the Manual,About This Guide
843 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide conventions}@anchor{2e}
844 @section Conventions
847 @geindex Conventions
848 @geindex typographical
850 @geindex Typographical conventions
852 Following are examples of the typographical and graphic conventions used
853 in this guide:
856 @itemize *
858 @item 
859 @code{Functions}, @code{utility program names}, @code{standard names},
860 and @code{classes}.
862 @item 
863 @code{Option flags}
865 @item 
866 @code{File names}
868 @item 
869 @code{Variables}
871 @item 
872 @emph{Emphasis}
874 @item 
875 [optional information or parameters]
877 @item 
878 Examples are described by text
880 @example
881 and then shown this way.
882 @end example
884 @item 
885 Commands that are entered by the user are shown as preceded by a prompt string
886 comprising the @code{$} character followed by a space.
888 @item 
889 Full file names are shown with the '/' character
890 as the directory separator; e.g., @code{parent-dir/subdir/myfile.adb}.
891 If you are using GNAT on a Windows platform, please note that
892 the '\' character should be used instead.
893 @end itemize
895 @node Getting Started with GNAT,The GNAT Compilation Model,About This Guide,Top
896 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat getting-started-with-gnat}@anchor{8}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat doc}@anchor{2f}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id1}@anchor{30}
897 @chapter Getting Started with GNAT
900 This chapter describes how to use GNAT's command line interface to build
901 executable Ada programs.
902 On most platforms a visually oriented Integrated Development Environment
903 is also available, the GNAT Programming Studio (GPS).
904 GPS offers a graphical "look and feel", support for development in
905 other programming languages, comprehensive browsing features, and
906 many other capabilities.
907 For information on GPS please refer to
908 @cite{Using the GNAT Programming Studio}.
910 @menu
911 * Running GNAT:: 
912 * Running a Simple Ada Program:: 
913 * Running a Program with Multiple Units:: 
914 * Using the gnatmake Utility:: 
916 @end menu
918 @node Running GNAT,Running a Simple Ada Program,,Getting Started with GNAT
919 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat running-gnat}@anchor{31}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id2}@anchor{32}
920 @section Running GNAT
923 Three steps are needed to create an executable file from an Ada source
924 file:
927 @itemize *
929 @item 
930 The source file(s) must be compiled.
932 @item 
933 The file(s) must be bound using the GNAT binder.
935 @item 
936 All appropriate object files must be linked to produce an executable.
937 @end itemize
939 All three steps are most commonly handled by using the @code{gnatmake}
940 utility program that, given the name of the main program, automatically
941 performs the necessary compilation, binding and linking steps.
943 @node Running a Simple Ada Program,Running a Program with Multiple Units,Running GNAT,Getting Started with GNAT
944 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat running-a-simple-ada-program}@anchor{33}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id3}@anchor{34}
945 @section Running a Simple Ada Program
948 Any text editor may be used to prepare an Ada program.
949 (If Emacs is used, the optional Ada mode may be helpful in laying out the
950 program.)
951 The program text is a normal text file. We will assume in our initial
952 example that you have used your editor to prepare the following
953 standard format text file:
955 @example
956 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
957 procedure Hello is
958 begin
959    Put_Line ("Hello WORLD!");
960 end Hello;
961 @end example
963 This file should be named @code{hello.adb}.
964 With the normal default file naming conventions, GNAT requires
965 that each file
966 contain a single compilation unit whose file name is the
967 unit name,
968 with periods replaced by hyphens; the
969 extension is @code{ads} for a
970 spec and @code{adb} for a body.
971 You can override this default file naming convention by use of the
972 special pragma @code{Source_File_Name} (for further information please
973 see @ref{35,,Using Other File Names}).
974 Alternatively, if you want to rename your files according to this default
975 convention, which is probably more convenient if you will be using GNAT
976 for all your compilations, then the @code{gnatchop} utility
977 can be used to generate correctly-named source files
978 (see @ref{36,,Renaming Files with gnatchop}).
980 You can compile the program using the following command (@code{$} is used
981 as the command prompt in the examples in this document):
983 @example
984 $ gcc -c hello.adb
985 @end example
987 @code{gcc} is the command used to run the compiler. This compiler is
988 capable of compiling programs in several languages, including Ada and
989 C. It assumes that you have given it an Ada program if the file extension is
990 either @code{.ads} or @code{.adb}, and it will then call
991 the GNAT compiler to compile the specified file.
993 The @code{-c} switch is required. It tells @code{gcc} to only do a
994 compilation. (For C programs, @code{gcc} can also do linking, but this
995 capability is not used directly for Ada programs, so the @code{-c}
996 switch must always be present.)
998 This compile command generates a file
999 @code{hello.o}, which is the object
1000 file corresponding to your Ada program. It also generates
1001 an 'Ada Library Information' file @code{hello.ali},
1002 which contains additional information used to check
1003 that an Ada program is consistent.
1004 To build an executable file,
1005 use @code{gnatbind} to bind the program
1006 and @code{gnatlink} to link it. The
1007 argument to both @code{gnatbind} and @code{gnatlink} is the name of the
1008 @code{ALI} file, but the default extension of @code{.ali} can
1009 be omitted. This means that in the most common case, the argument
1010 is simply the name of the main program:
1012 @example
1013 $ gnatbind hello
1014 $ gnatlink hello
1015 @end example
1017 A simpler method of carrying out these steps is to use @code{gnatmake},
1018 a master program that invokes all the required
1019 compilation, binding and linking tools in the correct order. In particular,
1020 @code{gnatmake} automatically recompiles any sources that have been
1021 modified since they were last compiled, or sources that depend
1022 on such modified sources, so that 'version skew' is avoided.
1024 @geindex Version skew (avoided by `@w{`}gnatmake`@w{`})
1026 @example
1027 $ gnatmake hello.adb
1028 @end example
1030 The result is an executable program called @code{hello}, which can be
1031 run by entering:
1033 @example
1034 $ hello
1035 @end example
1037 assuming that the current directory is on the search path
1038 for executable programs.
1040 and, if all has gone well, you will see:
1042 @example
1043 Hello WORLD!
1044 @end example
1046 appear in response to this command.
1048 @node Running a Program with Multiple Units,Using the gnatmake Utility,Running a Simple Ada Program,Getting Started with GNAT
1049 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id4}@anchor{37}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat running-a-program-with-multiple-units}@anchor{38}
1050 @section Running a Program with Multiple Units
1053 Consider a slightly more complicated example that has three files: a
1054 main program, and the spec and body of a package:
1056 @example
1057 package Greetings is
1058    procedure Hello;
1059    procedure Goodbye;
1060 end Greetings;
1062 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1063 package body Greetings is
1064    procedure Hello is
1065    begin
1066       Put_Line ("Hello WORLD!");
1067    end Hello;
1069    procedure Goodbye is
1070    begin
1071       Put_Line ("Goodbye WORLD!");
1072    end Goodbye;
1073 end Greetings;
1075 with Greetings;
1076 procedure Gmain is
1077 begin
1078    Greetings.Hello;
1079    Greetings.Goodbye;
1080 end Gmain;
1081 @end example
1083 Following the one-unit-per-file rule, place this program in the
1084 following three separate files:
1087 @table @asis
1089 @item @emph{greetings.ads}
1091 spec of package @code{Greetings}
1093 @item @emph{greetings.adb}
1095 body of package @code{Greetings}
1097 @item @emph{gmain.adb}
1099 body of main program
1100 @end table
1102 To build an executable version of
1103 this program, we could use four separate steps to compile, bind, and link
1104 the program, as follows:
1106 @example
1107 $ gcc -c gmain.adb
1108 $ gcc -c greetings.adb
1109 $ gnatbind gmain
1110 $ gnatlink gmain
1111 @end example
1113 Note that there is no required order of compilation when using GNAT.
1114 In particular it is perfectly fine to compile the main program first.
1115 Also, it is not necessary to compile package specs in the case where
1116 there is an accompanying body; you only need to compile the body. If you want
1117 to submit these files to the compiler for semantic checking and not code
1118 generation, then use the @code{-gnatc} switch:
1120 @example
1121 $ gcc -c greetings.ads -gnatc
1122 @end example
1124 Although the compilation can be done in separate steps as in the
1125 above example, in practice it is almost always more convenient
1126 to use the @code{gnatmake} tool. All you need to know in this case
1127 is the name of the main program's source file. The effect of the above four
1128 commands can be achieved with a single one:
1130 @example
1131 $ gnatmake gmain.adb
1132 @end example
1134 In the next section we discuss the advantages of using @code{gnatmake} in
1135 more detail.
1137 @node Using the gnatmake Utility,,Running a Program with Multiple Units,Getting Started with GNAT
1138 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat using-the-gnatmake-utility}@anchor{39}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id5}@anchor{3a}
1139 @section Using the @code{gnatmake} Utility
1142 If you work on a program by compiling single components at a time using
1143 @code{gcc}, you typically keep track of the units you modify. In order to
1144 build a consistent system, you compile not only these units, but also any
1145 units that depend on the units you have modified.
1146 For example, in the preceding case,
1147 if you edit @code{gmain.adb}, you only need to recompile that file. But if
1148 you edit @code{greetings.ads}, you must recompile both
1149 @code{greetings.adb} and @code{gmain.adb}, because both files contain
1150 units that depend on @code{greetings.ads}.
1152 @code{gnatbind} will warn you if you forget one of these compilation
1153 steps, so that it is impossible to generate an inconsistent program as a
1154 result of forgetting to do a compilation. Nevertheless it is tedious and
1155 error-prone to keep track of dependencies among units.
1156 One approach to handle the dependency-bookkeeping is to use a
1157 makefile. However, makefiles present maintenance problems of their own:
1158 if the dependencies change as you change the program, you must make
1159 sure that the makefile is kept up-to-date manually, which is also an
1160 error-prone process.
1162 The @code{gnatmake} utility takes care of these details automatically.
1163 Invoke it using either one of the following forms:
1165 @example
1166 $ gnatmake gmain.adb
1167 $ gnatmake gmain
1168 @end example
1170 The argument is the name of the file containing the main program;
1171 you may omit the extension. @code{gnatmake}
1172 examines the environment, automatically recompiles any files that need
1173 recompiling, and binds and links the resulting set of object files,
1174 generating the executable file, @code{gmain}.
1175 In a large program, it
1176 can be extremely helpful to use @code{gnatmake}, because working out by hand
1177 what needs to be recompiled can be difficult.
1179 Note that @code{gnatmake} takes into account all the Ada rules that
1180 establish dependencies among units. These include dependencies that result
1181 from inlining subprogram bodies, and from
1182 generic instantiation. Unlike some other
1183 Ada make tools, @code{gnatmake} does not rely on the dependencies that were
1184 found by the compiler on a previous compilation, which may possibly
1185 be wrong when sources change. @code{gnatmake} determines the exact set of
1186 dependencies from scratch each time it is run.
1188 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
1190 @node The GNAT Compilation Model,Building Executable Programs with GNAT,Getting Started with GNAT,Top
1191 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model doc}@anchor{3b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-gnat-compilation-model}@anchor{9}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id1}@anchor{3c}
1192 @chapter The GNAT Compilation Model
1195 @geindex GNAT compilation model
1197 @geindex Compilation model
1199 This chapter describes the compilation model used by GNAT. Although
1200 similar to that used by other languages such as C and C++, this model
1201 is substantially different from the traditional Ada compilation models,
1202 which are based on a centralized program library. The chapter covers
1203 the following material:
1206 @itemize *
1208 @item 
1209 Topics related to source file makeup and naming
1212 @itemize *
1214 @item 
1215 @ref{3d,,Source Representation}
1217 @item 
1218 @ref{3e,,Foreign Language Representation}
1220 @item 
1221 @ref{3f,,File Naming Topics and Utilities}
1222 @end itemize
1224 @item 
1225 @ref{14,,Configuration Pragmas}
1227 @item 
1228 @ref{40,,Generating Object Files}
1230 @item 
1231 @ref{41,,Source Dependencies}
1233 @item 
1234 @ref{42,,The Ada Library Information Files}
1236 @item 
1237 @ref{43,,Binding an Ada Program}
1239 @item 
1240 @ref{15,,GNAT and Libraries}
1242 @item 
1243 @ref{16,,Conditional Compilation}
1245 @item 
1246 @ref{44,,Mixed Language Programming}
1248 @item 
1249 @ref{45,,GNAT and Other Compilation Models}
1251 @item 
1252 @ref{1a,,Using GNAT Files with External Tools}
1253 @end itemize
1255 @menu
1256 * Source Representation:: 
1257 * Foreign Language Representation:: 
1258 * File Naming Topics and Utilities:: 
1259 * Configuration Pragmas:: 
1260 * Generating Object Files:: 
1261 * Source Dependencies:: 
1262 * The Ada Library Information Files:: 
1263 * Binding an Ada Program:: 
1264 * GNAT and Libraries:: 
1265 * Conditional Compilation:: 
1266 * Mixed Language Programming:: 
1267 * GNAT and Other Compilation Models:: 
1268 * Using GNAT Files with External Tools:: 
1270 @end menu
1272 @node Source Representation,Foreign Language Representation,,The GNAT Compilation Model
1273 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model source-representation}@anchor{3d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id2}@anchor{46}
1274 @section Source Representation
1277 @geindex Latin-1
1279 @geindex VT
1280 @geindex HT
1281 @geindex CR
1282 @geindex LF
1283 @geindex FF
1285 Ada source programs are represented in standard text files, using
1286 Latin-1 coding. Latin-1 is an 8-bit code that includes the familiar
1287 7-bit ASCII set, plus additional characters used for
1288 representing foreign languages (see @ref{3e,,Foreign Language Representation}
1289 for support of non-USA character sets). The format effector characters
1290 are represented using their standard ASCII encodings, as follows:
1292 @quotation
1295 @multitable {xxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxx} 
1296 @item
1298 Character
1300 @tab
1302 Effect
1304 @tab
1306 Code
1308 @item
1310 @code{VT}
1312 @tab
1314 Vertical tab
1316 @tab
1318 @code{16#0B#}
1320 @item
1322 @code{HT}
1324 @tab
1326 Horizontal tab
1328 @tab
1330 @code{16#09#}
1332 @item
1334 @code{CR}
1336 @tab
1338 Carriage return
1340 @tab
1342 @code{16#0D#}
1344 @item
1346 @code{LF}
1348 @tab
1350 Line feed
1352 @tab
1354 @code{16#0A#}
1356 @item
1358 @code{FF}
1360 @tab
1362 Form feed
1364 @tab
1366 @code{16#0C#}
1368 @end multitable
1370 @end quotation
1372 Source files are in standard text file format. In addition, GNAT will
1373 recognize a wide variety of stream formats, in which the end of
1374 physical lines is marked by any of the following sequences:
1375 @code{LF}, @code{CR}, @code{CR-LF}, or @code{LF-CR}. This is useful
1376 in accommodating files that are imported from other operating systems.
1378 @geindex End of source file; Source file@comma{} end
1380 @geindex SUB (control character)
1382 The end of a source file is normally represented by the physical end of
1383 file. However, the control character @code{16#1A#} (@code{SUB}) is also
1384 recognized as signalling the end of the source file. Again, this is
1385 provided for compatibility with other operating systems where this
1386 code is used to represent the end of file.
1388 @geindex spec (definition)
1389 @geindex compilation (definition)
1391 Each file contains a single Ada compilation unit, including any pragmas
1392 associated with the unit. For example, this means you must place a
1393 package declaration (a package @emph{spec}) and the corresponding body in
1394 separate files. An Ada @emph{compilation} (which is a sequence of
1395 compilation units) is represented using a sequence of files. Similarly,
1396 you will place each subunit or child unit in a separate file.
1398 @node Foreign Language Representation,File Naming Topics and Utilities,Source Representation,The GNAT Compilation Model
1399 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model foreign-language-representation}@anchor{3e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id3}@anchor{47}
1400 @section Foreign Language Representation
1403 GNAT supports the standard character sets defined in Ada as well as
1404 several other non-standard character sets for use in localized versions
1405 of the compiler (@ref{48,,Character Set Control}).
1407 @menu
1408 * Latin-1:: 
1409 * Other 8-Bit Codes:: 
1410 * Wide_Character Encodings:: 
1411 * Wide_Wide_Character Encodings:: 
1413 @end menu
1415 @node Latin-1,Other 8-Bit Codes,,Foreign Language Representation
1416 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id4}@anchor{49}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model latin-1}@anchor{4a}
1417 @subsection Latin-1
1420 @geindex Latin-1
1422 The basic character set is Latin-1. This character set is defined by ISO
1423 standard 8859, part 1. The lower half (character codes @code{16#00#}
1424 ... @code{16#7F#)} is identical to standard ASCII coding, but the upper
1425 half is used to represent additional characters. These include extended letters
1426 used by European languages, such as French accents, the vowels with umlauts
1427 used in German, and the extra letter A-ring used in Swedish.
1429 @geindex Ada.Characters.Latin_1
1431 For a complete list of Latin-1 codes and their encodings, see the source
1432 file of library unit @code{Ada.Characters.Latin_1} in file
1433 @code{a-chlat1.ads}.
1434 You may use any of these extended characters freely in character or
1435 string literals. In addition, the extended characters that represent
1436 letters can be used in identifiers.
1438 @node Other 8-Bit Codes,Wide_Character Encodings,Latin-1,Foreign Language Representation
1439 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model other-8-bit-codes}@anchor{4b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id5}@anchor{4c}
1440 @subsection Other 8-Bit Codes
1443 GNAT also supports several other 8-bit coding schemes:
1445 @geindex Latin-2
1447 @geindex ISO 8859-2
1450 @table @asis
1452 @item @emph{ISO 8859-2 (Latin-2)}
1454 Latin-2 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1455 equivalence.
1456 @end table
1458 @geindex Latin-3
1460 @geindex ISO 8859-3
1463 @table @asis
1465 @item @emph{ISO 8859-3 (Latin-3)}
1467 Latin-3 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1468 equivalence.
1469 @end table
1471 @geindex Latin-4
1473 @geindex ISO 8859-4
1476 @table @asis
1478 @item @emph{ISO 8859-4 (Latin-4)}
1480 Latin-4 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1481 equivalence.
1482 @end table
1484 @geindex ISO 8859-5
1486 @geindex Cyrillic
1489 @table @asis
1491 @item @emph{ISO 8859-5 (Cyrillic)}
1493 ISO 8859-5 letters (Cyrillic) allowed in identifiers, with uppercase and
1494 lowercase equivalence.
1495 @end table
1497 @geindex ISO 8859-15
1499 @geindex Latin-9
1502 @table @asis
1504 @item @emph{ISO 8859-15 (Latin-9)}
1506 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers, with uppercase and
1507 lowercase equivalence
1508 @end table
1510 @geindex code page 437 (IBM PC)
1513 @table @asis
1515 @item @emph{IBM PC (code page 437)}
1517 This code page is the normal default for PCs in the U.S. It corresponds
1518 to the original IBM PC character set. This set has some, but not all, of
1519 the extended Latin-1 letters, but these letters do not have the same
1520 encoding as Latin-1. In this mode, these letters are allowed in
1521 identifiers with uppercase and lowercase equivalence.
1522 @end table
1524 @geindex code page 850 (IBM PC)
1527 @table @asis
1529 @item @emph{IBM PC (code page 850)}
1531 This code page is a modification of 437 extended to include all the
1532 Latin-1 letters, but still not with the usual Latin-1 encoding. In this
1533 mode, all these letters are allowed in identifiers with uppercase and
1534 lowercase equivalence.
1536 @item @emph{Full Upper 8-bit}
1538 Any character in the range 80-FF allowed in identifiers, and all are
1539 considered distinct. In other words, there are no uppercase and lowercase
1540 equivalences in this range. This is useful in conjunction with
1541 certain encoding schemes used for some foreign character sets (e.g.,
1542 the typical method of representing Chinese characters on the PC).
1544 @item @emph{No Upper-Half}
1546 No upper-half characters in the range 80-FF are allowed in identifiers.
1547 This gives Ada 83 compatibility for identifier names.
1548 @end table
1550 For precise data on the encodings permitted, and the uppercase and lowercase
1551 equivalences that are recognized, see the file @code{csets.adb} in
1552 the GNAT compiler sources. You will need to obtain a full source release
1553 of GNAT to obtain this file.
1555 @node Wide_Character Encodings,Wide_Wide_Character Encodings,Other 8-Bit Codes,Foreign Language Representation
1556 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id6}@anchor{4d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model wide-character-encodings}@anchor{4e}
1557 @subsection Wide_Character Encodings
1560 GNAT allows wide character codes to appear in character and string
1561 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1562 possible encoding schemes:
1565 @table @asis
1567 @item @emph{Hex Coding}
1569 In this encoding, a wide character is represented by the following five
1570 character sequence:
1572 @example
1573 ESC a b c d
1574 @end example
1576 where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1577 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1578 example, ESC A345 is used to represent the wide character with code
1579 @code{16#A345#}.
1580 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set.
1582 @item @emph{Upper-Half Coding}
1584 @geindex Upper-Half Coding
1586 The wide character with encoding @code{16#abcd#} where the upper bit is on
1587 (in other words, 'a' is in the range 8-F) is represented as two bytes,
1588 @code{16#ab#} and @code{16#cd#}. The second byte cannot be a format control
1589 character, but is not required to be in the upper half. This method can
1590 be also used for shift-JIS or EUC, where the internal coding matches the
1591 external coding.
1593 @item @emph{Shift JIS Coding}
1595 @geindex Shift JIS Coding
1597 A wide character is represented by a two-character sequence,
1598 @code{16#ab#} and
1599 @code{16#cd#}, with the restrictions described for upper-half encoding as
1600 described above. The internal character code is the corresponding JIS
1601 character according to the standard algorithm for Shift-JIS
1602 conversion. Only characters defined in the JIS code set table can be
1603 used with this encoding method.
1605 @item @emph{EUC Coding}
1607 @geindex EUC Coding
1609 A wide character is represented by a two-character sequence
1610 @code{16#ab#} and
1611 @code{16#cd#}, with both characters being in the upper half. The internal
1612 character code is the corresponding JIS character according to the EUC
1613 encoding algorithm. Only characters defined in the JIS code set table
1614 can be used with this encoding method.
1616 @item @emph{UTF-8 Coding}
1618 A wide character is represented using
1619 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1620 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1621 is a one, two, or three byte sequence:
1623 @example
1624 16#0000#-16#007f#: 2#0xxxxxxx#
1625 16#0080#-16#07ff#: 2#110xxxxx# 2#10xxxxxx#
1626 16#0800#-16#ffff#: 2#1110xxxx# 2#10xxxxxx# 2#10xxxxxx#
1627 @end example
1629 where the @code{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1630 16-bit character value. Note that all lower half ASCII characters
1631 are represented as ASCII bytes and all upper half characters and
1632 other wide characters are represented as sequences of upper-half
1633 (The full UTF-8 scheme allows for encoding 31-bit characters as
1634 6-byte sequences, and in the following section on wide wide
1635 characters, the use of these sequences is documented).
1637 @item @emph{Brackets Coding}
1639 In this encoding, a wide character is represented by the following eight
1640 character sequence:
1642 @example
1643 [ " a b c d " ]
1644 @end example
1646 where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1647 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1648 example, ['A345'] is used to represent the wide character with code
1649 @code{16#A345#}. It is also possible (though not required) to use the
1650 Brackets coding for upper half characters. For example, the code
1651 @code{16#A3#} can be represented as @code{['A3']}.
1653 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set,
1654 and is also the method used for wide character encoding in some standard
1655 ACATS (Ada Conformity Assessment Test Suite) test suite distributions.
1656 @end table
1658 @cartouche
1659 @quotation Note 
1660 Some of these coding schemes do not permit the full use of the
1661 Ada character set. For example, neither Shift JIS nor EUC allow the
1662 use of the upper half of the Latin-1 set.
1663 @end quotation
1664 @end cartouche
1666 @node Wide_Wide_Character Encodings,,Wide_Character Encodings,Foreign Language Representation
1667 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id7}@anchor{4f}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model wide-wide-character-encodings}@anchor{50}
1668 @subsection Wide_Wide_Character Encodings
1671 GNAT allows wide wide character codes to appear in character and string
1672 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1673 possible encoding schemes:
1676 @table @asis
1678 @item @emph{UTF-8 Coding}
1680 A wide character is represented using
1681 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1682 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1683 of character codes with values greater than 16#FFFF# is a
1684 is a four, five, or six byte sequence:
1686 @example
1687 16#01_0000#-16#10_FFFF#:     11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx
1688                              10xxxxxx
1689 16#0020_0000#-16#03FF_FFFF#: 111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx
1690                              10xxxxxx 10xxxxxx
1691 16#0400_0000#-16#7FFF_FFFF#: 1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx
1692                              10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
1693 @end example
1695 where the @code{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1696 32-bit character value.
1698 @item @emph{Brackets Coding}
1700 In this encoding, a wide wide character is represented by the following ten or
1701 twelve byte character sequence:
1703 @example
1704 [ " a b c d e f " ]
1705 [ " a b c d e f g h " ]
1706 @end example
1708 where @code{a-h} are the six or eight hexadecimal
1709 characters (using uppercase letters) of the wide wide character code. For
1710 example, ["1F4567"] is used to represent the wide wide character with code
1711 @code{16#001F_4567#}.
1713 This scheme is compatible with use of the full Wide_Wide_Character set,
1714 and is also the method used for wide wide character encoding in some standard
1715 ACATS (Ada Conformity Assessment Test Suite) test suite distributions.
1716 @end table
1718 @node File Naming Topics and Utilities,Configuration Pragmas,Foreign Language Representation,The GNAT Compilation Model
1719 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id8}@anchor{51}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model file-naming-topics-and-utilities}@anchor{3f}
1720 @section File Naming Topics and Utilities
1723 GNAT has a default file naming scheme and also provides the user with
1724 a high degree of control over how the names and extensions of the
1725 source files correspond to the Ada compilation units that they contain.
1727 @menu
1728 * File Naming Rules:: 
1729 * Using Other File Names:: 
1730 * Alternative File Naming Schemes:: 
1731 * Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname:: 
1732 * File Name Krunching with gnatkr:: 
1733 * Renaming Files with gnatchop:: 
1735 @end menu
1737 @node File Naming Rules,Using Other File Names,,File Naming Topics and Utilities
1738 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model file-naming-rules}@anchor{52}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id9}@anchor{53}
1739 @subsection File Naming Rules
1742 The default file name is determined by the name of the unit that the
1743 file contains. The name is formed by taking the full expanded name of
1744 the unit and replacing the separating dots with hyphens and using
1745 lowercase for all letters.
1747 An exception arises if the file name generated by the above rules starts
1748 with one of the characters
1749 @code{a}, @code{g}, @code{i}, or @code{s}, and the second character is a
1750 minus. In this case, the character tilde is used in place
1751 of the minus. The reason for this special rule is to avoid clashes with
1752 the standard names for child units of the packages System, Ada,
1753 Interfaces, and GNAT, which use the prefixes
1754 @code{s-}, @code{a-}, @code{i-}, and @code{g-},
1755 respectively.
1757 The file extension is @code{.ads} for a spec and
1758 @code{.adb} for a body. The following table shows some
1759 examples of these rules.
1761 @quotation
1764 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
1765 @item
1767 Source File
1769 @tab
1771 Ada Compilation Unit
1773 @item
1775 @code{main.ads}
1777 @tab
1779 Main (spec)
1781 @item
1783 @code{main.adb}
1785 @tab
1787 Main (body)
1789 @item
1791 @code{arith_functions.ads}
1793 @tab
1795 Arith_Functions (package spec)
1797 @item
1799 @code{arith_functions.adb}
1801 @tab
1803 Arith_Functions (package body)
1805 @item
1807 @code{func-spec.ads}
1809 @tab
1811 Func.Spec (child package spec)
1813 @item
1815 @code{func-spec.adb}
1817 @tab
1819 Func.Spec (child package body)
1821 @item
1823 @code{main-sub.adb}
1825 @tab
1827 Sub (subunit of Main)
1829 @item
1831 @code{a~bad.adb}
1833 @tab
1835 A.Bad (child package body)
1837 @end multitable
1839 @end quotation
1841 Following these rules can result in excessively long
1842 file names if corresponding
1843 unit names are long (for example, if child units or subunits are
1844 heavily nested). An option is available to shorten such long file names
1845 (called file name 'krunching'). This may be particularly useful when
1846 programs being developed with GNAT are to be used on operating systems
1847 with limited file name lengths. @ref{54,,Using gnatkr}.
1849 Of course, no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over
1850 all possible unit names; if file name krunching is used, it is your
1851 responsibility to ensure no name clashes occur. Alternatively you
1852 can specify the exact file names that you want used, as described
1853 in the next section. Finally, if your Ada programs are migrating from a
1854 compiler with a different naming convention, you can use the gnatchop
1855 utility to produce source files that follow the GNAT naming conventions.
1856 (For details see @ref{36,,Renaming Files with gnatchop}.)
1858 Note: in the case of Windows or Mac OS operating systems, case is not
1859 significant. So for example on Windows if the canonical name is
1860 @code{main-sub.adb}, you can use the file name @code{Main-Sub.adb} instead.
1861 However, case is significant for other operating systems, so for example,
1862 if you want to use other than canonically cased file names on a Unix system,
1863 you need to follow the procedures described in the next section.
1865 @node Using Other File Names,Alternative File Naming Schemes,File Naming Rules,File Naming Topics and Utilities
1866 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id10}@anchor{55}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-other-file-names}@anchor{35}
1867 @subsection Using Other File Names
1870 @geindex File names
1872 In the previous section, we have described the default rules used by
1873 GNAT to determine the file name in which a given unit resides. It is
1874 often convenient to follow these default rules, and if you follow them,
1875 the compiler knows without being explicitly told where to find all
1876 the files it needs.
1878 @geindex Source_File_Name pragma
1880 However, in some cases, particularly when a program is imported from
1881 another Ada compiler environment, it may be more convenient for the
1882 programmer to specify which file names contain which units. GNAT allows
1883 arbitrary file names to be used by means of the Source_File_Name pragma.
1884 The form of this pragma is as shown in the following examples:
1886 @example
1887 pragma Source_File_Name (My_Utilities.Stacks,
1888   Spec_File_Name => "myutilst_a.ada");
1889 pragma Source_File_name (My_Utilities.Stacks,
1890   Body_File_Name => "myutilst.ada");
1891 @end example
1893 As shown in this example, the first argument for the pragma is the unit
1894 name (in this example a child unit). The second argument has the form
1895 of a named association. The identifier
1896 indicates whether the file name is for a spec or a body;
1897 the file name itself is given by a string literal.
1899 The source file name pragma is a configuration pragma, which means that
1900 normally it will be placed in the @code{gnat.adc}
1901 file used to hold configuration
1902 pragmas that apply to a complete compilation environment.
1903 For more details on how the @code{gnat.adc} file is created and used
1904 see @ref{56,,Handling of Configuration Pragmas}.
1906 @geindex gnat.adc
1908 GNAT allows completely arbitrary file names to be specified using the
1909 source file name pragma. However, if the file name specified has an
1910 extension other than @code{.ads} or @code{.adb} it is necessary to use
1911 a special syntax when compiling the file. The name in this case must be
1912 preceded by the special sequence @code{-x} followed by a space and the name
1913 of the language, here @code{ada}, as in:
1915 @example
1916 $ gcc -c -x ada peculiar_file_name.sim
1917 @end example
1919 @code{gnatmake} handles non-standard file names in the usual manner (the
1920 non-standard file name for the main program is simply used as the
1921 argument to gnatmake). Note that if the extension is also non-standard,
1922 then it must be included in the @code{gnatmake} command, it may not
1923 be omitted.
1925 @node Alternative File Naming Schemes,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname,Using Other File Names,File Naming Topics and Utilities
1926 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id11}@anchor{57}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model alternative-file-naming-schemes}@anchor{58}
1927 @subsection Alternative File Naming Schemes
1930 @geindex File naming schemes
1931 @geindex alternative
1933 @geindex File names
1935 The previous section described the use of the @code{Source_File_Name}
1936 pragma to allow arbitrary names to be assigned to individual source files.
1937 However, this approach requires one pragma for each file, and especially in
1938 large systems can result in very long @code{gnat.adc} files, and also create
1939 a maintenance problem.
1941 @geindex Source_File_Name pragma
1943 GNAT also provides a facility for specifying systematic file naming schemes
1944 other than the standard default naming scheme previously described. An
1945 alternative scheme for naming is specified by the use of
1946 @code{Source_File_Name} pragmas having the following format:
1948 @example
1949 pragma Source_File_Name (
1950    Spec_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1951  [ , Casing          => CASING_SPEC]
1952  [ , Dot_Replacement => STRING_LITERAL ] );
1954 pragma Source_File_Name (
1955    Body_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1956  [ , Casing          => CASING_SPEC ]
1957  [ , Dot_Replacement => STRING_LITERAL ] ) ;
1959 pragma Source_File_Name (
1960    Subunit_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1961  [ , Casing          => CASING_SPEC ]
1962  [ , Dot_Replacement => STRING_LITERAL ] ) ;
1964 FILE_NAME_PATTERN ::= STRING_LITERAL
1965 CASING_SPEC ::= Lowercase | Uppercase | Mixedcase
1966 @end example
1968 The @code{FILE_NAME_PATTERN} string shows how the file name is constructed.
1969 It contains a single asterisk character, and the unit name is substituted
1970 systematically for this asterisk. The optional parameter
1971 @code{Casing} indicates
1972 whether the unit name is to be all upper-case letters, all lower-case letters,
1973 or mixed-case. If no
1974 @code{Casing} parameter is used, then the default is all
1975 lower-case.
1977 The optional @code{Dot_Replacement} string is used to replace any periods
1978 that occur in subunit or child unit names. If no @code{Dot_Replacement}
1979 argument is used then separating dots appear unchanged in the resulting
1980 file name.
1981 Although the above syntax indicates that the
1982 @code{Casing} argument must appear
1983 before the @code{Dot_Replacement} argument, but it
1984 is also permissible to write these arguments in the opposite order.
1986 As indicated, it is possible to specify different naming schemes for
1987 bodies, specs, and subunits. Quite often the rule for subunits is the
1988 same as the rule for bodies, in which case, there is no need to give
1989 a separate @code{Subunit_File_Name} rule, and in this case the
1990 @code{Body_File_name} rule is used for subunits as well.
1992 The separate rule for subunits can also be used to implement the rather
1993 unusual case of a compilation environment (e.g., a single directory) which
1994 contains a subunit and a child unit with the same unit name. Although
1995 both units cannot appear in the same partition, the Ada Reference Manual
1996 allows (but does not require) the possibility of the two units coexisting
1997 in the same environment.
1999 The file name translation works in the following steps:
2002 @itemize *
2004 @item 
2005 If there is a specific @code{Source_File_Name} pragma for the given unit,
2006 then this is always used, and any general pattern rules are ignored.
2008 @item 
2009 If there is a pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to
2010 the unit, then the resulting file name will be used if the file exists. If
2011 more than one pattern matches, the latest one will be tried first, and the
2012 first attempt resulting in a reference to a file that exists will be used.
2014 @item 
2015 If no pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to the unit
2016 for which the corresponding file exists, then the standard GNAT default
2017 naming rules are used.
2018 @end itemize
2020 As an example of the use of this mechanism, consider a commonly used scheme
2021 in which file names are all lower case, with separating periods copied
2022 unchanged to the resulting file name, and specs end with @code{.1.ada}, and
2023 bodies end with @code{.2.ada}. GNAT will follow this scheme if the following
2024 two pragmas appear:
2026 @example
2027 pragma Source_File_Name
2028   (Spec_File_Name => ".1.ada");
2029 pragma Source_File_Name
2030   (Body_File_Name => ".2.ada");
2031 @end example
2033 The default GNAT scheme is actually implemented by providing the following
2034 default pragmas internally:
2036 @example
2037 pragma Source_File_Name
2038   (Spec_File_Name => ".ads", Dot_Replacement => "-");
2039 pragma Source_File_Name
2040   (Body_File_Name => ".adb", Dot_Replacement => "-");
2041 @end example
2043 Our final example implements a scheme typically used with one of the
2044 Ada 83 compilers, where the separator character for subunits was '__'
2045 (two underscores), specs were identified by adding @code{_.ADA}, bodies
2046 by adding @code{.ADA}, and subunits by
2047 adding @code{.SEP}. All file names were
2048 upper case. Child units were not present of course since this was an
2049 Ada 83 compiler, but it seems reasonable to extend this scheme to use
2050 the same double underscore separator for child units.
2052 @example
2053 pragma Source_File_Name
2054   (Spec_File_Name => "_.ADA",
2055    Dot_Replacement => "__",
2056    Casing = Uppercase);
2057 pragma Source_File_Name
2058   (Body_File_Name => ".ADA",
2059    Dot_Replacement => "__",
2060    Casing = Uppercase);
2061 pragma Source_File_Name
2062   (Subunit_File_Name => ".SEP",
2063    Dot_Replacement => "__",
2064    Casing = Uppercase);
2065 @end example
2067 @geindex gnatname
2069 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname,File Name Krunching with gnatkr,Alternative File Naming Schemes,File Naming Topics and Utilities
2070 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model handling-arbitrary-file-naming-conventions-with-gnatname}@anchor{59}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id12}@anchor{5a}
2071 @subsection Handling Arbitrary File Naming Conventions with @code{gnatname}
2074 @geindex File Naming Conventions
2076 @menu
2077 * Arbitrary File Naming Conventions:: 
2078 * Running gnatname:: 
2079 * Switches for gnatname:: 
2080 * Examples of gnatname Usage:: 
2082 @end menu
2084 @node Arbitrary File Naming Conventions,Running gnatname,,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
2085 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model arbitrary-file-naming-conventions}@anchor{5b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id13}@anchor{5c}
2086 @subsubsection Arbitrary File Naming Conventions
2089 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
2090 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
2091 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
2092 does not need additional information.
2094 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
2095 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
2096 a configuration pragmas file (@ref{14,,Configuration Pragmas})
2097 or a project file.
2098 When the non-standard file naming conventions are well-defined,
2099 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
2100 (@ref{58,,Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
2101 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
2102 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
2103 must be defined.
2104 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
2105 source file names within the compiler,
2106 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
2107 set of files.
2109 @node Running gnatname,Switches for gnatname,Arbitrary File Naming Conventions,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
2110 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model running-gnatname}@anchor{5d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id14}@anchor{5e}
2111 @subsubsection Running @code{gnatname}
2114 The usual form of the @code{gnatname} command is:
2116 @example
2117 $ gnatname [ switches ]  naming_pattern  [ naming_patterns ]
2118     [--and [ switches ]  naming_pattern  [ naming_patterns ]]
2119 @end example
2121 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
2122 @code{gnatname} will display its usage.
2124 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
2125 find all the compilation units in files that follow at least one of the
2126 naming patterns. To find these compilation units,
2127 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
2128 regular files.
2130 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
2131 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes (or single
2132 quotes on Windows).
2133 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
2134 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
2136 @code{gnatname} may be called with several sections of directories/patterns.
2137 Sections are separated by the switch @code{--and}. In each section, there must be
2138 at least one pattern. If no directory is specified in a section, the current
2139 directory (or the project directory if @code{-P} is used) is implied.
2140 The options other that the directory switches and the patterns apply globally
2141 even if they are in different sections.
2143 Examples of Naming Patterns are:
2145 @example
2146 "*.[12].ada"
2147 "*.ad[sb]*"
2148 "body_*"    "spec_*"
2149 @end example
2151 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
2152 see the second kind of regular expressions described in @code{g-regexp.ads}
2153 (the 'Glob' regular expressions).
2155 When invoked without the switch @code{-P}, @code{gnatname} will create a
2156 configuration pragmas file @code{gnat.adc} in the current working directory,
2157 with pragmas @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada
2158 unit.
2160 @node Switches for gnatname,Examples of gnatname Usage,Running gnatname,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
2161 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id15}@anchor{5f}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-gnatname}@anchor{60}
2162 @subsubsection Switches for @code{gnatname}
2165 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
2167 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
2169 @geindex --version (gnatname)
2172 @table @asis
2174 @item @code{--version}
2176 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
2177 @end table
2179 @geindex --help (gnatname)
2182 @table @asis
2184 @item @code{--help}
2186 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
2187 all other options.
2189 @item @code{--subdirs=@emph{dir}}
2191 Real object, library or exec directories are subdirectories <dir> of the
2192 specified ones.
2194 @item @code{--no-backup}
2196 Do not create a backup copy of an existing project file.
2198 @item @code{--and}
2200 Start another section of directories/patterns.
2201 @end table
2203 @geindex -c (gnatname)
2206 @table @asis
2208 @item @code{-c@emph{filename}}
2210 Create a configuration pragmas file @code{filename} (instead of the default
2211 @code{gnat.adc}).
2212 There may be zero, one or more space between @code{-c} and
2213 @code{filename}.
2214 @code{filename} may include directory information. @code{filename} must be
2215 writable. There may be only one switch @code{-c}.
2216 When a switch @code{-c} is
2217 specified, no switch @code{-P} may be specified (see below).
2218 @end table
2220 @geindex -d (gnatname)
2223 @table @asis
2225 @item @code{-d@emph{dir}}
2227 Look for source files in directory @code{dir}. There may be zero, one or more
2228 spaces between @code{-d} and @code{dir}.
2229 @code{dir} may end with @code{/**}, that is it may be of the form
2230 @code{root_dir/**}. In this case, the directory @code{root_dir} and all of its
2231 subdirectories, recursively, have to be searched for sources.
2232 When a switch @code{-d}
2233 is specified, the current working directory will not be searched for source
2234 files, unless it is explicitly specified with a @code{-d}
2235 or @code{-D} switch.
2236 Several switches @code{-d} may be specified.
2237 If @code{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
2238 the configuration pragmas file specified with switch
2239 @code{-c},
2240 or to the directory of the project file specified with switch
2241 @code{-P} or,
2242 if neither switch @code{-c}
2243 nor switch @code{-P} are specified, it is relative to the
2244 current working directory. The directory
2245 specified with switch @code{-d} must exist and be readable.
2246 @end table
2248 @geindex -D (gnatname)
2251 @table @asis
2253 @item @code{-D@emph{filename}}
2255 Look for source files in all directories listed in text file @code{filename}.
2256 There may be zero, one or more spaces between @code{-D}
2257 and @code{filename}.
2258 @code{filename} must be an existing, readable text file.
2259 Each nonempty line in @code{filename} must be a directory.
2260 Specifying switch @code{-D} is equivalent to specifying as many
2261 switches @code{-d} as there are nonempty lines in
2262 @code{file}.
2264 @item @code{-eL}
2266 Follow symbolic links when processing project files.
2268 @geindex -f (gnatname)
2270 @item @code{-f@emph{pattern}}
2272 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
2273 other than Ada to the list of sources of a project file.
2274 It is only useful if a -P switch is used.
2275 For example,
2277 @example
2278 gnatname -Pprj -f"*.c" "*.ada"
2279 @end example
2281 will look for Ada units in all files with the @code{.ada} extension,
2282 and will add to the list of file for project @code{prj.gpr} the C files
2283 with extension @code{.c}.
2285 @geindex -h (gnatname)
2287 @item @code{-h}
2289 Output usage (help) information. The output is written to @code{stdout}.
2291 @geindex -P (gnatname)
2293 @item @code{-P@emph{proj}}
2295 Create or update project file @code{proj}. There may be zero, one or more space
2296 between @code{-P} and @code{proj}. @code{proj} may include directory
2297 information. @code{proj} must be writable.
2298 There may be only one switch @code{-P}.
2299 When a switch @code{-P} is specified,
2300 no switch @code{-c} may be specified.
2301 On all platforms, except on VMS, when @code{gnatname} is invoked for an
2302 existing project file <proj>.gpr, a backup copy of the project file is created
2303 in the project directory with file name <proj>.gpr.saved_x. 'x' is the first
2304 non negative number that makes this backup copy a new file.
2306 @geindex -v (gnatname)
2308 @item @code{-v}
2310 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @code{stdout}.
2311 This includes name of the file written, the name of the directories to search
2312 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
2313 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
2314 and if so the name of the unit.
2315 @end table
2317 @geindex -v -v (gnatname)
2320 @table @asis
2322 @item @code{-v -v}
2324 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
2325 for each file in the searched directories whose name matches none of
2326 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
2328 @geindex -x (gnatname)
2330 @item @code{-x@emph{pattern}}
2332 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
2333 that would match the name patterns. For example,
2335 @example
2336 gnatname -x "*_nt.ada" "*.ada"
2337 @end example
2339 will look for Ada units in all files with the @code{.ada} extension,
2340 except those whose names end with @code{_nt.ada}.
2341 @end table
2343 @node Examples of gnatname Usage,,Switches for gnatname,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
2344 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model examples-of-gnatname-usage}@anchor{61}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id16}@anchor{62}
2345 @subsubsection Examples of @code{gnatname} Usage
2348 @example
2349 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
2350 @end example
2352 In this example, the directory @code{/home/me} must already exist
2353 and be writable. In addition, the directory
2354 @code{/home/me/sources} (specified by
2355 @code{-d sources}) must exist and be readable.
2357 Note the optional spaces after @code{-c} and @code{-d}.
2359 @example
2360 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
2361 -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
2362 @end example
2364 Note that several switches @code{-d} may be used,
2365 even in conjunction with one or several switches
2366 @code{-D}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
2367 are used in this example.
2369 @node File Name Krunching with gnatkr,Renaming Files with gnatchop,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname,File Naming Topics and Utilities
2370 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model file-name-krunching-with-gnatkr}@anchor{63}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id17}@anchor{64}
2371 @subsection File Name Krunching with @code{gnatkr}
2374 @geindex gnatkr
2376 This section discusses the method used by the compiler to shorten
2377 the default file names chosen for Ada units so that they do not
2378 exceed the maximum length permitted. It also describes the
2379 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
2380 applying this shortening.
2382 @menu
2383 * About gnatkr:: 
2384 * Using gnatkr:: 
2385 * Krunching Method:: 
2386 * Examples of gnatkr Usage:: 
2388 @end menu
2390 @node About gnatkr,Using gnatkr,,File Name Krunching with gnatkr
2391 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id18}@anchor{65}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model about-gnatkr}@anchor{66}
2392 @subsubsection About @code{gnatkr}
2395 The default file naming rule in GNAT
2396 is that the file name must be derived from
2397 the unit name. The exact default rule is as follows:
2400 @itemize *
2402 @item 
2403 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
2405 @item 
2406 If such a replacement occurs in the
2407 second character position of a name, and the first character is
2408 @code{a}, @code{g}, @code{s}, or @code{i},
2409 then replace the dot by the character
2410 @code{~} (tilde)
2411 instead of a minus.
2413 The reason for this exception is to avoid clashes
2414 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
2415 and GNAT, which use the prefixes
2416 @code{s-}, @code{a-}, @code{i-}, and @code{g-},
2417 respectively.
2418 @end itemize
2420 The @code{-gnatk@emph{nn}}
2421 switch of the compiler activates a 'krunching'
2422 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
2423 integer).
2425 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
2426 a given file, when krunched to a specified maximum length.
2428 @node Using gnatkr,Krunching Method,About gnatkr,File Name Krunching with gnatkr
2429 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id19}@anchor{67}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-gnatkr}@anchor{54}
2430 @subsubsection Using @code{gnatkr}
2433 The @code{gnatkr} command has the form:
2435 @example
2436 $ gnatkr name [ length ]
2437 @end example
2439 @code{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
2440 in the standard manner described in the previous section (i.e., in particular
2441 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
2442 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
2443 characters other than period). If an extension is present then it will
2444 be preserved in the output. For example, when krunching @code{hellofile.ads}
2445 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
2447 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
2448 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
2449 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
2450 such as @code{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
2451 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
2452 gives the result @code{hellworl.adb}.
2454 Note that the result is always all lower case.
2455 Characters of the other case are folded as required.
2457 @code{length} represents the length of the krunched name. The default
2458 when no argument is given is 8 characters. A length of zero stands for
2459 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
2460 implied crunching length is always eight characters.
2462 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
2463 original argument was a file name with an extension.
2465 @node Krunching Method,Examples of gnatkr Usage,Using gnatkr,File Name Krunching with gnatkr
2466 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id20}@anchor{68}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model krunching-method}@anchor{69}
2467 @subsubsection Krunching Method
2470 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
2471 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
2472 unit and replacing the separating dots with hyphens and
2473 using lowercase
2474 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
2475 replaced by a tilde if the first character is
2476 @code{a}, @code{i}, @code{g}, or @code{s}.
2477 The extension is @code{.ads} for a
2478 spec and @code{.adb} for a body.
2479 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
2480 the specified length by following these rules:
2483 @itemize *
2485 @item 
2486 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
2487 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
2488 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
2490 @item 
2491 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
2492 if there are two of equal length), and shortened by dropping
2493 its last character. This is repeated until the name is short enough.
2495 As an example, consider the krunching of @code{our-strings-wide_fixed.adb}
2496 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems:
2498 @example
2499 our-strings-wide_fixed 22
2500 our strings wide fixed 19
2501 our string  wide fixed 18
2502 our strin   wide fixed 17
2503 our stri    wide fixed 16
2504 our stri    wide fixe  15
2505 our str     wide fixe  14
2506 our str     wid  fixe  13
2507 our str     wid  fix   12
2508 ou  str     wid  fix   11
2509 ou  st      wid  fix   10
2510 ou  st      wi   fix   9
2511 ou  st      wi   fi    8
2512 Final file name: oustwifi.adb
2513 @end example
2515 @item 
2516 The file names for all predefined units are always krunched to eight
2517 characters. The krunching of these predefined units uses the following
2518 special prefix replacements:
2521 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxx} 
2522 @item
2524 Prefix
2526 @tab
2528 Replacement
2530 @item
2532 @code{ada-}
2534 @tab
2536 @code{a-}
2538 @item
2540 @code{gnat-}
2542 @tab
2544 @code{g-}
2546 @item
2548 @code{interfac es-}
2550 @tab
2552 @code{i-}
2554 @item
2556 @code{system-}
2558 @tab
2560 @code{s-}
2562 @end multitable
2565 These system files have a hyphen in the second character position. That
2566 is why normal user files replace such a character with a
2567 tilde, to avoid confusion with system file names.
2569 As an example of this special rule, consider
2570 @code{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
2572 @example
2573 ada-strings-wide_fixed 22
2574 a-  strings wide fixed 18
2575 a-  string  wide fixed 17
2576 a-  strin   wide fixed 16
2577 a-  stri    wide fixed 15
2578 a-  stri    wide fixe  14
2579 a-  str     wide fixe  13
2580 a-  str     wid  fixe  12
2581 a-  str     wid  fix   11
2582 a-  st      wid  fix   10
2583 a-  st      wi   fix   9
2584 a-  st      wi   fi    8
2585 Final file name: a-stwifi.adb
2586 @end example
2587 @end itemize
2589 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
2590 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
2591 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
2592 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
2593 krunched name of a file.
2595 @node Examples of gnatkr Usage,,Krunching Method,File Name Krunching with gnatkr
2596 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id21}@anchor{6a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model examples-of-gnatkr-usage}@anchor{6b}
2597 @subsubsection Examples of @code{gnatkr} Usage
2600 @example
2601 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
2602 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
2603 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
2604 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
2605 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
2606 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
2607 @end example
2609 @node Renaming Files with gnatchop,,File Name Krunching with gnatkr,File Naming Topics and Utilities
2610 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id22}@anchor{6c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model renaming-files-with-gnatchop}@anchor{36}
2611 @subsection Renaming Files with @code{gnatchop}
2614 @geindex gnatchop
2616 This section discusses how to handle files with multiple units by using
2617 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
2618 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
2620 @menu
2621 * Handling Files with Multiple Units:: 
2622 * Operating gnatchop in Compilation Mode:: 
2623 * Command Line for gnatchop:: 
2624 * Switches for gnatchop:: 
2625 * Examples of gnatchop Usage:: 
2627 @end menu
2629 @node Handling Files with Multiple Units,Operating gnatchop in Compilation Mode,,Renaming Files with gnatchop
2630 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id23}@anchor{6d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model handling-files-with-multiple-units}@anchor{6e}
2631 @subsubsection Handling Files with Multiple Units
2634 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
2635 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
2636 between the file name and the unit name.
2638 The @code{gnatchop} utility allows both of these rules to be relaxed,
2639 allowing GNAT to process files which contain multiple compilation units
2640 and files with arbitrary file names. @code{gnatchop}
2641 reads the specified file and generates one or more output files,
2642 containing one unit per file. The unit and the file name correspond,
2643 as required by GNAT.
2645 If you want to permanently restructure a set of 'foreign' files so that
2646 they match the GNAT rules, and do the remaining development using the
2647 GNAT structure, you can simply use @code{gnatchop} once, generate the
2648 new set of files and work with them from that point on.
2650 Alternatively, if you want to keep your files in the 'foreign' format,
2651 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation
2652 system, you can set up a procedure where you use @code{gnatchop} each
2653 time you compile, regarding the source files that it writes as temporary
2654 files that you throw away.
2656 Note that if your file containing multiple units starts with a byte order
2657 mark (BOM) specifying UTF-8 encoding, then the files generated by gnatchop
2658 will each start with a copy of this BOM, meaning that they can be compiled
2659 automatically in UTF-8 mode without needing to specify an explicit encoding.
2661 @node Operating gnatchop in Compilation Mode,Command Line for gnatchop,Handling Files with Multiple Units,Renaming Files with gnatchop
2662 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model operating-gnatchop-in-compilation-mode}@anchor{6f}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id24}@anchor{70}
2663 @subsubsection Operating gnatchop in Compilation Mode
2666 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
2667 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
2668 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
2669 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
2670 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
2671 belong to the following unit. These rules
2672 almost always result in the right choice of
2673 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
2674 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
2675 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
2676 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
2678 However, using a special option to activate 'compilation mode',
2679 @code{gnatchop}
2680 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
2681 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
2682 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
2683 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
2684 in a quite different manner.
2686 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
2687 only configuration pragmas, then this file is appended to the
2688 @code{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
2689 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
2690 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
2691 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
2692 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
2693 @code{gnat.adc} file is the representation
2694 of a compilation environment. For more information on the
2695 @code{gnat.adc} file, see @ref{56,,Handling of Configuration Pragmas}.
2697 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
2698 is given a file that starts with
2699 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
2700 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
2701 behavior provides the required behavior described in the RM for the
2702 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
2703 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
2704 units.
2706 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
2707 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
2708 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
2709 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
2710 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
2711 compilation.
2713 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
2714 compilation mode described above is used only if you need exactly
2715 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
2716 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
2717 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
2718 switch provides the required behavior, and is for example the mode
2719 in which GNAT processes the ACVC tests.
2721 @node Command Line for gnatchop,Switches for gnatchop,Operating gnatchop in Compilation Mode,Renaming Files with gnatchop
2722 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id25}@anchor{71}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model command-line-for-gnatchop}@anchor{72}
2723 @subsubsection Command Line for @code{gnatchop}
2726 The @code{gnatchop} command has the form:
2728 @example
2729 $ gnatchop switches file_name [file_name ...]
2730       [directory]
2731 @end example
2733 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
2734 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
2735 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
2736 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
2738 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
2739 the current directory for each unit in each of the files.
2741 @code{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
2742 the output files will be written. If it is not specified, all files are
2743 written to the current directory.
2745 For example, given a
2746 file called @code{hellofiles} containing
2748 @example
2749 procedure Hello;
2751 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
2752 procedure Hello is
2753 begin
2754    Put_Line ("Hello");
2755 end Hello;
2756 @end example
2758 the command
2760 @example
2761 $ gnatchop hellofiles
2762 @end example
2764 generates two files in the current directory, one called
2765 @code{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
2766 and the other called @code{hello.adb} containing the remaining text. The
2767 original file is not affected. The generated files can be compiled in
2768 the normal manner.
2770 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
2771 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
2772 new sources.
2774 For example, given a
2775 file called @code{toto.txt} containing
2777 @example
2778 --  Just a comment
2779 @end example
2781 the command
2783 @example
2784 $ gnatchop toto.txt
2785 @end example
2787 will not produce any new file and will result in the following warnings:
2789 @example
2790 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
2791 no compilation units found
2792 no source files written
2793 @end example
2795 @node Switches for gnatchop,Examples of gnatchop Usage,Command Line for gnatchop,Renaming Files with gnatchop
2796 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-gnatchop}@anchor{73}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id26}@anchor{74}
2797 @subsubsection Switches for @code{gnatchop}
2800 @code{gnatchop} recognizes the following switches:
2802 @geindex --version (gnatchop)
2805 @table @asis
2807 @item @code{--version}
2809 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
2810 @end table
2812 @geindex --help (gnatchop)
2815 @table @asis
2817 @item @code{--help}
2819 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
2820 all other options.
2821 @end table
2823 @geindex -c (gnatchop)
2826 @table @asis
2828 @item @code{-c}
2830 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
2831 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
2832 previous section for a full description of this mode.
2834 @item @code{-gnat@emph{xxx}}
2836 This passes the given @code{-gnat@emph{xxx}} switch to @code{gnat} which is
2837 used to parse the given file. Not all @emph{xxx} options make sense,
2838 but for example, the use of @code{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
2839 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
2841 @item @code{-h}
2843 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
2844 output file showing usage information.
2845 @end table
2847 @geindex -k (gnatchop)
2850 @table @asis
2852 @item @code{-k@emph{mm}}
2854 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
2855 of characters.
2856 This is useful if the
2857 resulting set of files is required to be interoperable with systems
2858 which limit the length of file names.
2859 No space is allowed between the @code{-k} and the numeric value. The numeric
2860 value may be omitted in which case a default of @code{-k8},
2861 suitable for use
2862 with DOS-like file systems, is used. If no @code{-k} switch
2863 is present then
2864 there is no limit on the length of file names.
2865 @end table
2867 @geindex -p (gnatchop)
2870 @table @asis
2872 @item @code{-p}
2874 Causes the file modification time stamp of the input file to be
2875 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
2876 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
2877 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
2878 @end table
2880 @geindex -q (gnatchop)
2883 @table @asis
2885 @item @code{-q}
2887 Causes output of informational messages indicating the set of generated
2888 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
2889 @end table
2891 @geindex -r (gnatchop)
2893 @geindex Source_Reference pragmas
2896 @table @asis
2898 @item @code{-r}
2900 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
2901 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
2902 of the original unchopped file. This switch causes
2903 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
2904 generated files to refers back to the original file name and line number.
2905 The result is that all error messages refer back to the original
2906 unchopped file.
2907 In addition, the debugging information placed into the object file (when
2908 the @code{-g} switch of @code{gcc} or @code{gnatmake} is
2909 specified)
2910 also refers back to this original file so that tools like profilers and
2911 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
2913 If the original file to be chopped itself contains
2914 a @code{Source_Reference}
2915 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
2916 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
2917 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
2918 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
2919 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
2920 contain preprocessing statements and multiple units.
2921 @end table
2923 @geindex -v (gnatchop)
2926 @table @asis
2928 @item @code{-v}
2930 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
2931 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
2932 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
2933 @end table
2935 @geindex -w (gnatchop)
2938 @table @asis
2940 @item @code{-w}
2942 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
2943 fatal error if there is already a file with the same name as a
2944 file it would otherwise output, in other words if the files to be
2945 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
2946 check, and causes all but the last instance of such duplicated
2947 units to be skipped.
2948 @end table
2950 @geindex --GCC= (gnatchop)
2953 @table @asis
2955 @item @code{--GCC=@emph{xxxx}}
2957 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
2958 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
2959 @end table
2961 @node Examples of gnatchop Usage,,Switches for gnatchop,Renaming Files with gnatchop
2962 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id27}@anchor{75}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model examples-of-gnatchop-usage}@anchor{76}
2963 @subsubsection Examples of @code{gnatchop} Usage
2966 @example
2967 $ gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
2968 @end example
2970 Chops the source file @code{hello_s.ada}. The output files will be
2971 placed in the directory @code{prerelease/files},
2972 overwriting any
2973 files with matching names in that directory (no files in the current
2974 directory are modified).
2976 @example
2977 $ gnatchop archive
2978 @end example
2980 Chops the source file @code{archive}
2981 into the current directory. One
2982 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
2983 around, for example in email messages. The required sources are simply
2984 concatenated (for example, using a Unix @code{cat}
2985 command), and then
2986 @code{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
2987 file names.
2989 @example
2990 $ gnatchop file1 file2 file3 direc
2991 @end example
2993 Chops all units in files @code{file1}, @code{file2}, @code{file3}, placing
2994 the resulting files in the directory @code{direc}. Note that if any units
2995 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
2996 is generated, and no files are written. To override this check, use the
2997 @code{-w} switch,
2998 in which case the last occurrence in the last file will
2999 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
3000 unit will be skipped.
3002 @node Configuration Pragmas,Generating Object Files,File Naming Topics and Utilities,The GNAT Compilation Model
3003 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id28}@anchor{77}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model configuration-pragmas}@anchor{14}
3004 @section Configuration Pragmas
3007 @geindex Configuration pragmas
3009 @geindex Pragmas
3010 @geindex configuration
3012 Configuration pragmas include those pragmas described as
3013 such in the Ada Reference Manual, as well as
3014 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas.
3015 See the @code{Implementation_Defined_Pragmas} chapter in the
3016 @cite{GNAT_Reference_Manual} for details on these
3017 additional GNAT-specific configuration pragmas.
3018 Most notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
3019 specifying non-default names for source files, is a configuration
3020 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
3021 recognized by GNAT:
3023 @example
3024 Ada_83
3025 Ada_95
3026 Ada_05
3027 Ada_2005
3028 Ada_12
3029 Ada_2012
3030 Allow_Integer_Address
3031 Annotate
3032 Assertion_Policy
3033 Assume_No_Invalid_Values
3034 C_Pass_By_Copy
3035 Check_Float_Overflow
3036 Check_Name
3037 Check_Policy
3038 Compile_Time_Error
3039 Compile_Time_Warning
3040 Compiler_Unit
3041 Compiler_Unit_Warning
3042 Component_Alignment
3043 Convention_Identifier
3044 Debug_Policy
3045 Detect_Blocking
3046 Default_Scalar_Storage_Order
3047 Default_Storage_Pool
3048 Disable_Atomic_Synchronization
3049 Discard_Names
3050 Elaboration_Checks
3051 Eliminate
3052 Enable_Atomic_Synchronization
3053 Extend_System
3054 Extensions_Allowed
3055 External_Name_Casing
3056 Fast_Math
3057 Favor_Top_Level
3058 Ignore_Pragma
3059 Implicit_Packing
3060 Initialize_Scalars
3061 Interrupt_State
3062 License
3063 Locking_Policy
3064 No_Component_Reordering
3065 No_Heap_Finalization
3066 No_Run_Time
3067 No_Strict_Aliasing
3068 Normalize_Scalars
3069 Optimize_Alignment
3070 Overflow_Mode
3071 Overriding_Renamings
3072 Partition_Elaboration_Policy
3073 Persistent_BSS
3074 Polling
3075 Prefix_Exception_Messages
3076 Priority_Specific_Dispatching
3077 Profile
3078 Profile_Warnings
3079 Propagate_Exceptions
3080 Queuing_Policy
3081 Rational
3082 Ravenscar
3083 Rename_Pragma
3084 Restricted_Run_Time
3085 Restrictions
3086 Restrictions_Warnings
3087 Reviewable
3088 Short_Circuit_And_Or
3089 Short_Descriptors
3090 Source_File_Name
3091 Source_File_Name_Project
3092 SPARK_Mode
3093 Style_Checks
3094 Suppress
3095 Suppress_Exception_Locations
3096 Task_Dispatching_Policy
3097 Unevaluated_Use_Of_Old
3098 Universal_Data
3099 Unsuppress
3100 Use_VADS_Size
3101 Validity_Checks
3102 Warning_As_Error
3103 Warnings
3104 Wide_Character_Encoding
3105 @end example
3107 @menu
3108 * Handling of Configuration Pragmas:: 
3109 * The Configuration Pragmas Files:: 
3111 @end menu
3113 @node Handling of Configuration Pragmas,The Configuration Pragmas Files,,Configuration Pragmas
3114 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id29}@anchor{78}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model handling-of-configuration-pragmas}@anchor{56}
3115 @subsection Handling of Configuration Pragmas
3118 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
3119 unit, or they can appear in a configuration pragma file to apply to
3120 all compilations performed in a given compilation environment.
3122 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
3123 way to handle configuration pragmas following the semantics for
3124 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
3125 See @ref{6f,,Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
3126 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
3127 @code{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
3128 as described in the following section.
3130 In the case of @code{Restrictions} pragmas appearing as configuration
3131 pragmas in individual compilation units, the exact handling depends on
3132 the type of restriction.
3134 Restrictions that require partition-wide consistency (like
3135 @code{No_Tasking}) are
3136 recognized wherever they appear
3137 and can be freely inherited, e.g. from a @emph{with}ed unit to the @emph{with}ing
3138 unit. This makes sense since the binder will in any case insist on seeing
3139 consistent use, so any unit not conforming to any restrictions that are
3140 anywhere in the partition will be rejected, and you might as well find
3141 that out at compile time rather than at bind time.
3143 For restrictions that do not require partition-wide consistency, e.g.
3144 SPARK or No_Implementation_Attributes, in general the restriction applies
3145 only to the unit in which the pragma appears, and not to any other units.
3147 The exception is No_Elaboration_Code which always applies to the entire
3148 object file from a compilation, i.e. to the body, spec, and all subunits.
3149 This restriction can be specified in a configuration pragma file, or it
3150 can be on the body and/or the spec (in eithe case it applies to all the
3151 relevant units). It can appear on a subunit only if it has previously
3152 appeared in the body of spec.
3154 @node The Configuration Pragmas Files,,Handling of Configuration Pragmas,Configuration Pragmas
3155 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-configuration-pragmas-files}@anchor{79}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id30}@anchor{7a}
3156 @subsection The Configuration Pragmas Files
3159 @geindex gnat.adc
3161 In GNAT a compilation environment is defined by the current
3162 directory at the time that a compile command is given. This current
3163 directory is searched for a file whose name is @code{gnat.adc}. If
3164 this file is present, it is expected to contain one or more
3165 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
3166 However, if the switch @code{-gnatA} is used, @code{gnat.adc} is not
3167 considered. When taken into account, @code{gnat.adc} is added to the
3168 dependencies, so that if @code{gnat.adc} is modified later, an invocation of
3169 @code{gnatmake} will recompile the source.
3171 Configuration pragmas may be entered into the @code{gnat.adc} file
3172 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
3173 configuration pragmas, or more conveniently by direct editing of the
3174 @code{gnat.adc} file, which is a standard format source file.
3176 Besides @code{gnat.adc}, additional files containing configuration
3177 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
3178 @code{-gnatec=@emph{path}} where @code{path} must designate an existing file that
3179 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
3180 in addition to those found in @code{gnat.adc} (provided @code{gnat.adc}
3181 is present and switch @code{-gnatA} is not used).
3183 It is allowable to specify several switches @code{-gnatec=}, all of which
3184 will be taken into account.
3186 Files containing configuration pragmas specified with switches
3187 @code{-gnatec=} are added to the dependencies, unless they are
3188 temporary files. A file is considered temporary if its name ends in
3189 @code{.tmp} or @code{.TMP}. Certain tools follow this naming
3190 convention because they pass information to @code{gcc} via
3191 temporary files that are immediately deleted; it doesn't make sense to
3192 depend on a file that no longer exists. Such tools include
3193 @code{gprbuild}, @code{gnatmake}, and @code{gnatcheck}.
3195 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
3196 project attributes.
3198 @c --Comment
3199 @c See :ref:`Specifying_Configuration_Pragmas` for more details.
3201 @node Generating Object Files,Source Dependencies,Configuration Pragmas,The GNAT Compilation Model
3202 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-object-files}@anchor{40}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id31}@anchor{7b}
3203 @section Generating Object Files
3206 An Ada program consists of a set of source files, and the first step in
3207 compiling the program is to generate the corresponding object files.
3208 These are generated by compiling a subset of these source files.
3209 The files you need to compile are the following:
3212 @itemize *
3214 @item 
3215 If a package spec has no body, compile the package spec to produce the
3216 object file for the package.
3218 @item 
3219 If a package has both a spec and a body, compile the body to produce the
3220 object file for the package. The source file for the package spec need
3221 not be compiled in this case because there is only one object file, which
3222 contains the code for both the spec and body of the package.
3224 @item 
3225 For a subprogram, compile the subprogram body to produce the object file
3226 for the subprogram. The spec, if one is present, is as usual in a
3227 separate file, and need not be compiled.
3228 @end itemize
3230 @geindex Subunits
3233 @itemize *
3235 @item 
3236 In the case of subunits, only compile the parent unit. A single object
3237 file is generated for the entire subunit tree, which includes all the
3238 subunits.
3240 @item 
3241 Compile child units independently of their parent units
3242 (though, of course, the spec of all the ancestor unit must be present in order
3243 to compile a child unit).
3245 @geindex Generics
3247 @item 
3248 Compile generic units in the same manner as any other units. The object
3249 files in this case are small dummy files that contain at most the
3250 flag used for elaboration checking. This is because GNAT always handles generic
3251 instantiation by means of macro expansion. However, it is still necessary to
3252 compile generic units, for dependency checking and elaboration purposes.
3253 @end itemize
3255 The preceding rules describe the set of files that must be compiled to
3256 generate the object files for a program. Each object file has the same
3257 name as the corresponding source file, except that the extension is
3258 @code{.o} as usual.
3260 You may wish to compile other files for the purpose of checking their
3261 syntactic and semantic correctness. For example, in the case where a
3262 package has a separate spec and body, you would not normally compile the
3263 spec. However, it is convenient in practice to compile the spec to make
3264 sure it is error-free before compiling clients of this spec, because such
3265 compilations will fail if there is an error in the spec.
3267 GNAT provides an option for compiling such files purely for the
3268 purposes of checking correctness; such compilations are not required as
3269 part of the process of building a program. To compile a file in this
3270 checking mode, use the @code{-gnatc} switch.
3272 @node Source Dependencies,The Ada Library Information Files,Generating Object Files,The GNAT Compilation Model
3273 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id32}@anchor{7c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model source-dependencies}@anchor{41}
3274 @section Source Dependencies
3277 A given object file clearly depends on the source file which is compiled
3278 to produce it. Here we are using "depends" in the sense of a typical
3279 @code{make} utility; in other words, an object file depends on a source
3280 file if changes to the source file require the object file to be
3281 recompiled.
3282 In addition to this basic dependency, a given object may depend on
3283 additional source files as follows:
3286 @itemize *
3288 @item 
3289 If a file being compiled @emph{with}s a unit @code{X}, the object file
3290 depends on the file containing the spec of unit @code{X}. This includes
3291 files that are @emph{with}ed implicitly either because they are parents
3292 of @emph{with}ed child units or they are run-time units required by the
3293 language constructs used in a particular unit.
3295 @item 
3296 If a file being compiled instantiates a library level generic unit, the
3297 object file depends on both the spec and body files for this generic
3298 unit.
3300 @item 
3301 If a file being compiled instantiates a generic unit defined within a
3302 package, the object file depends on the body file for the package as
3303 well as the spec file.
3304 @end itemize
3306 @geindex Inline
3308 @geindex -gnatn switch
3311 @itemize *
3313 @item 
3314 If a file being compiled contains a call to a subprogram for which
3315 pragma @code{Inline} applies and inlining is activated with the
3316 @code{-gnatn} switch, the object file depends on the file containing the
3317 body of this subprogram as well as on the file containing the spec. Note
3318 that for inlining to actually occur as a result of the use of this switch,
3319 it is necessary to compile in optimizing mode.
3321 @geindex -gnatN switch
3323 The use of @code{-gnatN} activates  inlining optimization
3324 that is performed by the front end of the compiler. This inlining does
3325 not require that the code generation be optimized. Like @code{-gnatn},
3326 the use of this switch generates additional dependencies.
3328 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
3329 of GNAT other than for the JVM, .NET or GNAAMP platforms), then the use of
3330 @code{-gnatN} is deprecated, and the use of @code{-gnatn} is preferred.
3331 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
3332 inlining, but that is no longer the case.
3334 @item 
3335 If an object file @code{O} depends on the proper body of a subunit through
3336 inlining or instantiation, it depends on the parent unit of the subunit.
3337 This means that any modification of the parent unit or one of its subunits
3338 affects the compilation of @code{O}.
3340 @item 
3341 The object file for a parent unit depends on all its subunit body files.
3343 @item 
3344 The previous two rules meant that for purposes of computing dependencies and
3345 recompilation, a body and all its subunits are treated as an indivisible whole.
3347 These rules are applied transitively: if unit @code{A} @emph{with}s
3348 unit @code{B}, whose elaboration calls an inlined procedure in package
3349 @code{C}, the object file for unit @code{A} will depend on the body of
3350 @code{C}, in file @code{c.adb}.
3352 The set of dependent files described by these rules includes all the
3353 files on which the unit is semantically dependent, as dictated by the
3354 Ada language standard. However, it is a superset of what the
3355 standard describes, because it includes generic, inline, and subunit
3356 dependencies.
3358 An object file must be recreated by recompiling the corresponding source
3359 file if any of the source files on which it depends are modified. For
3360 example, if the @code{make} utility is used to control compilation,
3361 the rule for an Ada object file must mention all the source files on
3362 which the object file depends, according to the above definition.
3363 The determination of the necessary
3364 recompilations is done automatically when one uses @code{gnatmake}.
3365 @end itemize
3367 @node The Ada Library Information Files,Binding an Ada Program,Source Dependencies,The GNAT Compilation Model
3368 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id33}@anchor{7d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-ada-library-information-files}@anchor{42}
3369 @section The Ada Library Information Files
3372 @geindex Ada Library Information files
3374 @geindex ALI files
3376 Each compilation actually generates two output files. The first of these
3377 is the normal object file that has a @code{.o} extension. The second is a
3378 text file containing full dependency information. It has the same
3379 name as the source file, but an @code{.ali} extension.
3380 This file is known as the Ada Library Information (@code{ALI}) file.
3381 The following information is contained in the @code{ALI} file.
3384 @itemize *
3386 @item 
3387 Version information (indicates which version of GNAT was used to compile
3388 the unit(s) in question)
3390 @item 
3391 Main program information (including priority and time slice settings,
3392 as well as the wide character encoding used during compilation).
3394 @item 
3395 List of arguments used in the @code{gcc} command for the compilation
3397 @item 
3398 Attributes of the unit, including configuration pragmas used, an indication
3399 of whether the compilation was successful, exception model used etc.
3401 @item 
3402 A list of relevant restrictions applying to the unit (used for consistency)
3403 checking.
3405 @item 
3406 Categorization information (e.g., use of pragma @code{Pure}).
3408 @item 
3409 Information on all @emph{with}ed units, including presence of
3410 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas.
3412 @item 
3413 Information from any @code{Linker_Options} pragmas used in the unit
3415 @item 
3416 Information on the use of @code{Body_Version} or @code{Version}
3417 attributes in the unit.
3419 @item 
3420 Dependency information. This is a list of files, together with
3421 time stamp and checksum information. These are files on which
3422 the unit depends in the sense that recompilation is required
3423 if any of these units are modified.
3425 @item 
3426 Cross-reference data. Contains information on all entities referenced
3427 in the unit. Used by tools like @code{gnatxref} and @code{gnatfind} to
3428 provide cross-reference information.
3429 @end itemize
3431 For a full detailed description of the format of the @code{ALI} file,
3432 see the source of the body of unit @code{Lib.Writ}, contained in file
3433 @code{lib-writ.adb} in the GNAT compiler sources.
3435 @node Binding an Ada Program,GNAT and Libraries,The Ada Library Information Files,The GNAT Compilation Model
3436 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id34}@anchor{7e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model binding-an-ada-program}@anchor{43}
3437 @section Binding an Ada Program
3440 When using languages such as C and C++, once the source files have been
3441 compiled the only remaining step in building an executable program
3442 is linking the object modules together. This means that it is possible to
3443 link an inconsistent version of a program, in which two units have
3444 included different versions of the same header.
3446 The rules of Ada do not permit such an inconsistent program to be built.
3447 For example, if two clients have different versions of the same package,
3448 it is illegal to build a program containing these two clients.
3449 These rules are enforced by the GNAT binder, which also determines an
3450 elaboration order consistent with the Ada rules.
3452 The GNAT binder is run after all the object files for a program have
3453 been created. It is given the name of the main program unit, and from
3454 this it determines the set of units required by the program, by reading the
3455 corresponding ALI files. It generates error messages if the program is
3456 inconsistent or if no valid order of elaboration exists.
3458 If no errors are detected, the binder produces a main program, in Ada by
3459 default, that contains calls to the elaboration procedures of those
3460 compilation unit that require them, followed by
3461 a call to the main program. This Ada program is compiled to generate the
3462 object file for the main program. The name of
3463 the Ada file is @code{b~xxx}.adb` (with the corresponding spec
3464 @code{b~xxx}.ads`) where @code{xxx} is the name of the
3465 main program unit.
3467 Finally, the linker is used to build the resulting executable program,
3468 using the object from the main program from the bind step as well as the
3469 object files for the Ada units of the program.
3471 @node GNAT and Libraries,Conditional Compilation,Binding an Ada Program,The GNAT Compilation Model
3472 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model gnat-and-libraries}@anchor{15}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id35}@anchor{7f}
3473 @section GNAT and Libraries
3476 @geindex Library building and using
3478 This section describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
3479 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
3480 Project Manager facility (see the @emph{GNAT_Project_Manager} chapter of the
3481 @emph{GPRbuild User's Guide}) before reading this chapter.
3483 @menu
3484 * Introduction to Libraries in GNAT:: 
3485 * General Ada Libraries:: 
3486 * Stand-alone Ada Libraries:: 
3487 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library:: 
3489 @end menu
3491 @node Introduction to Libraries in GNAT,General Ada Libraries,,GNAT and Libraries
3492 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model introduction-to-libraries-in-gnat}@anchor{80}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id36}@anchor{81}
3493 @subsection Introduction to Libraries in GNAT
3496 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
3497 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
3498 applications that use it. A library can be either statically linked with the
3499 application, in which case its code is directly included in the application,
3500 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
3501 its code is shared by all applications making use of this library.
3503 GNAT supports both types of libraries.
3504 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
3505 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
3506 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
3507 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
3508 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
3510 In the GNAT environment, a library has three types of components:
3513 @itemize *
3515 @item 
3516 Source files,
3518 @item 
3519 @code{ALI} files (see @ref{42,,The Ada Library Information Files}), and
3521 @item 
3522 Object files, an archive or a shared library.
3523 @end itemize
3525 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
3526 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
3527 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
3528 reflecting the library services along with all the units needed to compile
3529 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
3530 inlined routine. In the case of @emph{stand-alone libraries} those exposed
3531 units are called @emph{interface units} (@ref{82,,Stand-alone Ada Libraries}).
3533 All compilation units comprising an application, including those in a library,
3534 need to be elaborated in an order partially defined by Ada's semantics. GNAT
3535 computes the elaboration order from the @code{ALI} files and this is why they
3536 constitute a mandatory part of GNAT libraries.
3537 @emph{Stand-alone libraries} are the exception to this rule because a specific
3538 library elaboration routine is produced independently of the application(s)
3539 using the library.
3541 @node General Ada Libraries,Stand-alone Ada Libraries,Introduction to Libraries in GNAT,GNAT and Libraries
3542 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model general-ada-libraries}@anchor{83}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id37}@anchor{84}
3543 @subsection General Ada Libraries
3546 @menu
3547 * Building a library:: 
3548 * Installing a library:: 
3549 * Using a library:: 
3551 @end menu
3553 @node Building a library,Installing a library,,General Ada Libraries
3554 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model building-a-library}@anchor{85}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id38}@anchor{86}
3555 @subsubsection Building a library
3558 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
3559 which supports a special type of project called a @emph{Library Project}
3560 (see the @emph{Library Projects} section in the @emph{GNAT Project Manager}
3561 chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}).
3563 A project is considered a library project, when two project-level attributes
3564 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
3565 control different aspects of library configuration, additional optional
3566 project-level attributes can be specified:
3569 @itemize *
3571 @item 
3573 @table @asis
3575 @item @code{Library_Kind}
3577 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
3578 @end table
3580 @item 
3582 @table @asis
3584 @item @code{Library_Version}
3586 This attribute specifies the library version; this value is used
3587 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
3588 installed versions of the binaries are compatible.
3589 @end table
3591 @item 
3592 @code{Library_Options}
3594 @item 
3596 @table @asis
3598 @item @code{Library_GCC}
3600 These attributes specify additional low-level options to be used during
3601 library generation, and redefine the actual application used to generate
3602 library.
3603 @end table
3604 @end itemize
3606 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
3607 including recompilation of the source files for which objects do not exist
3608 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
3609 the library (i.e., copying associated source, object and @code{ALI} files
3610 to the specified location).
3612 Here is a simple library project file:
3614 @example
3615 project My_Lib is
3616   for Source_Dirs use ("src1", "src2");
3617   for Object_Dir use "obj";
3618   for Library_Name use "mylib";
3619   for Library_Dir use "lib";
3620   for Library_Kind use "dynamic";
3621 end My_lib;
3622 @end example
3624 and the compilation command to build and install the library:
3626 @example
3627 $ gnatmake -Pmy_lib
3628 @end example
3630 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
3631 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
3632 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
3633 steps are discussed below.
3635 There are various possibilities for compiling the units that make up the
3636 library: for example with a Makefile (@ref{1f,,Using the GNU make Utility}) or
3637 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
3638 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
3639 interface of the library. This dummy main program can then be given to
3640 @code{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
3642 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
3643 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
3645 Here is an example of such a dummy program:
3647 @example
3648 with My_Lib.Service1;
3649 with My_Lib.Service2;
3650 with My_Lib.Service3;
3651 procedure My_Lib_Dummy is
3652 begin
3653    null;
3654 end;
3655 @end example
3657 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
3659 @example
3660 # compiling the library
3661 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
3663 # we don't need the dummy object itself
3664 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
3666 # create an archive with the remaining objects
3667 $ ar rc libmy_lib.a *.o
3668 # some systems may require "ranlib" to be run as well
3670 # or create a shared library
3671 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
3672 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
3674 # remove the object files that are now in the library
3675 $ rm *.o
3677 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
3678 # regenerate the objects that are in the library
3679 $ chmod -w *.ali
3680 @end example
3682 Please note that the library must have a name of the form @code{lib@emph{xxx}.a}
3683 or @code{lib@emph{xxx}.so} (or @code{lib@emph{xxx}.dll} on Windows) in order to
3684 be accessed by the directive @code{-l@emph{xxx}} at link time.
3686 @node Installing a library,Using a library,Building a library,General Ada Libraries
3687 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model installing-a-library}@anchor{87}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id39}@anchor{88}
3688 @subsubsection Installing a library
3691 @geindex ADA_PROJECT_PATH
3693 @geindex GPR_PROJECT_PATH
3695 If you use project files, library installation is part of the library build
3696 process (see the @emph{Installing a Library with Project Files} section of the
3697 @emph{GNAT Project Manager} chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}).
3699 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
3700 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
3701 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
3702 @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}. Alternatively, the system
3703 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
3704 paths, by specifying the libraries' location in the configuration files
3705 @code{ada_source_path} and @code{ada_object_path}. These configuration files
3706 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
3707 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
3709 @example
3710 $ gcc -v
3711 @end example
3713 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
3714 must contain one unique directory name.
3715 Those names are added to the corresponding path
3716 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
3717 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
3718 are located.
3720 The files @code{ada_source_path} and @code{ada_object_path} might not be
3721 present in a
3722 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
3723 the directories @code{adainclude} (for the sources) and @code{adalib} (for the
3724 objects and @code{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
3725 look in @code{adainclude} and @code{adalib}, and thus the
3726 @code{ada_source_path} file
3727 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
3728 be @code{adainclude}). In the same way, the @code{ada_object_path} file must
3729 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
3730 be @code{adalib}).
3732 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
3733 time with the switch @code{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
3734 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
3735 recognized by @code{gcc}, @code{gnatmake}, @code{gnatbind},
3736 @code{gnatls}, @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
3738 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
3739 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
3740 library must be installed before the GNAT library if it redefines
3741 any part of it.
3743 @node Using a library,,Installing a library,General Ada Libraries
3744 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-a-library}@anchor{8a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id40}@anchor{8b}
3745 @subsubsection Using a library
3748 Once again, the project facility greatly simplifies the use of
3749 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
3750 @emph{with} clause in the user project. For instance, to make use of the
3751 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
3752 write:
3754 @example
3755 with "my_lib";
3756 project My_Proj is
3757   ...
3758 end My_Proj;
3759 @end example
3761 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT's
3762 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
3763 following project, when @emph{with}ed by your main project, will link with the
3764 third-party library @code{liba.a}:
3766 @example
3767 project Liba is
3768    for Externally_Built use "true";
3769    for Source_Files use ();
3770    for Library_Dir use "lib";
3771    for Library_Name use "a";
3772    for Library_Kind use "static";
3773 end Liba;
3774 @end example
3776 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
3777 especially interesting in the context of systems with several interdependent
3778 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
3779 left to the tools having visibility over project dependence information.
3781 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
3782 library is on both your source and object path
3783 (see @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
3784 and @ref{8c,,Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
3785 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
3786 library at link time.
3788 For example, you can use the library @code{mylib} installed in
3789 @code{/dir/my_lib_src} and @code{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
3791 @example
3792 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \\
3793   -largs -lmy_lib
3794 @end example
3796 This can be expressed more simply:
3798 @example
3799 $ gnatmake my_appl
3800 @end example
3802 when the following conditions are met:
3805 @itemize *
3807 @item 
3808 @code{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
3809 variable 
3810 @geindex ADA_INCLUDE_PATH
3811 @geindex environment variable; ADA_INCLUDE_PATH
3812 @code{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
3813 @code{ada_source_path}
3815 @item 
3816 @code{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
3817 variable 
3818 @geindex ADA_OBJECTS_PATH
3819 @geindex environment variable; ADA_OBJECTS_PATH
3820 @code{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
3821 @code{ada_object_path}
3823 @item 
3824 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
3825 For example:
3827 @example
3828 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
3829 @end example
3830 @end itemize
3832 Note that you may also load a library dynamically at
3833 run time given its filename, as illustrated in the GNAT @code{plugins} example
3834 in the directory @code{share/examples/gnat/plugins} within the GNAT
3835 install area.
3837 @node Stand-alone Ada Libraries,Rebuilding the GNAT Run-Time Library,General Ada Libraries,GNAT and Libraries
3838 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model stand-alone-ada-libraries}@anchor{82}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id41}@anchor{8d}
3839 @subsection Stand-alone Ada Libraries
3842 @geindex Stand-alone libraries
3844 @menu
3845 * Introduction to Stand-alone Libraries:: 
3846 * Building a Stand-alone Library:: 
3847 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context:: 
3848 * Restrictions in Stand-alone Libraries:: 
3850 @end menu
3852 @node Introduction to Stand-alone Libraries,Building a Stand-alone Library,,Stand-alone Ada Libraries
3853 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model introduction-to-stand-alone-libraries}@anchor{8e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id42}@anchor{8f}
3854 @subsubsection Introduction to Stand-alone Libraries
3857 A Stand-alone Library (abbreviated 'SAL') is a library that contains the
3858 necessary code to
3859 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
3860 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @code{ALI}
3861 files of the
3862 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
3863 to serve as a library interface. In this case, the fully
3864 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
3865 archive, the sources of interface units' specs, and the @code{ALI}
3866 files of interface units.
3867 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
3868 the body's
3869 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
3870 form depend on other units, the source and @code{ALI} files of those must
3871 also be provided.
3873 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
3874 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
3875 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
3876 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
3877 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
3878 then the clients do not need to be relinked.
3880 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
3881 text exposed to the clients.  Such 'information hiding' might be useful or
3882 necessary for various reasons.
3884 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
3885 main routine is not written in Ada.
3887 @node Building a Stand-alone Library,Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context,Introduction to Stand-alone Libraries,Stand-alone Ada Libraries
3888 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id43}@anchor{90}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model building-a-stand-alone-library}@anchor{91}
3889 @subsubsection Building a Stand-alone Library
3892 GNAT's Project facility provides a simple way of building and installing
3893 stand-alone libraries; see the @emph{Stand-alone Library Projects} section
3894 in the @emph{GNAT Project Manager} chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}.
3895 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
3896 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
3897 @code{Library_Dir}; see the @emph{Library Projects} section in the
3898 @emph{GNAT Project Manager} chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}),
3899 the attribute @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
3901 @example
3902 for Library_Dir use "lib_dir";
3903 for Library_Name use "dummy";
3904 for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
3905 @end example
3907 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
3908 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
3909 of the project file.
3911 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
3912 a package whose name depends on the library name
3913 (@code{b~dummy.ads/b} in the example above).
3914 This binder-generated package includes initialization and
3915 finalization procedures whose
3916 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
3917 in the example
3918 above). The object corresponding to this package is included in the library.
3920 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
3921 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
3922 is built
3923 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
3924 @code{"false"}.
3926 For a Stand-Alone Library, only the @code{ALI} files of the Interface Units
3927 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
3928 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
3929 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
3930 the binding phase will fail.
3932 It is also possible to build an encapsulated library where not only
3933 the code to elaborate and finalize the library is embedded but also
3934 ensuring that the library is linked only against static
3935 libraries. So an encapsulated library only depends on system
3936 libraries, all other code, including the GNAT runtime, is embedded. To
3937 build an encapsulated library the attribute
3938 @code{Library_Standalone} must be set to @code{encapsulated}:
3940 @example
3941 for Library_Dir use "lib_dir";
3942 for Library_Name use "dummy";
3943 for Library_Kind use "dynamic";
3944 for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
3945 for Library_Standalone use "encapsulated";
3946 @end example
3948 The default value for this attribute is @code{standard} in which case
3949 a stand-alone library is built.
3951 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
3952 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
3953 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
3954 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
3955 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
3956 the library directory. The sources of the Interface
3957 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
3958 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
3959 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
3960 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
3961 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
3962 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
3963 files in the Interface Copy directory.
3965 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
3966 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
3969 @itemize *
3971 @item 
3972 Compile all library sources.
3974 @item 
3975 Invoke the binder with the switch @code{-n} (No Ada main program),
3976 with all the @code{ALI} files of the interfaces, and
3977 with the switch @code{-L} to give specific names to the @code{init}
3978 and @code{final} procedures.  For example:
3980 @example
3981 $ gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
3982 @end example
3984 @item 
3985 Compile the binder generated file:
3987 @example
3988 $ gcc -c b~int2.adb
3989 @end example
3991 @item 
3992 Link the dynamic library with all the necessary object files,
3993 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
3994 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
3995 The built library should be placed in a directory different from
3996 the object directory.
3998 @item 
3999 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
4000 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
4001 (i.e., add a word @code{SL} on the line in the @code{ALI} file that starts
4002 with letter 'P') and make the modified copy of the @code{ALI} file
4003 read-only.
4004 @end itemize
4006 Using SALs is not different from using other libraries
4007 (see @ref{8a,,Using a library}).
4009 @node Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context,Restrictions in Stand-alone Libraries,Building a Stand-alone Library,Stand-alone Ada Libraries
4010 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model creating-a-stand-alone-library-to-be-used-in-a-non-ada-context}@anchor{92}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id44}@anchor{93}
4011 @subsubsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
4014 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
4015 a non-Ada context.
4017 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
4018 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
4019 or @code{pragma Convention}.
4021 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
4023 @example
4024 package My_Package is
4026    procedure Do_Something;
4027    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
4029    procedure Do_Something_Else;
4030    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
4032 end My_Package;
4033 @end example
4035 On the foreign language side, you must provide a 'foreign' view of the
4036 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
4037 addition to interface subprograms.
4039 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
4040 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
4042 @example
4043 /* the library elaboration procedure */
4044 extern void mylibinit (void);
4046 /* the library finalization procedure */
4047 extern void mylibfinal (void);
4049 /* the interface exported by the library */
4050 extern void do_something (void);
4051 extern void do_something_else (void);
4052 @end example
4054 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
4055 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
4056 example) are called before the library services are used. Any number of
4057 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
4058 procedure of each library is called.
4060 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
4062 @example
4063 #include "mylib_interface.h"
4066 main (void)
4068    /* First, elaborate the library before using it */
4069    mylibinit ();
4071    /* Main program, using the library exported entities */
4072    do_something ();
4073    do_something_else ();
4075    /* Library finalization at the end of the program */
4076    mylibfinal ();
4077    return 0;
4079 @end example
4081 Note that invoking any library finalization procedure generated by
4082 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
4083 Consequently, the
4084 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
4085 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
4086 after the finalization phase.
4088 Note also that special care must be taken with multi-tasks
4089 applications. The initialization and finalization routines are not
4090 protected against concurrent access. If such requirement is needed it
4091 must be ensured at the application level using a specific operating
4092 system services like a mutex or a critical-section.
4094 @node Restrictions in Stand-alone Libraries,,Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context,Stand-alone Ada Libraries
4095 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id45}@anchor{94}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model restrictions-in-stand-alone-libraries}@anchor{95}
4096 @subsubsection Restrictions in Stand-alone Libraries
4099 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
4100 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
4103 @itemize *
4105 @item 
4106 pragma @code{Locking_Policy}
4108 @item 
4109 pragma @code{Partition_Elaboration_Policy}
4111 @item 
4112 pragma @code{Queuing_Policy}
4114 @item 
4115 pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
4117 @item 
4118 pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
4119 @end itemize
4121 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
4122 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
4123 @code{Program_Error} will
4124 be raised during the elaboration of the conflicting
4125 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
4126 should therefore be well documented.
4128 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
4129 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
4130 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
4131 conflicting libraries.
4133 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
4134 attributes are used inside a library, then you need to
4135 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @code{ALI} files in all
4136 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
4137 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
4138 to be a consideration.
4140 @node Rebuilding the GNAT Run-Time Library,,Stand-alone Ada Libraries,GNAT and Libraries
4141 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id46}@anchor{96}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model rebuilding-the-gnat-run-time-library}@anchor{97}
4142 @subsection Rebuilding the GNAT Run-Time Library
4145 @geindex GNAT Run-Time Library
4146 @geindex rebuilding
4148 @geindex Building the GNAT Run-Time Library
4150 @geindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
4152 @geindex Run-Time Library
4153 @geindex rebuilding
4155 It may be useful to recompile the GNAT library in various contexts, the
4156 most important one being the use of partition-wide configuration pragmas
4157 such as @code{Normalize_Scalars}. A special Makefile called
4158 @code{Makefile.adalib} is provided to that effect and can be found in
4159 the directory containing the GNAT library. The location of this
4160 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
4161 be determined by means of the command:
4163 @example
4164 $ gnatls -v
4165 @end example
4167 The last entry in the object search path usually contains the
4168 gnat library. This Makefile contains its own documentation and in
4169 particular the set of instructions needed to rebuild a new library and
4170 to use it.
4172 @geindex Conditional compilation
4174 @node Conditional Compilation,Mixed Language Programming,GNAT and Libraries,The GNAT Compilation Model
4175 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id47}@anchor{98}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model conditional-compilation}@anchor{16}
4176 @section Conditional Compilation
4179 This section presents some guidelines for modeling conditional compilation in Ada and describes the
4180 gnatprep preprocessor utility.
4182 @geindex Conditional compilation
4184 @menu
4185 * Modeling Conditional Compilation in Ada:: 
4186 * Preprocessing with gnatprep:: 
4187 * Integrated Preprocessing:: 
4189 @end menu
4191 @node Modeling Conditional Compilation in Ada,Preprocessing with gnatprep,,Conditional Compilation
4192 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model modeling-conditional-compilation-in-ada}@anchor{99}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id48}@anchor{9a}
4193 @subsection Modeling Conditional Compilation in Ada
4196 It is often necessary to arrange for a single source program
4197 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
4198 ways to achieve these different goals. Some examples of the
4199 need for this feature are
4202 @itemize *
4204 @item 
4205 Adapting a program to a different hardware environment
4207 @item 
4208 Adapting a program to a different target architecture
4210 @item 
4211 Turning debugging features on and off
4213 @item 
4214 Arranging for a program to compile with different compilers
4215 @end itemize
4217 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
4218 that is defined as part of the language. The Ada language does not
4219 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
4220 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
4221 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
4222 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
4223 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
4224 separate programs, any one of which might not even be syntactically
4225 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
4226 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
4227 impossible.
4229 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
4230 this section we will discuss how this can
4231 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
4233 @menu
4234 * Use of Boolean Constants:: 
4235 * Debugging - A Special Case:: 
4236 * Conditionalizing Declarations:: 
4237 * Use of Alternative Implementations:: 
4238 * Preprocessing:: 
4240 @end menu
4242 @node Use of Boolean Constants,Debugging - A Special Case,,Modeling Conditional Compilation in Ada
4243 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id49}@anchor{9b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model use-of-boolean-constants}@anchor{9c}
4244 @subsubsection Use of Boolean Constants
4247 In the case where the difference is simply which code
4248 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
4249 constants to control which code is executed.
4251 @example
4252 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
4254 if FP_Initialize_Required then
4256 end if;
4257 @end example
4259 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
4260 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
4261 deleted from the program.
4262 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
4263 has been checked for syntactic and semantic correctness.
4264 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
4265 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
4266 is turned on.)
4268 @geindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
4270 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
4271 something like:
4273 @example
4274 package Config is
4275    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
4276    Reset_Available        : constant Boolean := False;
4277    ...
4278 end Config;
4279 @end example
4281 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
4282 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
4283 Then any other unit requiring conditional compilation can do a @emph{with}
4284 of @code{Config} to make the constants visible.
4286 @node Debugging - A Special Case,Conditionalizing Declarations,Use of Boolean Constants,Modeling Conditional Compilation in Ada
4287 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model debugging-a-special-case}@anchor{9d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id50}@anchor{9e}
4288 @subsubsection Debugging - A Special Case
4291 A common use of conditional code is to execute statements (for example
4292 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
4293 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
4294 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
4295 is active:
4297 @example
4298 if Debugging then
4299    Put_Line ("got to the first stage!");
4300 end if;
4301 @end example
4305 @example
4306 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
4307    raise Temperature_Crazy;
4308 end if;
4309 @end example
4311 @geindex pragma Assert
4313 Since this is a common case, there are special features to deal with
4314 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
4315 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
4316 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
4317 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
4318 The use of pragma @code{Assert} is described in the
4319 @cite{GNAT_Reference_Manual}, but as an
4320 example, the last test could be written:
4322 @example
4323 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
4324 @end example
4326 or simply
4328 @example
4329 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
4330 @end example
4332 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
4333 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
4334 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
4335 case used as the exception message.
4337 @geindex pragma Assertion_Policy
4339 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
4340 pragma.
4342 @geindex -gnata switch
4344 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
4345 GNAT. Alternatively, you can use the @code{-gnata} switch
4346 to enable assertions from the command line, which applies to
4347 all versions of Ada.
4349 @geindex pragma Debug
4351 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
4352 @code{Debug} can be used:
4354 @example
4355 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
4356 @end example
4358 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
4359 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
4360 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
4361 containing any code you like can be included in the program and then
4362 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
4364 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
4365 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
4366 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
4367 been elaborated.
4369 @geindex pragma Debug_Policy
4371 Debug pragmas are enabled using either the @code{-gnata} switch that also
4372 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
4374 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
4375 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
4376 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
4378 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
4379 and thus they can appear in @code{gnat.adc} if you are not using a
4380 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
4381 in a project file.
4382 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
4383 the @code{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
4384 the status of these pragmas.
4386 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
4387 sequence is required, you can't just write a pragma on its own. You have
4388 to add a @code{null} statement.
4390 @example
4391 if ... then
4392    ... -- some statements
4393 else
4394    pragma Assert (Num_Cases < 10);
4395    null;
4396 end if;
4397 @end example
4399 @node Conditionalizing Declarations,Use of Alternative Implementations,Debugging - A Special Case,Modeling Conditional Compilation in Ada
4400 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model conditionalizing-declarations}@anchor{9f}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id51}@anchor{a0}
4401 @subsubsection Conditionalizing Declarations
4404 In some cases it may be necessary to conditionalize declarations to meet
4405 different requirements. For example we might want a bit string whose length
4406 is set to meet some hardware message requirement.
4408 This may be possible using declare blocks controlled
4409 by conditional constants:
4411 @example
4412 if Small_Machine then
4413    declare
4414       X : Bit_String (1 .. 10);
4415    begin
4416       ...
4417    end;
4418 else
4419    declare
4420       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
4421    begin
4422       ...
4423    end;
4424 end if;
4425 @end example
4427 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
4428 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
4429 even though one of them will not be used.
4431 Another approach is to define integer constants, e.g., @code{Bits_Per_Word},
4432 or Boolean constants, e.g., @code{Little_Endian}, and then write declarations
4433 that are parameterized by these constants. For example
4435 @example
4436 for Rec use
4437   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
4438 end record;
4439 @end example
4441 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
4443 @example
4444 for Rec use
4445   Field1 at 0 range 0 .. 32;
4446 end record;
4447 @end example
4449 for the big endian case, or
4451 @example
4452 for Rec use record
4453     Field1 at 0 range 10 .. 32;
4454 end record;
4455 @end example
4457 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
4458 notation is usable for creating static constants, clever use of this
4459 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
4460 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
4461 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
4462 need to define this one yourself).
4464 @node Use of Alternative Implementations,Preprocessing,Conditionalizing Declarations,Modeling Conditional Compilation in Ada
4465 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model use-of-alternative-implementations}@anchor{a1}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id52}@anchor{a2}
4466 @subsubsection Use of Alternative Implementations
4469 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
4470 can occur for example if the set of declarations required is radically
4471 different for two different configurations.
4473 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
4474 such code is to write separate units for the different cases. As long as
4475 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
4476 without creating maintenance problems. The approach is to share common
4477 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
4478 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
4479 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
4480 for different versions of the subunit for different targets, where the
4481 build script selects the right one to give to the compiler.
4483 @geindex Subunits (and conditional compilation)
4485 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
4486 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
4487 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
4489 @example
4490 if Ada_2005 then
4491    ... neat Ada 2005 code
4492 else
4493    ... not quite as neat Ada 95 code
4494 end if;
4495 @end example
4497 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
4499 But this won't work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
4500 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
4501 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
4502 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
4503 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
4505 So instead we write
4507 @example
4508 procedure Insert is separate;
4509 @end example
4511 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
4512 code.
4513 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
4514 have two files
4517 @itemize *
4519 @item 
4520 @code{file_queries-insert-2005.adb}
4522 @item 
4523 @code{file_queries-insert-95.adb}
4524 @end itemize
4526 and the build script renames the appropriate file to @code{file_queries-insert.adb} and then carries out the compilation.
4528 This can also be done with project files' naming schemes. For example:
4530 @example
4531 for body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
4532 @end example
4534 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
4535 than @code{ads} / @code{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
4536 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
4537 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
4538 default naming scheme.
4540 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
4541 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
4542 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
4543 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
4544 spec: @code{s-asthan.ads} which is the same for all architectures, and three
4545 bodies:
4548 @itemize *
4550 @item 
4552 @table @asis
4554 @item @code{s-asthan.adb}
4556 used for all non-VMS operating systems
4557 @end table
4559 @item 
4561 @table @asis
4563 @item @code{s-asthan-vms-alpha.adb}
4565 used for VMS on the Alpha
4566 @end table
4568 @item 
4570 @table @asis
4572 @item @code{s-asthan-vms-ia64.adb}
4574 used for VMS on the ia64
4575 @end table
4576 @end itemize
4578 The dummy version @code{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
4579 this operating system feature is not available, and the two remaining
4580 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
4581 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
4582 and operating system, and automatically selects the right version,
4583 renaming it if necessary to @code{s-asthan.adb} before the run-time build.
4585 Another style for arranging alternative implementations is through Ada's
4586 access-to-subprogram facility.
4587 In case some functionality is to be conditionally included,
4588 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
4589 to designate a 'do nothing' procedure, and then invoke @code{Ref.all}
4590 when appropriate.
4591 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
4592 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
4593 The initialization only occurs if the library package is included in the
4594 program.
4595 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
4596 calls.
4598 @node Preprocessing,,Use of Alternative Implementations,Modeling Conditional Compilation in Ada
4599 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model preprocessing}@anchor{a3}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id53}@anchor{a4}
4600 @subsubsection Preprocessing
4603 @geindex Preprocessing
4605 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
4606 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
4607 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
4608 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
4609 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
4610 standard.
4612 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
4613 extent on the various preprocessors that have been used
4614 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
4616 @geindex gnatprep
4618 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
4619 separately from the compiler, to generate a separate output source file
4620 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
4621 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
4622 @ref{17,,Preprocessing with gnatprep}.
4624 The preprocessing language allows such constructs as
4626 @example
4627 #if DEBUG or else (PRIORITY > 4) then
4628    sequence of declarations
4629 #else
4630    completely different sequence of declarations
4631 #end if;
4632 @end example
4634 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
4635 defined either on the command line or in a separate file.
4637 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
4638 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
4639 the compilation process. The compiler is given the preprocessor input which
4640 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
4641 preprocessing internally and processes the resulting output.
4642 For more details on this approach, see @ref{18,,Integrated Preprocessing}.
4644 @node Preprocessing with gnatprep,Integrated Preprocessing,Modeling Conditional Compilation in Ada,Conditional Compilation
4645 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id54}@anchor{a5}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model preprocessing-with-gnatprep}@anchor{17}
4646 @subsection Preprocessing with @code{gnatprep}
4649 @geindex gnatprep
4651 @geindex Preprocessing (gnatprep)
4653 This section discusses how to use GNAT's @code{gnatprep} utility for simple
4654 preprocessing.
4655 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
4656 special GNAT features.
4657 For further discussion of conditional compilation in general, see
4658 @ref{16,,Conditional Compilation}.
4660 @menu
4661 * Preprocessing Symbols:: 
4662 * Using gnatprep:: 
4663 * Switches for gnatprep:: 
4664 * Form of Definitions File:: 
4665 * Form of Input Text for gnatprep:: 
4667 @end menu
4669 @node Preprocessing Symbols,Using gnatprep,,Preprocessing with gnatprep
4670 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id55}@anchor{a6}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model preprocessing-symbols}@anchor{a7}
4671 @subsubsection Preprocessing Symbols
4674 Preprocessing symbols are defined in @emph{definition files} and referenced in the
4675 sources to be preprocessed. A preprocessing symbol is an identifier, following
4676 normal Ada (case-insensitive) rules for its syntax, with the restriction that
4677 all characters need to be in the ASCII set (no accented letters).
4679 @node Using gnatprep,Switches for gnatprep,Preprocessing Symbols,Preprocessing with gnatprep
4680 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-gnatprep}@anchor{a8}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id56}@anchor{a9}
4681 @subsubsection Using @code{gnatprep}
4684 To call @code{gnatprep} use:
4686 @example
4687 $ gnatprep [ switches ] infile outfile [ deffile ]
4688 @end example
4690 where
4693 @itemize *
4695 @item 
4697 @table @asis
4699 @item @emph{switches}
4701 is an optional sequence of switches as described in the next section.
4702 @end table
4704 @item 
4706 @table @asis
4708 @item @emph{infile}
4710 is the full name of the input file, which is an Ada source
4711 file containing preprocessor directives.
4712 @end table
4714 @item 
4716 @table @asis
4718 @item @emph{outfile}
4720 is the full name of the output file, which is an Ada source
4721 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
4722 normally have an @code{ads} or @code{adb} suffix.
4723 @end table
4725 @item 
4727 @table @asis
4729 @item @code{deffile}
4731 is the full name of a text file containing definitions of
4732 preprocessing symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
4733 optional, and can be replaced by the use of the @code{-D} switch.
4734 @end table
4735 @end itemize
4737 @node Switches for gnatprep,Form of Definitions File,Using gnatprep,Preprocessing with gnatprep
4738 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-gnatprep}@anchor{aa}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id57}@anchor{ab}
4739 @subsubsection Switches for @code{gnatprep}
4742 @geindex --version (gnatprep)
4745 @table @asis
4747 @item @code{--version}
4749 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
4750 @end table
4752 @geindex --help (gnatprep)
4755 @table @asis
4757 @item @code{--help}
4759 If @code{--version} was not used, display usage and then exit disregarding
4760 all other options.
4761 @end table
4763 @geindex -b (gnatprep)
4766 @table @asis
4768 @item @code{-b}
4770 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
4771 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
4772 preserving line numbers in the output file.
4773 @end table
4775 @geindex -c (gnatprep)
4778 @table @asis
4780 @item @code{-c}
4782 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
4783 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
4784 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
4785 being preserved in the output file.
4786 @end table
4788 @geindex -C (gnatprep)
4791 @table @asis
4793 @item @code{-C}
4795 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
4796 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
4797 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
4798 when structured comments are used (e.g., for programs written in a
4799 pre-2014 version of the SPARK Ada subset). Note that this switch is not
4800 available when  doing integrated preprocessing (it would be useless in
4801 this context since comments are ignored by the compiler in any case).
4802 @end table
4804 @geindex -D (gnatprep)
4807 @table @asis
4809 @item @code{-D@emph{symbol}[=@emph{value}]}
4811 Defines a new preprocessing symbol with the specified value. If no value is given
4812 on the command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
4813 can be used in place of a definition file.
4814 @end table
4816 @geindex -r (gnatprep)
4819 @table @asis
4821 @item @code{-r}
4823 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
4824 references the original input file, so that error messages will use
4825 the file name of this original file. The use of this switch implies
4826 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
4827 use will force @code{-b} mode if @code{-c}
4828 has not been specified explicitly.
4830 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
4831 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
4832 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
4833 in the preprocessed file, it will be respected by
4834 @code{gnatchop -r}
4835 so that the final chopped files will correctly refer to the original
4836 input source file for @code{gnatprep}.
4837 @end table
4839 @geindex -s (gnatprep)
4842 @table @asis
4844 @item @code{-s}
4846 Causes a sorted list of symbol names and values to be
4847 listed on the standard output file.
4848 @end table
4850 @geindex -T (gnatprep)
4853 @table @asis
4855 @item @code{-T}
4857 Use LF as line terminators when writing files. By default the line terminator
4858 of the host (LF under unix, CR/LF under Windows) is used.
4859 @end table
4861 @geindex -u (gnatprep)
4864 @table @asis
4866 @item @code{-u}
4868 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
4869 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
4870 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
4871 @end table
4873 @geindex -v (gnatprep)
4876 @table @asis
4878 @item @code{-v}
4880 Verbose mode: generates more output about work done.
4881 @end table
4883 Note: if neither @code{-b} nor @code{-c} is present,
4884 then preprocessor lines and
4885 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
4886 specified, in which case -b is assumed.
4888 @node Form of Definitions File,Form of Input Text for gnatprep,Switches for gnatprep,Preprocessing with gnatprep
4889 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model form-of-definitions-file}@anchor{ac}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id58}@anchor{ad}
4890 @subsubsection Form of Definitions File
4893 The definitions file contains lines of the form:
4895 @example
4896 symbol := value
4897 @end example
4899 where @code{symbol} is a preprocessing symbol, and @code{value} is one of the following:
4902 @itemize *
4904 @item 
4905 Empty, corresponding to a null substitution,
4907 @item 
4908 A string literal using normal Ada syntax, or
4910 @item 
4911 Any sequence of characters from the set @{letters, digits, period, underline@}.
4912 @end itemize
4914 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
4915 the usual @code{--},
4916 and comments may be added to the definitions lines.
4918 @node Form of Input Text for gnatprep,,Form of Definitions File,Preprocessing with gnatprep
4919 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id59}@anchor{ae}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model form-of-input-text-for-gnatprep}@anchor{af}
4920 @subsubsection Form of Input Text for @code{gnatprep}
4923 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
4924 as well as general symbol substitution sequences.
4926 The preprocessor conditional inclusion commands have the form:
4928 @example
4929 #if <expression> [then]
4930    lines
4931 #elsif <expression> [then]
4932    lines
4933 #elsif <expression> [then]
4934    lines
4936 #else
4937    lines
4938 #end if;
4939 @end example
4941 In this example, <expression> is defined by the following grammar:
4943 @example
4944 <expression> ::=  <symbol>
4945 <expression> ::=  <symbol> = "<value>"
4946 <expression> ::=  <symbol> = <symbol>
4947 <expression> ::=  <symbol> = <integer>
4948 <expression> ::=  <symbol> > <integer>
4949 <expression> ::=  <symbol> >= <integer>
4950 <expression> ::=  <symbol> < <integer>
4951 <expression> ::=  <symbol> <= <integer>
4952 <expression> ::=  <symbol> 'Defined
4953 <expression> ::=  not <expression>
4954 <expression> ::=  <expression> and <expression>
4955 <expression> ::=  <expression> or <expression>
4956 <expression> ::=  <expression> and then <expression>
4957 <expression> ::=  <expression> or else <expression>
4958 <expression> ::=  ( <expression> )
4959 @end example
4961 Note the following restriction: it is not allowed to have "and" or "or"
4962 following "not" in the same expression without parentheses. For example, this
4963 is not allowed:
4965 @example
4966 not X or Y
4967 @end example
4969 This can be expressed instead as one of the following forms:
4971 @example
4972 (not X) or Y
4973 not (X or Y)
4974 @end example
4976 For the first test (<expression> ::= <symbol>) the symbol must have
4977 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
4978 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
4979 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
4980 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
4981 excluded.
4983 When comparing a symbol to an integer, the integer is any non negative
4984 literal integer as defined in the Ada Reference Manual, such as 3, 16#FF# or
4985 2#11#. The symbol value must also be a non negative integer. Integer values
4986 in the range 0 .. 2**31-1 are supported.
4988 The test (<expression> ::= <symbol>'Defined) is true only if
4989 the symbol has been defined in the definition file or by a @code{-D}
4990 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
4992 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
4994 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
4995 then the effect depends on whether or not switch @code{-u}
4996 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
4997 false and the test fails. If this switch is not specified, then
4998 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
4999 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
5000 or @code{False}.
5002 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
5003 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
5004 operators, without parentheses. For example, "if not X or Y then" is not
5005 allowed, but "if (not X) or Y then" and "if not (X or Y) then" are.
5007 The @code{then} keyword is optional as shown
5009 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
5010 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
5011 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
5012 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
5013 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
5014 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
5015 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
5017 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
5018 non-blank character on the line, i.e., it must be preceded only by
5019 spaces or horizontal tabs.
5021 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
5022 the sequence:
5024 @example
5025 $symbol
5026 @end example
5028 anywhere within a source line, except in a comment or within a
5029 string literal. The identifier
5030 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
5031 definition file, and the result is to substitute the value of the
5032 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
5034 Note that although the substitution of strings within a string literal
5035 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
5036 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
5038 @example
5039 Header : String := "$XYZ";
5040 @end example
5042 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
5044 @example
5045 Header : String := $XYZ;
5046 @end example
5048 and then the substitution will occur as desired.
5050 @node Integrated Preprocessing,,Preprocessing with gnatprep,Conditional Compilation
5051 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id60}@anchor{b0}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model integrated-preprocessing}@anchor{18}
5052 @subsection Integrated Preprocessing
5055 As noted above, a file to be preprocessed consists of Ada source code
5056 in which preprocessing lines have been inserted. However,
5057 instead of using @code{gnatprep} to explicitly preprocess a file as a separate
5058 step before compilation, you can carry out the preprocessing implicitly
5059 as part of compilation. Such @emph{integrated preprocessing}, which is the common
5060 style with C, is performed when either or both of the following switches
5061 are passed to the compiler:
5063 @quotation
5066 @itemize *
5068 @item 
5069 @code{-gnatep}, which specifies the @emph{preprocessor data file}.
5070 This file dictates how the source files will be preprocessed (e.g., which
5071 symbol definition files apply to which sources).
5073 @item 
5074 @code{-gnateD}, which defines values for preprocessing symbols.
5075 @end itemize
5076 @end quotation
5078 Integrated preprocessing applies only to Ada source files, it is
5079 not available for configuration pragma files.
5081 With integrated preprocessing, the output from the preprocessor is not,
5082 by default, written to any external file. Instead it is passed
5083 internally to the compiler. To preserve the result of
5084 preprocessing in a file, either run @code{gnatprep}
5085 in standalone mode or else supply the @code{-gnateG} switch
5086 (described below) to the compiler.
5088 When using project files:
5090 @quotation
5093 @itemize *
5095 @item 
5096 the builder switch @code{-x} should be used if any Ada source is
5097 compiled with @code{gnatep=}, so that the compiler finds the
5098 @emph{preprocessor data file}.
5100 @item 
5101 the preprocessing data file and the symbol definition files should be
5102 located in the source directories of the project.
5103 @end itemize
5104 @end quotation
5106 Note that the @code{gnatmake} switch @code{-m} will almost
5107 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
5108 because @code{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
5109 preprocessing.
5111 The actual preprocessing function is described in detail in
5112 @ref{17,,Preprocessing with gnatprep}. This section explains the switches
5113 that relate to integrated preprocessing.
5115 @geindex -gnatep (gcc)
5118 @table @asis
5120 @item @code{-gnatep=@emph{preprocessor_data_file}}
5122 This switch specifies the file name (without directory
5123 information) of the preprocessor data file. Either place this file
5124 in one of the source directories, or, when using project
5125 files, reference the project file's directory via the
5126 @code{project_name'Project_Dir} project attribute; e.g:
5128 @quotation
5130 @example
5131 project Prj is
5132    package Compiler is
5133       for Switches ("Ada") use
5134         ("-gnatep=" & Prj'Project_Dir & "prep.def");
5135    end Compiler;
5136 end Prj;
5137 @end example
5138 @end quotation
5140 A preprocessor data file is a text file that contains @emph{preprocessor
5141 control lines}.  A preprocessor control line directs the preprocessing of
5142 either a particular source file, or, analogous to @code{others} in Ada,
5143 all sources not specified elsewhere in  the preprocessor data file.
5144 A preprocessor control line
5145 can optionally identify a @emph{definition file} that assigns values to
5146 preprocessor symbols, as well as a list of switches that relate to
5147 preprocessing.
5148 Empty lines and comments (using Ada syntax) are also permitted, with no
5149 semantic effect.
5151 Here's an example of a preprocessor data file:
5153 @quotation
5155 @example
5156 "toto.adb"  "prep.def" -u
5157 --  Preprocess toto.adb, using definition file prep.def
5158 --  Undefined symbols are treated as False
5160 * -c -DVERSION=V101
5161 --  Preprocess all other sources without using a definition file
5162 --  Suppressed lined are commented
5163 --  Symbol VERSION has the value V101
5165 "tata.adb" "prep2.def" -s
5166 --  Preprocess tata.adb, using definition file prep2.def
5167 --  List all symbols with their values
5168 @end example
5169 @end quotation
5171 A preprocessor control line has the following syntax:
5173 @quotation
5175 @example
5176 <preprocessor_control_line> ::=
5177    <preprocessor_input> [ <definition_file_name> ] @{ <switch> @}
5179 <preprocessor_input> ::= <source_file_name> | '*'
5181 <definition_file_name> ::= <string_literal>
5183 <source_file_name> := <string_literal>
5185 <switch> := (See below for list)
5186 @end example
5187 @end quotation
5189 Thus  each preprocessor control line starts with either a literal string or
5190 the character '*':
5193 @itemize *
5195 @item 
5196 A literal string is the file name (without directory information) of the source
5197 file that will be input to the preprocessor.
5199 @item 
5200 The character '*' is a wild-card indicator; the additional parameters on the line
5201 indicate the preprocessing for all the sources
5202 that are not specified explicitly on other lines (the order of the lines is not
5203 significant).
5204 @end itemize
5206 It is an error to have two lines with the same file name or two
5207 lines starting with the character '*'.
5209 After the file name or '*', an optional literal string specifies the name of
5210 the definition file to be used for preprocessing
5211 (@ref{ac,,Form of Definitions File}). The definition files are found by the
5212 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
5213 a source in a directory other than the current directory, if the definition
5214 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
5215 directory as a source directory through the @code{-I} switch; otherwise
5216 the compiler would not find the definition file.
5218 Finally, switches similar to those of @code{gnatprep} may optionally appear:
5221 @table @asis
5223 @item @code{-b}
5225 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
5226 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
5227 This switch is always implied; however, if specified after @code{-c}
5228 it cancels the effect of @code{-c}.
5230 @item @code{-c}
5232 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
5233 by preprocessing to be retained as comments marked
5234 with the special string '@cite{--!}'.
5236 @item @code{-D@emph{symbol}=@emph{new_value}}
5238 Define or redefine @code{symbol} to have @code{new_value} as its value.
5239 The permitted form for @code{symbol} is either an Ada identifier, or any Ada reserved word
5240 aside from @code{if},
5241 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
5242 The permitted form for @code{new_value} is a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
5243 word. A symbol declared with this switch replaces a symbol with the
5244 same name defined in a definition file.
5246 @item @code{-s}
5248 Causes a sorted list of symbol names and values to be
5249 listed on the standard output file.
5251 @item @code{-u}
5253 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
5254 in the context
5255 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
5256 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
5257 @end table
5258 @end table
5260 @geindex -gnateD (gcc)
5263 @table @asis
5265 @item @code{-gnateD@emph{symbol}[=@emph{new_value}]}
5267 Define or redefine @code{symbol} to have @code{new_value} as its value. If no value
5268 is supplied, then the value of @code{symbol} is @code{True}.
5269 The form of @code{symbol} is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
5270 rules for its syntax, and @code{new_value} is either an arbitrary string between double
5271 quotes or any sequence (including an empty sequence) of characters from the
5272 set (letters, digits, period, underline).
5273 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
5274 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
5276 Examples:
5278 @quotation
5280 @example
5281 -gnateDToto=Tata
5282 -gnateDFoo
5283 -gnateDFoo=\"Foo-Bar\"
5284 @end example
5285 @end quotation
5287 A symbol declared with this switch on the command line replaces a
5288 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
5289 switch @code{-D} in the preprocessor data file.
5291 This switch is similar to switch @code{-D} of @code{gnatprep}.
5293 @item @code{-gnateG}
5295 When integrated preprocessing is performed on source file @code{filename.extension},
5296 create or overwrite @code{filename.extension.prep} to contain
5297 the result of the preprocessing.
5298 For example if the source file is @code{foo.adb} then
5299 the output file will be @code{foo.adb.prep}.
5300 @end table
5302 @node Mixed Language Programming,GNAT and Other Compilation Models,Conditional Compilation,The GNAT Compilation Model
5303 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model mixed-language-programming}@anchor{44}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id61}@anchor{b1}
5304 @section Mixed Language Programming
5307 @geindex Mixed Language Programming
5309 This section describes how to develop a mixed-language program,
5310 with a focus on combining Ada with C or C++.
5312 @menu
5313 * Interfacing to C:: 
5314 * Calling Conventions:: 
5315 * Building Mixed Ada and C++ Programs:: 
5316 * Generating Ada Bindings for C and C++ headers:: 
5317 * Generating C Headers for Ada Specifications:: 
5319 @end menu
5321 @node Interfacing to C,Calling Conventions,,Mixed Language Programming
5322 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model interfacing-to-c}@anchor{b2}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id62}@anchor{b3}
5323 @subsection Interfacing to C
5326 Interfacing Ada with a foreign language such as C involves using
5327 compiler directives to import and/or export entity definitions in each
5328 language -- using @code{extern} statements in C, for instance, and the
5329 @code{Import}, @code{Export}, and @code{Convention} pragmas in Ada.
5330 A full treatment of these topics is provided in Appendix B, section 1
5331 of the Ada Reference Manual.
5333 There are two ways to build a program using GNAT that contains some Ada
5334 sources and some foreign language sources, depending on whether or not
5335 the main subprogram is written in Ada.  Here is a source example with
5336 the main subprogram in Ada:
5338 @example
5339 /* file1.c */
5340 #include <stdio.h>
5342 void print_num (int num)
5344   printf ("num is %d.\\n", num);
5345   return;
5347 @end example
5349 @example
5350 /* file2.c */
5352 /* num_from_Ada is declared in my_main.adb */
5353 extern int num_from_Ada;
5355 int get_num (void)
5357   return num_from_Ada;
5359 @end example
5361 @example
5362 --  my_main.adb
5363 procedure My_Main is
5365    --  Declare then export an Integer entity called num_from_Ada
5366    My_Num : Integer := 10;
5367    pragma Export (C, My_Num, "num_from_Ada");
5369    --  Declare an Ada function spec for Get_Num, then use
5370    --  C function get_num for the implementation.
5371    function Get_Num return Integer;
5372    pragma Import (C, Get_Num, "get_num");
5374    --  Declare an Ada procedure spec for Print_Num, then use
5375    --  C function print_num for the implementation.
5376    procedure Print_Num (Num : Integer);
5377    pragma Import (C, Print_Num, "print_num");
5379 begin
5380    Print_Num (Get_Num);
5381 end My_Main;
5382 @end example
5384 To build this example:
5387 @itemize *
5389 @item 
5390 First compile the foreign language files to
5391 generate object files:
5393 @example
5394 $ gcc -c file1.c
5395 $ gcc -c file2.c
5396 @end example
5398 @item 
5399 Then, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
5400 files:
5402 @example
5403 $ gnatmake -c my_main.adb
5404 @end example
5406 @item 
5407 Run the Ada binder on the Ada main program:
5409 @example
5410 $ gnatbind my_main.ali
5411 @end example
5413 @item 
5414 Link the Ada main program, the Ada objects and the other language
5415 objects:
5417 @example
5418 $ gnatlink my_main.ali file1.o file2.o
5419 @end example
5420 @end itemize
5422 The last three steps can be grouped in a single command:
5424 @example
5425 $ gnatmake my_main.adb -largs file1.o file2.o
5426 @end example
5428 @geindex Binder output file
5430 If the main program is in a language other than Ada, then you may have
5431 more than one entry point into the Ada subsystem. You must use a special
5432 binder option to generate callable routines that initialize and
5433 finalize the Ada units (@ref{b4,,Binding with Non-Ada Main Programs}).
5434 Calls to the initialization and finalization routines must be inserted
5435 in the main program, or some other appropriate point in the code. The
5436 call to initialize the Ada units must occur before the first Ada
5437 subprogram is called, and the call to finalize the Ada units must occur
5438 after the last Ada subprogram returns. The binder will place the
5439 initialization and finalization subprograms into the
5440 @code{b~xxx.adb} file where they can be accessed by your C
5441 sources.  To illustrate, we have the following example:
5443 @example
5444 /* main.c */
5445 extern void adainit (void);
5446 extern void adafinal (void);
5447 extern int add (int, int);
5448 extern int sub (int, int);
5450 int main (int argc, char *argv[])
5452    int a = 21, b = 7;
5454    adainit();
5456    /* Should print "21 + 7 = 28" */
5457    printf ("%d + %d = %d\\n", a, b, add (a, b));
5459    /* Should print "21 - 7 = 14" */
5460    printf ("%d - %d = %d\\n", a, b, sub (a, b));
5462    adafinal();
5464 @end example
5466 @example
5467 --  unit1.ads
5468 package Unit1 is
5469    function Add (A, B : Integer) return Integer;
5470    pragma Export (C, Add, "add");
5471 end Unit1;
5472 @end example
5474 @example
5475 --  unit1.adb
5476 package body Unit1 is
5477    function Add (A, B : Integer) return Integer is
5478    begin
5479       return A + B;
5480    end Add;
5481 end Unit1;
5482 @end example
5484 @example
5485 --  unit2.ads
5486 package Unit2 is
5487    function Sub (A, B : Integer) return Integer;
5488    pragma Export (C, Sub, "sub");
5489 end Unit2;
5490 @end example
5492 @example
5493 --  unit2.adb
5494 package body Unit2 is
5495    function Sub (A, B : Integer) return Integer is
5496    begin
5497       return A - B;
5498    end Sub;
5499 end Unit2;
5500 @end example
5502 The build procedure for this application is similar to the last
5503 example's:
5506 @itemize *
5508 @item 
5509 First, compile the foreign language files to generate object files:
5511 @example
5512 $ gcc -c main.c
5513 @end example
5515 @item 
5516 Next, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
5517 files:
5519 @example
5520 $ gnatmake -c unit1.adb
5521 $ gnatmake -c unit2.adb
5522 @end example
5524 @item 
5525 Run the Ada binder on every generated ALI file.  Make sure to use the
5526 @code{-n} option to specify a foreign main program:
5528 @example
5529 $ gnatbind -n unit1.ali unit2.ali
5530 @end example
5532 @item 
5533 Link the Ada main program, the Ada objects and the foreign language
5534 objects. You need only list the last ALI file here:
5536 @example
5537 $ gnatlink unit2.ali main.o -o exec_file
5538 @end example
5540 This procedure yields a binary executable called @code{exec_file}.
5541 @end itemize
5543 Depending on the circumstances (for example when your non-Ada main object
5544 does not provide symbol @code{main}), you may also need to instruct the
5545 GNAT linker not to include the standard startup objects by passing the
5546 @code{-nostartfiles} switch to @code{gnatlink}.
5548 @node Calling Conventions,Building Mixed Ada and C++ Programs,Interfacing to C,Mixed Language Programming
5549 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model calling-conventions}@anchor{b5}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id63}@anchor{b6}
5550 @subsection Calling Conventions
5553 @geindex Foreign Languages
5555 @geindex Calling Conventions
5557 GNAT follows standard calling sequence conventions and will thus interface
5558 to any other language that also follows these conventions. The following
5559 Convention identifiers are recognized by GNAT:
5561 @geindex Interfacing to Ada
5563 @geindex Other Ada compilers
5565 @geindex Convention Ada
5568 @table @asis
5570 @item @code{Ada}
5572 This indicates that the standard Ada calling sequence will be
5573 used and all Ada data items may be passed without any limitations in the
5574 case where GNAT is used to generate both the caller and callee. It is also
5575 possible to mix GNAT generated code and code generated by another Ada
5576 compiler. In this case, the data types should be restricted to simple
5577 cases, including primitive types. Whether complex data types can be passed
5578 depends on the situation. Probably it is safe to pass simple arrays, such
5579 as arrays of integers or floats. Records may or may not work, depending
5580 on whether both compilers lay them out identically. Complex structures
5581 involving variant records, access parameters, tasks, or protected types,
5582 are unlikely to be able to be passed.
5584 Note that in the case of GNAT running
5585 on a platform that supports HP Ada 83, a higher degree of compatibility
5586 can be guaranteed, and in particular records are laid out in an identical
5587 manner in the two compilers. Note also that if output from two different
5588 compilers is mixed, the program is responsible for dealing with elaboration
5589 issues. Probably the safest approach is to write the main program in the
5590 version of Ada other than GNAT, so that it takes care of its own elaboration
5591 requirements, and then call the GNAT-generated adainit procedure to ensure
5592 elaboration of the GNAT components. Consult the documentation of the other
5593 Ada compiler for further details on elaboration.
5595 However, it is not possible to mix the tasking run time of GNAT and
5596 HP Ada 83, All the tasking operations must either be entirely within
5597 GNAT compiled sections of the program, or entirely within HP Ada 83
5598 compiled sections of the program.
5599 @end table
5601 @geindex Interfacing to Assembly
5603 @geindex Convention Assembler
5606 @table @asis
5608 @item @code{Assembler}
5610 Specifies assembler as the convention. In practice this has the
5611 same effect as convention Ada (but is not equivalent in the sense of being
5612 considered the same convention).
5613 @end table
5615 @geindex Convention Asm
5617 @geindex Asm
5620 @table @asis
5622 @item @code{Asm}
5624 Equivalent to Assembler.
5626 @geindex Interfacing to COBOL
5628 @geindex Convention COBOL
5629 @end table
5631 @geindex COBOL
5634 @table @asis
5636 @item @code{COBOL}
5638 Data will be passed according to the conventions described
5639 in section B.4 of the Ada Reference Manual.
5640 @end table
5642 @geindex C
5644 @geindex Interfacing to C
5646 @geindex Convention C
5649 @table @asis
5651 @item @code{C}
5653 Data will be passed according to the conventions described
5654 in section B.3 of the Ada Reference Manual.
5656 A note on interfacing to a C 'varargs' function:
5658 @quotation
5660 @geindex C varargs function
5662 @geindex Interfacing to C varargs function
5664 @geindex varargs function interfaces
5666 In C, @code{varargs} allows a function to take a variable number of
5667 arguments. There is no direct equivalent in this to Ada. One
5668 approach that can be used is to create a C wrapper for each
5669 different profile and then interface to this C wrapper. For
5670 example, to print an @code{int} value using @code{printf},
5671 create a C function @code{printfi} that takes two arguments, a
5672 pointer to a string and an int, and calls @code{printf}.
5673 Then in the Ada program, use pragma @code{Import} to
5674 interface to @code{printfi}.
5676 It may work on some platforms to directly interface to
5677 a @code{varargs} function by providing a specific Ada profile
5678 for a particular call. However, this does not work on
5679 all platforms, since there is no guarantee that the
5680 calling sequence for a two argument normal C function
5681 is the same as for calling a @code{varargs} C function with
5682 the same two arguments.
5683 @end quotation
5684 @end table
5686 @geindex Convention Default
5688 @geindex Default
5691 @table @asis
5693 @item @code{Default}
5695 Equivalent to C.
5696 @end table
5698 @geindex Convention External
5700 @geindex External
5703 @table @asis
5705 @item @code{External}
5707 Equivalent to C.
5708 @end table
5710 @geindex C++
5712 @geindex Interfacing to C++
5714 @geindex Convention C++
5717 @table @asis
5719 @item @code{C_Plus_Plus} (or @code{CPP})
5721 This stands for C++. For most purposes this is identical to C.
5722 See the separate description of the specialized GNAT pragmas relating to
5723 C++ interfacing for further details.
5724 @end table
5726 @geindex Fortran
5728 @geindex Interfacing to Fortran
5730 @geindex Convention Fortran
5733 @table @asis
5735 @item @code{Fortran}
5737 Data will be passed according to the conventions described
5738 in section B.5 of the Ada Reference Manual.
5740 @item @code{Intrinsic}
5742 This applies to an intrinsic operation, as defined in the Ada
5743 Reference Manual. If a pragma Import (Intrinsic) applies to a subprogram,
5744 this means that the body of the subprogram is provided by the compiler itself,
5745 usually by means of an efficient code sequence, and that the user does not
5746 supply an explicit body for it. In an application program, the pragma may
5747 be applied to the following sets of names:
5750 @itemize *
5752 @item 
5753 Rotate_Left, Rotate_Right, Shift_Left, Shift_Right, Shift_Right_Arithmetic.
5754 The corresponding subprogram declaration must have
5755 two formal parameters. The
5756 first one must be a signed integer type or a modular type with a binary
5757 modulus, and the second parameter must be of type Natural.
5758 The return type must be the same as the type of the first argument. The size
5759 of this type can only be 8, 16, 32, or 64.
5761 @item 
5762 Binary arithmetic operators: '+', '-', '*', '/'.
5763 The corresponding operator declaration must have parameters and result type
5764 that have the same root numeric type (for example, all three are long_float
5765 types). This simplifies the definition of operations that use type checking
5766 to perform dimensional checks:
5767 @end itemize
5769 @example
5770   type Distance is new Long_Float;
5771   type Time     is new Long_Float;
5772   type Velocity is new Long_Float;
5773   function "/" (D : Distance; T : Time)
5774     return Velocity;
5775   pragma Import (Intrinsic, "/");
5777 This common idiom is often programmed with a generic definition and an
5778 explicit body. The pragma makes it simpler to introduce such declarations.
5779 It incurs no overhead in compilation time or code size, because it is
5780 implemented as a single machine instruction.
5781 @end example
5784 @itemize *
5786 @item 
5787 General subprogram entities. This is used  to bind an Ada subprogram
5788 declaration to
5789 a compiler builtin by name with back-ends where such interfaces are
5790 available. A typical example is the set of @code{__builtin} functions
5791 exposed by the GCC back-end, as in the following example:
5793 @example
5794 function builtin_sqrt (F : Float) return Float;
5795 pragma Import (Intrinsic, builtin_sqrt, "__builtin_sqrtf");
5796 @end example
5798 Most of the GCC builtins are accessible this way, and as for other
5799 import conventions (e.g. C), it is the user's responsibility to ensure
5800 that the Ada subprogram profile matches the underlying builtin
5801 expectations.
5802 @end itemize
5803 @end table
5805 @geindex Stdcall
5807 @geindex Convention Stdcall
5810 @table @asis
5812 @item @code{Stdcall}
5814 This is relevant only to Windows implementations of GNAT,
5815 and specifies that the @code{Stdcall} calling sequence will be used,
5816 as defined by the NT API. Nevertheless, to ease building
5817 cross-platform bindings this convention will be handled as a @code{C} calling
5818 convention on non-Windows platforms.
5819 @end table
5821 @geindex DLL
5823 @geindex Convention DLL
5826 @table @asis
5828 @item @code{DLL}
5830 This is equivalent to @code{Stdcall}.
5831 @end table
5833 @geindex Win32
5835 @geindex Convention Win32
5838 @table @asis
5840 @item @code{Win32}
5842 This is equivalent to @code{Stdcall}.
5843 @end table
5845 @geindex Stubbed
5847 @geindex Convention Stubbed
5850 @table @asis
5852 @item @code{Stubbed}
5854 This is a special convention that indicates that the compiler
5855 should provide a stub body that raises @code{Program_Error}.
5856 @end table
5858 GNAT additionally provides a useful pragma @code{Convention_Identifier}
5859 that can be used to parameterize conventions and allow additional synonyms
5860 to be specified. For example if you have legacy code in which the convention
5861 identifier Fortran77 was used for Fortran, you can use the configuration
5862 pragma:
5864 @example
5865 pragma Convention_Identifier (Fortran77, Fortran);
5866 @end example
5868 And from now on the identifier Fortran77 may be used as a convention
5869 identifier (for example in an @code{Import} pragma) with the same
5870 meaning as Fortran.
5872 @node Building Mixed Ada and C++ Programs,Generating Ada Bindings for C and C++ headers,Calling Conventions,Mixed Language Programming
5873 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id64}@anchor{b7}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model building-mixed-ada-and-c-programs}@anchor{b8}
5874 @subsection Building Mixed Ada and C++ Programs
5877 A programmer inexperienced with mixed-language development may find that
5878 building an application containing both Ada and C++ code can be a
5879 challenge.  This section gives a few hints that should make this task easier.
5881 @menu
5882 * Interfacing to C++:: 
5883 * Linking a Mixed C++ & Ada Program:: 
5884 * A Simple Example:: 
5885 * Interfacing with C++ constructors:: 
5886 * Interfacing with C++ at the Class Level:: 
5888 @end menu
5890 @node Interfacing to C++,Linking a Mixed C++ & Ada Program,,Building Mixed Ada and C++ Programs
5891 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id65}@anchor{b9}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id66}@anchor{ba}
5892 @subsubsection Interfacing to C++
5895 GNAT supports interfacing with the G++ compiler (or any C++ compiler
5896 generating code that is compatible with the G++ Application Binary
5897 Interface ---see @indicateurl{http://www.codesourcery.com/archives/cxx-abi}).
5899 Interfacing can be done at 3 levels: simple data, subprograms, and
5900 classes. In the first two cases, GNAT offers a specific @code{Convention C_Plus_Plus}
5901 (or @code{CPP}) that behaves exactly like @code{Convention C}.
5902 Usually, C++ mangles the names of subprograms. To generate proper mangled
5903 names automatically, see @ref{19,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers}).
5904 This problem can also be addressed manually in two ways:
5907 @itemize *
5909 @item 
5910 by modifying the C++ code in order to force a C convention using
5911 the @code{extern "C"} syntax.
5913 @item 
5914 by figuring out the mangled name (using e.g. @code{nm}) and using it as the
5915 Link_Name argument of the pragma import.
5916 @end itemize
5918 Interfacing at the class level can be achieved by using the GNAT specific
5919 pragmas such as @code{CPP_Constructor}.  See the @cite{GNAT_Reference_Manual} for additional information.
5921 @node Linking a Mixed C++ & Ada Program,A Simple Example,Interfacing to C++,Building Mixed Ada and C++ Programs
5922 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model linking-a-mixed-c-ada-program}@anchor{bb}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model linking-a-mixed-c-and-ada-program}@anchor{bc}
5923 @subsubsection Linking a Mixed C++ & Ada Program
5926 Usually the linker of the C++ development system must be used to link
5927 mixed applications because most C++ systems will resolve elaboration
5928 issues (such as calling constructors on global class instances)
5929 transparently during the link phase. GNAT has been adapted to ease the
5930 use of a foreign linker for the last phase. Three cases can be
5931 considered:
5934 @itemize *
5936 @item 
5937 Using GNAT and G++ (GNU C++ compiler) from the same GCC installation:
5938 The C++ linker can simply be called by using the C++ specific driver
5939 called @code{g++}.
5941 Note that if the C++ code uses inline functions, you will need to
5942 compile your C++ code with the @code{-fkeep-inline-functions} switch in
5943 order to provide an existing function implementation that the Ada code can
5944 link with.
5946 @example
5947 $ g++ -c -fkeep-inline-functions file1.C
5948 $ g++ -c -fkeep-inline-functions file2.C
5949 $ gnatmake ada_unit -largs file1.o file2.o --LINK=g++
5950 @end example
5952 @item 
5953 Using GNAT and G++ from two different GCC installations: If both
5954 compilers are on the :envvar`PATH`, the previous method may be used. It is
5955 important to note that environment variables such as
5956 @geindex C_INCLUDE_PATH
5957 @geindex environment variable; C_INCLUDE_PATH
5958 @code{C_INCLUDE_PATH}, 
5959 @geindex GCC_EXEC_PREFIX
5960 @geindex environment variable; GCC_EXEC_PREFIX
5961 @code{GCC_EXEC_PREFIX},
5962 @geindex BINUTILS_ROOT
5963 @geindex environment variable; BINUTILS_ROOT
5964 @code{BINUTILS_ROOT}, and
5965 @geindex GCC_ROOT
5966 @geindex environment variable; GCC_ROOT
5967 @code{GCC_ROOT} will affect both compilers
5968 at the same time and may make one of the two compilers operate
5969 improperly if set during invocation of the wrong compiler.  It is also
5970 very important that the linker uses the proper @code{libgcc.a} GCC
5971 library -- that is, the one from the C++ compiler installation. The
5972 implicit link command as suggested in the @code{gnatmake} command
5973 from the former example can be replaced by an explicit link command with
5974 the full-verbosity option in order to verify which library is used:
5976 @example
5977 $ gnatbind ada_unit
5978 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=c++
5979 @end example
5981 If there is a problem due to interfering environment variables, it can
5982 be worked around by using an intermediate script. The following example
5983 shows the proper script to use when GNAT has not been installed at its
5984 default location and g++ has been installed at its default location:
5986 @example
5987 $ cat ./my_script
5988 #!/bin/sh
5989 unset BINUTILS_ROOT
5990 unset GCC_ROOT
5991 c++ $*
5992 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
5993 @end example
5995 @item 
5996 Using a non-GNU C++ compiler: The commands previously described can be
5997 used to insure that the C++ linker is used. Nonetheless, you need to add
5998 a few more parameters to the link command line, depending on the exception
5999 mechanism used.
6001 If the @code{setjmp} / @code{longjmp} exception mechanism is used, only the paths
6002 to the @code{libgcc} libraries are required:
6004 @example
6005 $ cat ./my_script
6006 #!/bin/sh
6007 CC $* gcc -print-file-name=libgcc.a gcc -print-file-name=libgcc_eh.a
6008 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
6009 @end example
6011 where CC is the name of the non-GNU C++ compiler.
6013 If the "zero cost" exception mechanism is used, and the platform
6014 supports automatic registration of exception tables (e.g., Solaris),
6015 paths to more objects are required:
6017 @example
6018 $ cat ./my_script
6019 #!/bin/sh
6020 CC gcc -print-file-name=crtbegin.o $* \\
6021 gcc -print-file-name=libgcc.a gcc -print-file-name=libgcc_eh.a \\
6022 gcc -print-file-name=crtend.o
6023 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
6024 @end example
6026 If the "zero cost exception" mechanism is used, and the platform
6027 doesn't support automatic registration of exception tables (e.g., HP-UX
6028 or AIX), the simple approach described above will not work and
6029 a pre-linking phase using GNAT will be necessary.
6030 @end itemize
6032 Another alternative is to use the @code{gprbuild} multi-language builder
6033 which has a large knowledge base and knows how to link Ada and C++ code
6034 together automatically in most cases.
6036 @node A Simple Example,Interfacing with C++ constructors,Linking a Mixed C++ & Ada Program,Building Mixed Ada and C++ Programs
6037 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id67}@anchor{bd}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model a-simple-example}@anchor{be}
6038 @subsubsection A Simple Example
6041 The following example, provided as part of the GNAT examples, shows how
6042 to achieve procedural interfacing between Ada and C++ in both
6043 directions. The C++ class A has two methods. The first method is exported
6044 to Ada by the means of an extern C wrapper function. The second method
6045 calls an Ada subprogram. On the Ada side, The C++ calls are modelled by
6046 a limited record with a layout comparable to the C++ class. The Ada
6047 subprogram, in turn, calls the C++ method. So, starting from the C++
6048 main program, the process passes back and forth between the two
6049 languages.
6051 Here are the compilation commands:
6053 @example
6054 $ gnatmake -c simple_cpp_interface
6055 $ g++ -c cpp_main.C
6056 $ g++ -c ex7.C
6057 $ gnatbind -n simple_cpp_interface
6058 $ gnatlink simple_cpp_interface -o cpp_main --LINK=g++ -lstdc++ ex7.o cpp_main.o
6059 @end example
6061 Here are the corresponding sources:
6063 @example
6064 //cpp_main.C
6066 #include "ex7.h"
6068 extern "C" @{
6069   void adainit (void);
6070   void adafinal (void);
6071   void method1 (A *t);
6074 void method1 (A *t)
6076   t->method1 ();
6079 int main ()
6081   A obj;
6082   adainit ();
6083   obj.method2 (3030);
6084   adafinal ();
6086 @end example
6088 @example
6089 //ex7.h
6091 class Origin @{
6092  public:
6093   int o_value;
6095 class A : public Origin @{
6096  public:
6097   void method1 (void);
6098   void method2 (int v);
6099   A();
6100   int   a_value;
6102 @end example
6104 @example
6105 //ex7.C
6107 #include "ex7.h"
6108 #include <stdio.h>
6110 extern "C" @{ void ada_method2 (A *t, int v);@}
6112 void A::method1 (void)
6114   a_value = 2020;
6115   printf ("in A::method1, a_value = %d \\n",a_value);
6118 void A::method2 (int v)
6120    ada_method2 (this, v);
6121    printf ("in A::method2, a_value = %d \\n",a_value);
6124 A::A(void)
6126    a_value = 1010;
6127   printf ("in A::A, a_value = %d \\n",a_value);
6129 @end example
6131 @example
6132 -- simple_cpp_interface.ads
6133 with System;
6134 package Simple_Cpp_Interface is
6135    type A is limited
6136       record
6137          Vptr    : System.Address;
6138          O_Value : Integer;
6139          A_Value : Integer;
6140       end record;
6141    pragma Convention (C, A);
6143    procedure Method1 (This : in out A);
6144    pragma Import (C, Method1);
6146    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer);
6147    pragma Export (C, Ada_Method2);
6149 end Simple_Cpp_Interface;
6150 @end example
6152 @example
6153 -- simple_cpp_interface.adb
6154 package body Simple_Cpp_Interface is
6156    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer) is
6157    begin
6158       Method1 (This);
6159       This.A_Value := V;
6160    end Ada_Method2;
6162 end Simple_Cpp_Interface;
6163 @end example
6165 @node Interfacing with C++ constructors,Interfacing with C++ at the Class Level,A Simple Example,Building Mixed Ada and C++ Programs
6166 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id68}@anchor{bf}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model interfacing-with-c-constructors}@anchor{c0}
6167 @subsubsection Interfacing with C++ constructors
6170 In order to interface with C++ constructors GNAT provides the
6171 @code{pragma CPP_Constructor} (see the @cite{GNAT_Reference_Manual}
6172 for additional information).
6173 In this section we present some common uses of C++ constructors
6174 in mixed-languages programs in GNAT.
6176 Let us assume that we need to interface with the following
6177 C++ class:
6179 @example
6180 class Root @{
6181 public:
6182   int  a_value;
6183   int  b_value;
6184   virtual int Get_Value ();
6185   Root();              // Default constructor
6186   Root(int v);         // 1st non-default constructor
6187   Root(int v, int w);  // 2nd non-default constructor
6189 @end example
6191 For this purpose we can write the following package spec (further
6192 information on how to build this spec is available in
6193 @ref{c1,,Interfacing with C++ at the Class Level} and
6194 @ref{19,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers}).
6196 @example
6197 with Interfaces.C; use Interfaces.C;
6198 package Pkg_Root is
6199   type Root is tagged limited record
6200      A_Value : int;
6201      B_Value : int;
6202   end record;
6203   pragma Import (CPP, Root);
6205   function Get_Value (Obj : Root) return int;
6206   pragma Import (CPP, Get_Value);
6208   function Constructor return Root;
6209   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ev");
6211   function Constructor (v : Integer) return Root;
6212   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ei");
6214   function Constructor (v, w : Integer) return Root;
6215   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Eii");
6216 end Pkg_Root;
6217 @end example
6219 On the Ada side the constructor is represented by a function (whose
6220 name is arbitrary) that returns the classwide type corresponding to
6221 the imported C++ class. Although the constructor is described as a
6222 function, it is typically a procedure with an extra implicit argument
6223 (the object being initialized) at the implementation level. GNAT
6224 issues the appropriate call, whatever it is, to get the object
6225 properly initialized.
6227 Constructors can only appear in the following contexts:
6230 @itemize *
6232 @item 
6233 On the right side of an initialization of an object of type @code{T}.
6235 @item 
6236 On the right side of an initialization of a record component of type @code{T}.
6238 @item 
6239 In an Ada 2005 limited aggregate.
6241 @item 
6242 In an Ada 2005 nested limited aggregate.
6244 @item 
6245 In an Ada 2005 limited aggregate that initializes an object built in
6246 place by an extended return statement.
6247 @end itemize
6249 In a declaration of an object whose type is a class imported from C++,
6250 either the default C++ constructor is implicitly called by GNAT, or
6251 else the required C++ constructor must be explicitly called in the
6252 expression that initializes the object. For example:
6254 @example
6255 Obj1 : Root;
6256 Obj2 : Root := Constructor;
6257 Obj3 : Root := Constructor (v => 10);
6258 Obj4 : Root := Constructor (30, 40);
6259 @end example
6261 The first two declarations are equivalent: in both cases the default C++
6262 constructor is invoked (in the former case the call to the constructor is
6263 implicit, and in the latter case the call is explicit in the object
6264 declaration). @code{Obj3} is initialized by the C++ non-default constructor
6265 that takes an integer argument, and @code{Obj4} is initialized by the
6266 non-default C++ constructor that takes two integers.
6268 Let us derive the imported C++ class in the Ada side. For example:
6270 @example
6271 type DT is new Root with record
6272    C_Value : Natural := 2009;
6273 end record;
6274 @end example
6276 In this case the components DT inherited from the C++ side must be
6277 initialized by a C++ constructor, and the additional Ada components
6278 of type DT are initialized by GNAT. The initialization of such an
6279 object is done either by default, or by means of a function returning
6280 an aggregate of type DT, or by means of an extension aggregate.
6282 @example
6283 Obj5 : DT;
6284 Obj6 : DT := Function_Returning_DT (50);
6285 Obj7 : DT := (Constructor (30,40) with C_Value => 50);
6286 @end example
6288 The declaration of @code{Obj5} invokes the default constructors: the
6289 C++ default constructor of the parent type takes care of the initialization
6290 of the components inherited from Root, and GNAT takes care of the default
6291 initialization of the additional Ada components of type DT (that is,
6292 @code{C_Value} is initialized to value 2009). The order of invocation of
6293 the constructors is consistent with the order of elaboration required by
6294 Ada and C++. That is, the constructor of the parent type is always called
6295 before the constructor of the derived type.
6297 Let us now consider a record that has components whose type is imported
6298 from C++. For example:
6300 @example
6301 type Rec1 is limited record
6302    Data1 : Root := Constructor (10);
6303    Value : Natural := 1000;
6304 end record;
6306 type Rec2 (D : Integer := 20) is limited record
6307    Rec   : Rec1;
6308    Data2 : Root := Constructor (D, 30);
6309 end record;
6310 @end example
6312 The initialization of an object of type @code{Rec2} will call the
6313 non-default C++ constructors specified for the imported components.
6314 For example:
6316 @example
6317 Obj8 : Rec2 (40);
6318 @end example
6320 Using Ada 2005 we can use limited aggregates to initialize an object
6321 invoking C++ constructors that differ from those specified in the type
6322 declarations. For example:
6324 @example
6325 Obj9 : Rec2 := (Rec => (Data1 => Constructor (15, 16),
6326                         others => <>),
6327                 others => <>);
6328 @end example
6330 The above declaration uses an Ada 2005 limited aggregate to
6331 initialize @code{Obj9}, and the C++ constructor that has two integer
6332 arguments is invoked to initialize the @code{Data1} component instead
6333 of the constructor specified in the declaration of type @code{Rec1}. In
6334 Ada 2005 the box in the aggregate indicates that unspecified components
6335 are initialized using the expression (if any) available in the component
6336 declaration. That is, in this case discriminant @code{D} is initialized
6337 to value @code{20}, @code{Value} is initialized to value 1000, and the
6338 non-default C++ constructor that handles two integers takes care of
6339 initializing component @code{Data2} with values @code{20,30}.
6341 In Ada 2005 we can use the extended return statement to build the Ada
6342 equivalent to C++ non-default constructors. For example:
6344 @example
6345 function Constructor (V : Integer) return Rec2 is
6346 begin
6347    return Obj : Rec2 := (Rec => (Data1  => Constructor (V, 20),
6348                                  others => <>),
6349                          others => <>) do
6350       --  Further actions required for construction of
6351       --  objects of type Rec2
6352       ...
6353    end record;
6354 end Constructor;
6355 @end example
6357 In this example the extended return statement construct is used to
6358 build in place the returned object whose components are initialized
6359 by means of a limited aggregate. Any further action associated with
6360 the constructor can be placed inside the construct.
6362 @node Interfacing with C++ at the Class Level,,Interfacing with C++ constructors,Building Mixed Ada and C++ Programs
6363 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model interfacing-with-c-at-the-class-level}@anchor{c1}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id69}@anchor{c2}
6364 @subsubsection Interfacing with C++ at the Class Level
6367 In this section we demonstrate the GNAT features for interfacing with
6368 C++ by means of an example making use of Ada 2005 abstract interface
6369 types. This example consists of a classification of animals; classes
6370 have been used to model our main classification of animals, and
6371 interfaces provide support for the management of secondary
6372 classifications. We first demonstrate a case in which the types and
6373 constructors are defined on the C++ side and imported from the Ada
6374 side, and latter the reverse case.
6376 The root of our derivation will be the @code{Animal} class, with a
6377 single private attribute (the @code{Age} of the animal), a constructor,
6378 and two public primitives to set and get the value of this attribute.
6380 @example
6381 class Animal @{
6382  public:
6383    virtual void Set_Age (int New_Age);
6384    virtual int Age ();
6385    Animal() @{Age_Count = 0;@};
6386  private:
6387    int Age_Count;
6389 @end example
6391 Abstract interface types are defined in C++ by means of classes with pure
6392 virtual functions and no data members. In our example we will use two
6393 interfaces that provide support for the common management of @code{Carnivore}
6394 and @code{Domestic} animals:
6396 @example
6397 class Carnivore @{
6398 public:
6399    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
6402 class Domestic @{
6403 public:
6404    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
6406 @end example
6408 Using these declarations, we can now say that a @code{Dog} is an animal that is
6409 both Carnivore and Domestic, that is:
6411 @example
6412 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
6413  public:
6414    virtual int  Number_Of_Teeth ();
6415    virtual void Set_Owner (char* Name);
6417    Dog(); // Constructor
6418  private:
6419    int  Tooth_Count;
6420    char *Owner;
6422 @end example
6424 In the following examples we will assume that the previous declarations are
6425 located in a file named @code{animals.h}. The following package demonstrates
6426 how to import these C++ declarations from the Ada side:
6428 @example
6429 with Interfaces.C.Strings; use Interfaces.C.Strings;
6430 package Animals is
6431   type Carnivore is limited interface;
6432   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
6433   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
6434      return Natural is abstract;
6436   type Domestic is limited interface;
6437   pragma Convention (C_Plus_Plus, Domestic);
6438   procedure Set_Owner
6439     (X    : in out Domestic;
6440      Name : Chars_Ptr) is abstract;
6442   type Animal is tagged limited record
6443     Age : Natural;
6444   end record;
6445   pragma Import (C_Plus_Plus, Animal);
6447   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
6448   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Age);
6450   function Age (X : Animal) return Integer;
6451   pragma Import (C_Plus_Plus, Age);
6453   function New_Animal return Animal;
6454   pragma CPP_Constructor (New_Animal);
6455   pragma Import (CPP, New_Animal, "_ZN6AnimalC1Ev");
6457   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
6458     Tooth_Count : Natural;
6459     Owner       : String (1 .. 30);
6460   end record;
6461   pragma Import (C_Plus_Plus, Dog);
6463   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Natural;
6464   pragma Import (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
6466   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
6467   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Owner);
6469   function New_Dog return Dog;
6470   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
6471   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC2Ev");
6472 end Animals;
6473 @end example
6475 Thanks to the compatibility between GNAT run-time structures and the C++ ABI,
6476 interfacing with these C++ classes is easy. The only requirement is that all
6477 the primitives and components must be declared exactly in the same order in
6478 the two languages.
6480 Regarding the abstract interfaces, we must indicate to the GNAT compiler by
6481 means of a @code{pragma Convention (C_Plus_Plus)}, the convention used to pass
6482 the arguments to the called primitives will be the same as for C++. For the
6483 imported classes we use @code{pragma Import} with convention @code{C_Plus_Plus}
6484 to indicate that they have been defined on the C++ side; this is required
6485 because the dispatch table associated with these tagged types will be built
6486 in the C++ side and therefore will not contain the predefined Ada primitives
6487 which Ada would otherwise expect.
6489 As the reader can see there is no need to indicate the C++ mangled names
6490 associated with each subprogram because it is assumed that all the calls to
6491 these primitives will be dispatching calls. The only exception is the
6492 constructor, which must be registered with the compiler by means of
6493 @code{pragma CPP_Constructor} and needs to provide its associated C++
6494 mangled name because the Ada compiler generates direct calls to it.
6496 With the above packages we can now declare objects of type Dog on the Ada side
6497 and dispatch calls to the corresponding subprograms on the C++ side. We can
6498 also extend the tagged type Dog with further fields and primitives, and
6499 override some of its C++ primitives on the Ada side. For example, here we have
6500 a type derivation defined on the Ada side that inherits all the dispatching
6501 primitives of the ancestor from the C++ side.
6503 @example
6504 with Animals; use Animals;
6505 package Vaccinated_Animals is
6506   type Vaccinated_Dog is new Dog with null record;
6507   function Vaccination_Expired (A : Vaccinated_Dog) return Boolean;
6508 end Vaccinated_Animals;
6509 @end example
6511 It is important to note that, because of the ABI compatibility, the programmer
6512 does not need to add any further information to indicate either the object
6513 layout or the dispatch table entry associated with each dispatching operation.
6515 Now let us define all the types and constructors on the Ada side and export
6516 them to C++, using the same hierarchy of our previous example:
6518 @example
6519 with Interfaces.C.Strings;
6520 use Interfaces.C.Strings;
6521 package Animals is
6522   type Carnivore is limited interface;
6523   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
6524   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
6525      return Natural is abstract;
6527   type Domestic is limited interface;
6528   pragma Convention (C_Plus_Plus, Domestic);
6529   procedure Set_Owner
6530     (X    : in out Domestic;
6531      Name : Chars_Ptr) is abstract;
6533   type Animal is tagged record
6534     Age : Natural;
6535   end record;
6536   pragma Convention (C_Plus_Plus, Animal);
6538   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
6539   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Age);
6541   function Age (X : Animal) return Integer;
6542   pragma Export (C_Plus_Plus, Age);
6544   function New_Animal return Animal'Class;
6545   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Animal);
6547   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
6548     Tooth_Count : Natural;
6549     Owner       : String (1 .. 30);
6550   end record;
6551   pragma Convention (C_Plus_Plus, Dog);
6553   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Natural;
6554   pragma Export (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
6556   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
6557   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Owner);
6559   function New_Dog return Dog'Class;
6560   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Dog);
6561 end Animals;
6562 @end example
6564 Compared with our previous example the only differences are the use of
6565 @code{pragma Convention} (instead of @code{pragma Import}), and the use of
6566 @code{pragma Export} to indicate to the GNAT compiler that the primitives will
6567 be available to C++. Thanks to the ABI compatibility, on the C++ side there is
6568 nothing else to be done; as explained above, the only requirement is that all
6569 the primitives and components are declared in exactly the same order.
6571 For completeness, let us see a brief C++ main program that uses the
6572 declarations available in @code{animals.h} (presented in our first example) to
6573 import and use the declarations from the Ada side, properly initializing and
6574 finalizing the Ada run-time system along the way:
6576 @example
6577 #include "animals.h"
6578 #include <iostream>
6579 using namespace std;
6581 void Check_Carnivore (Carnivore *obj) @{...@}
6582 void Check_Domestic (Domestic *obj)   @{...@}
6583 void Check_Animal (Animal *obj)       @{...@}
6584 void Check_Dog (Dog *obj)             @{...@}
6586 extern "C" @{
6587   void adainit (void);
6588   void adafinal (void);
6589   Dog* new_dog ();
6592 void test ()
6594   Dog *obj = new_dog();  // Ada constructor
6595   Check_Carnivore (obj); // Check secondary DT
6596   Check_Domestic (obj);  // Check secondary DT
6597   Check_Animal (obj);    // Check primary DT
6598   Check_Dog (obj);       // Check primary DT
6601 int main ()
6603   adainit ();  test();  adafinal ();
6604   return 0;
6606 @end example
6608 @node Generating Ada Bindings for C and C++ headers,Generating C Headers for Ada Specifications,Building Mixed Ada and C++ Programs,Mixed Language Programming
6609 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id70}@anchor{c3}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-ada-bindings-for-c-and-c-headers}@anchor{19}
6610 @subsection Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6613 @geindex Binding generation (for C and C++ headers)
6615 @geindex C headers (binding generation)
6617 @geindex C++ headers (binding generation)
6619 GNAT includes a binding generator for C and C++ headers which is
6620 intended to do 95% of the tedious work of generating Ada specs from C
6621 or C++ header files.
6623 Note that this capability is not intended to generate 100% correct Ada specs,
6624 and will is some cases require manual adjustments, although it can often
6625 be used out of the box in practice.
6627 Some of the known limitations include:
6630 @itemize *
6632 @item 
6633 only very simple character constant macros are translated into Ada
6634 constants. Function macros (macros with arguments) are partially translated
6635 as comments, to be completed manually if needed.
6637 @item 
6638 some extensions (e.g. vector types) are not supported
6640 @item 
6641 pointers to pointers or complex structures are mapped to System.Address
6643 @item 
6644 identifiers with identical name (except casing) will generate compilation
6645 errors (e.g. @code{shm_get} vs @code{SHM_GET}).
6646 @end itemize
6648 The code generated is using the Ada 2005 syntax, which makes it
6649 easier to interface with other languages than previous versions of Ada.
6651 @menu
6652 * Running the Binding Generator:: 
6653 * Generating Bindings for C++ Headers:: 
6654 * Switches:: 
6656 @end menu
6658 @node Running the Binding Generator,Generating Bindings for C++ Headers,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6659 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id71}@anchor{c4}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model running-the-binding-generator}@anchor{c5}
6660 @subsubsection Running the Binding Generator
6663 The binding generator is part of the @code{gcc} compiler and can be
6664 invoked via the @code{-fdump-ada-spec} switch, which will generate Ada
6665 spec files for the header files specified on the command line, and all
6666 header files needed by these files transitively. For example:
6668 @example
6669 $ g++ -c -fdump-ada-spec -C /usr/include/time.h
6670 $ gcc -c -gnat05 *.ads
6671 @end example
6673 will generate, under GNU/Linux, the following files: @code{time_h.ads},
6674 @code{bits_time_h.ads}, @code{stddef_h.ads}, @code{bits_types_h.ads} which
6675 correspond to the files @code{/usr/include/time.h},
6676 @code{/usr/include/bits/time.h}, etc..., and will then compile these Ada specs
6677 in Ada 2005 mode.
6679 The @code{-C} switch tells @code{gcc} to extract comments from headers,
6680 and will attempt to generate corresponding Ada comments.
6682 If you want to generate a single Ada file and not the transitive closure, you
6683 can use instead the @code{-fdump-ada-spec-slim} switch.
6685 You can optionally specify a parent unit, of which all generated units will
6686 be children, using @code{-fada-spec-parent=@emph{unit}}.
6688 Note that we recommend when possible to use the @emph{g++} driver to
6689 generate bindings, even for most C headers, since this will in general
6690 generate better Ada specs. For generating bindings for C++ headers, it is
6691 mandatory to use the @emph{g++} command, or @emph{gcc -x c++} which
6692 is equivalent in this case. If @emph{g++} cannot work on your C headers
6693 because of incompatibilities between C and C++, then you can fallback to
6694 @code{gcc} instead.
6696 For an example of better bindings generated from the C++ front-end,
6697 the name of the parameters (when available) are actually ignored by the C
6698 front-end. Consider the following C header:
6700 @example
6701 extern void foo (int variable);
6702 @end example
6704 with the C front-end, @code{variable} is ignored, and the above is handled as:
6706 @example
6707 extern void foo (int);
6708 @end example
6710 generating a generic:
6712 @example
6713 procedure foo (param1 : int);
6714 @end example
6716 with the C++ front-end, the name is available, and we generate:
6718 @example
6719 procedure foo (variable : int);
6720 @end example
6722 In some cases, the generated bindings will be more complete or more meaningful
6723 when defining some macros, which you can do via the @code{-D} switch. This
6724 is for example the case with @code{Xlib.h} under GNU/Linux:
6726 @example
6727 $ g++ -c -fdump-ada-spec -DXLIB_ILLEGAL_ACCESS -C /usr/include/X11/Xlib.h
6728 @end example
6730 The above will generate more complete bindings than a straight call without
6731 the @code{-DXLIB_ILLEGAL_ACCESS} switch.
6733 In other cases, it is not possible to parse a header file in a stand-alone
6734 manner, because other include files need to be included first. In this
6735 case, the solution is to create a small header file including the needed
6736 @code{#include} and possible @code{#define} directives. For example, to
6737 generate Ada bindings for @code{readline/readline.h}, you need to first
6738 include @code{stdio.h}, so you can create a file with the following two
6739 lines in e.g. @code{readline1.h}:
6741 @example
6742 #include <stdio.h>
6743 #include <readline/readline.h>
6744 @end example
6746 and then generate Ada bindings from this file:
6748 @example
6749 $ g++ -c -fdump-ada-spec readline1.h
6750 @end example
6752 @node Generating Bindings for C++ Headers,Switches,Running the Binding Generator,Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6753 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id72}@anchor{c6}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-bindings-for-c-headers}@anchor{c7}
6754 @subsubsection Generating Bindings for C++ Headers
6757 Generating bindings for C++ headers is done using the same options, always
6758 with the @emph{g++} compiler. Note that generating Ada spec from C++ headers is a
6759 much more complex job and support for C++ headers is much more limited that
6760 support for C headers. As a result, you will need to modify the resulting
6761 bindings by hand more extensively when using C++ headers.
6763 In this mode, C++ classes will be mapped to Ada tagged types, constructors
6764 will be mapped using the @code{CPP_Constructor} pragma, and when possible,
6765 multiple inheritance of abstract classes will be mapped to Ada interfaces
6766 (see the @emph{Interfacing to C++} section in the @cite{GNAT Reference Manual}
6767 for additional information on interfacing to C++).
6769 For example, given the following C++ header file:
6771 @example
6772 class Carnivore @{
6773 public:
6774    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
6777 class Domestic @{
6778 public:
6779    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
6782 class Animal @{
6783 public:
6784   int Age_Count;
6785   virtual void Set_Age (int New_Age);
6788 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
6789  public:
6790   int  Tooth_Count;
6791   char *Owner;
6793   virtual int  Number_Of_Teeth ();
6794   virtual void Set_Owner (char* Name);
6796   Dog();
6798 @end example
6800 The corresponding Ada code is generated:
6802 @example
6803 package Class_Carnivore is
6804   type Carnivore is limited interface;
6805   pragma Import (CPP, Carnivore);
6807   function Number_Of_Teeth (this : access Carnivore) return int is abstract;
6808 end;
6809 use Class_Carnivore;
6811 package Class_Domestic is
6812   type Domestic is limited interface;
6813   pragma Import (CPP, Domestic);
6815   procedure Set_Owner
6816     (this : access Domestic;
6817      Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr) is abstract;
6818 end;
6819 use Class_Domestic;
6821 package Class_Animal is
6822   type Animal is tagged limited record
6823     Age_Count : aliased int;
6824   end record;
6825   pragma Import (CPP, Animal);
6827   procedure Set_Age (this : access Animal; New_Age : int);
6828   pragma Import (CPP, Set_Age, "_ZN6Animal7Set_AgeEi");
6829 end;
6830 use Class_Animal;
6832 package Class_Dog is
6833   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
6834     Tooth_Count : aliased int;
6835     Owner : Interfaces.C.Strings.chars_ptr;
6836   end record;
6837   pragma Import (CPP, Dog);
6839   function Number_Of_Teeth (this : access Dog) return int;
6840   pragma Import (CPP, Number_Of_Teeth, "_ZN3Dog15Number_Of_TeethEv");
6842   procedure Set_Owner
6843     (this : access Dog; Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr);
6844   pragma Import (CPP, Set_Owner, "_ZN3Dog9Set_OwnerEPc");
6846   function New_Dog return Dog;
6847   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
6848   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC1Ev");
6849 end;
6850 use Class_Dog;
6851 @end example
6853 @node Switches,,Generating Bindings for C++ Headers,Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6854 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches}@anchor{c8}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-ada-binding-generation}@anchor{c9}
6855 @subsubsection Switches
6858 @geindex -fdump-ada-spec (gcc)
6861 @table @asis
6863 @item @code{-fdump-ada-spec}
6865 Generate Ada spec files for the given header files transitively (including
6866 all header files that these headers depend upon).
6867 @end table
6869 @geindex -fdump-ada-spec-slim (gcc)
6872 @table @asis
6874 @item @code{-fdump-ada-spec-slim}
6876 Generate Ada spec files for the header files specified on the command line
6877 only.
6878 @end table
6880 @geindex -fada-spec-parent (gcc)
6883 @table @asis
6885 @item @code{-fada-spec-parent=@emph{unit}}
6887 Specifies that all files generated by @code{-fdump-ada-spec} are
6888 to be child units of the specified parent unit.
6889 @end table
6891 @geindex -C (gcc)
6894 @table @asis
6896 @item @code{-C}
6898 Extract comments from headers and generate Ada comments in the Ada spec files.
6899 @end table
6901 @node Generating C Headers for Ada Specifications,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers,Mixed Language Programming
6902 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-c-headers-for-ada-specifications}@anchor{ca}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id73}@anchor{cb}
6903 @subsection Generating C Headers for Ada Specifications
6906 @geindex Binding generation (for Ada specs)
6908 @geindex C headers (binding generation)
6910 GNAT includes a C header generator for Ada specifications which supports
6911 Ada types that have a direct mapping to C types. This includes in particular
6912 support for:
6915 @itemize *
6917 @item 
6918 Scalar types
6920 @item 
6921 Constrained arrays
6923 @item 
6924 Records (untagged)
6926 @item 
6927 Composition of the above types
6929 @item 
6930 Constant declarations
6932 @item 
6933 Object declarations
6935 @item 
6936 Subprogram declarations
6937 @end itemize
6939 @menu
6940 * Running the C Header Generator:: 
6942 @end menu
6944 @node Running the C Header Generator,,,Generating C Headers for Ada Specifications
6945 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model running-the-c-header-generator}@anchor{cc}
6946 @subsubsection Running the C Header Generator
6949 The C header generator is part of the GNAT compiler and can be invoked via
6950 the @code{-gnatceg} combination of switches, which will generate a @code{.h}
6951 file corresponding to the given input file (Ada spec or body). Note that
6952 only spec files are processed in any case, so giving a spec or a body file
6953 as input is equivalent. For example:
6955 @example
6956 $ gcc -c -gnatceg pack1.ads
6957 @end example
6959 will generate a self-contained file called @code{pack1.h} including
6960 common definitions from the Ada Standard package, followed by the
6961 definitions included in @code{pack1.ads}, as well as all the other units
6962 withed by this file.
6964 For instance, given the following Ada files:
6966 @example
6967 package Pack2 is
6968    type Int is range 1 .. 10;
6969 end Pack2;
6970 @end example
6972 @example
6973 with Pack2;
6975 package Pack1 is
6976    type Rec is record
6977       Field1, Field2 : Pack2.Int;
6978    end record;
6980    Global : Rec := (1, 2);
6982    procedure Proc1 (R : Rec);
6983    procedure Proc2 (R : in out Rec);
6984 end Pack1;
6985 @end example
6987 The above @code{gcc} command will generate the following @code{pack1.h} file:
6989 @example
6990 /* Standard definitions skipped */
6991 #ifndef PACK2_ADS
6992 #define PACK2_ADS
6993 typedef short_short_integer pack2__TintB;
6994 typedef pack2__TintB pack2__int;
6995 #endif /* PACK2_ADS */
6997 #ifndef PACK1_ADS
6998 #define PACK1_ADS
6999 typedef struct _pack1__rec @{
7000   pack2__int field1;
7001   pack2__int field2;
7002 @} pack1__rec;
7003 extern pack1__rec pack1__global;
7004 extern void pack1__proc1(const pack1__rec r);
7005 extern void pack1__proc2(pack1__rec *r);
7006 #endif /* PACK1_ADS */
7007 @end example
7009 You can then @code{include} @code{pack1.h} from a C source file and use the types,
7010 call subprograms, reference objects, and constants.
7012 @node GNAT and Other Compilation Models,Using GNAT Files with External Tools,Mixed Language Programming,The GNAT Compilation Model
7013 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id74}@anchor{cd}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model gnat-and-other-compilation-models}@anchor{45}
7014 @section GNAT and Other Compilation Models
7017 This section compares the GNAT model with the approaches taken in
7018 other environents, first the C/C++ model and then the mechanism that
7019 has been used in other Ada systems, in particular those traditionally
7020 used for Ada 83.
7022 @menu
7023 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models:: 
7024 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models:: 
7026 @end menu
7028 @node Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models,Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models,,GNAT and Other Compilation Models
7029 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model comparison-between-gnat-and-c-c-compilation-models}@anchor{ce}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id75}@anchor{cf}
7030 @subsection Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
7033 The GNAT model of compilation is close to the C and C++ models. You can
7034 think of Ada specs as corresponding to header files in C. As in C, you
7035 don't need to compile specs; they are compiled when they are used. The
7036 Ada @emph{with} is similar in effect to the @code{#include} of a C
7037 header.
7039 One notable difference is that, in Ada, you may compile specs separately
7040 to check them for semantic and syntactic accuracy. This is not always
7041 possible with C headers because they are fragments of programs that have
7042 less specific syntactic or semantic rules.
7044 The other major difference is the requirement for running the binder,
7045 which performs two important functions. First, it checks for
7046 consistency. In C or C++, the only defense against assembling
7047 inconsistent programs lies outside the compiler, in a makefile, for
7048 example. The binder satisfies the Ada requirement that it be impossible
7049 to construct an inconsistent program when the compiler is used in normal
7050 mode.
7052 @geindex Elaboration order control
7054 The other important function of the binder is to deal with elaboration
7055 issues. There are also elaboration issues in C++ that are handled
7056 automatically. This automatic handling has the advantage of being
7057 simpler to use, but the C++ programmer has no control over elaboration.
7058 Where @code{gnatbind} might complain there was no valid order of
7059 elaboration, a C++ compiler would simply construct a program that
7060 malfunctioned at run time.
7062 @node Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models,,Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models,GNAT and Other Compilation Models
7063 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model comparison-between-gnat-and-conventional-ada-library-models}@anchor{d0}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id76}@anchor{d1}
7064 @subsection Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
7067 This section is intended for Ada programmers who have
7068 used an Ada compiler implementing the traditional Ada library
7069 model, as described in the Ada Reference Manual.
7071 @geindex GNAT library
7073 In GNAT, there is no 'library' in the normal sense. Instead, the set of
7074 source files themselves acts as the library. Compiling Ada programs does
7075 not generate any centralized information, but rather an object file and
7076 a ALI file, which are of interest only to the binder and linker.
7077 In a traditional system, the compiler reads information not only from
7078 the source file being compiled, but also from the centralized library.
7079 This means that the effect of a compilation depends on what has been
7080 previously compiled. In particular:
7083 @itemize *
7085 @item 
7086 When a unit is @emph{with}ed, the unit seen by the compiler corresponds
7087 to the version of the unit most recently compiled into the library.
7089 @item 
7090 Inlining is effective only if the necessary body has already been
7091 compiled into the library.
7093 @item 
7094 Compiling a unit may obsolete other units in the library.
7095 @end itemize
7097 In GNAT, compiling one unit never affects the compilation of any other
7098 units because the compiler reads only source files. Only changes to source
7099 files can affect the results of a compilation. In particular:
7102 @itemize *
7104 @item 
7105 When a unit is @emph{with}ed, the unit seen by the compiler corresponds
7106 to the source version of the unit that is currently accessible to the
7107 compiler.
7109 @geindex Inlining
7111 @item 
7112 Inlining requires the appropriate source files for the package or
7113 subprogram bodies to be available to the compiler. Inlining is always
7114 effective, independent of the order in which units are compiled.
7116 @item 
7117 Compiling a unit never affects any other compilations. The editing of
7118 sources may cause previous compilations to be out of date if they
7119 depended on the source file being modified.
7120 @end itemize
7122 The most important result of these differences is that order of compilation
7123 is never significant in GNAT. There is no situation in which one is
7124 required to do one compilation before another. What shows up as order of
7125 compilation requirements in the traditional Ada library becomes, in
7126 GNAT, simple source dependencies; in other words, there is only a set
7127 of rules saying what source files must be present when a file is
7128 compiled.
7130 @node Using GNAT Files with External Tools,,GNAT and Other Compilation Models,The GNAT Compilation Model
7131 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-gnat-files-with-external-tools}@anchor{1a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id77}@anchor{d2}
7132 @section Using GNAT Files with External Tools
7135 This section explains how files that are produced by GNAT may be
7136 used with tools designed for other languages.
7138 @menu
7139 * Using Other Utility Programs with GNAT:: 
7140 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT:: 
7142 @end menu
7144 @node Using Other Utility Programs with GNAT,The External Symbol Naming Scheme of GNAT,,Using GNAT Files with External Tools
7145 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-other-utility-programs-with-gnat}@anchor{d3}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id78}@anchor{d4}
7146 @subsection Using Other Utility Programs with GNAT
7149 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
7150 particular the debugging information uses this format. This means
7151 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
7152 depend on these formats.
7154 In general, any utility program that works with C will also often work with
7155 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
7156 gprof (a profiling program), gdb (the FSF debugger), and utilities such
7157 as Purify.
7159 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT,,Using Other Utility Programs with GNAT,Using GNAT Files with External Tools
7160 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-external-symbol-naming-scheme-of-gnat}@anchor{d5}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id79}@anchor{d6}
7161 @subsection The External Symbol Naming Scheme of GNAT
7164 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
7165 originally intended for use with other languages, it is useful to
7166 understand the conventions used to generate link names from the Ada
7167 entity names.
7169 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
7170 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
7171 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
7172 we have the following package spec:
7174 @example
7175 package QRS is
7176    MN : Integer;
7177 end QRS;
7178 @end example
7180 @geindex pragma Export
7182 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
7183 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
7184 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
7186 @example
7187 package Exports is
7188    Var1 : Integer;
7189    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
7190    Var2 : Integer;
7191    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
7192 end Exports;
7193 @end example
7195 In this case, the link name for @code{Var1} is whatever link name the
7196 C compiler would assign for the C function @code{var1_name}. This typically
7197 would be either @code{var1_name} or @code{_var1_name}, depending on operating
7198 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
7199 @code{Var2} is @code{var2_link_name}, and this is not operating system
7200 dependent.
7202 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
7203 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
7204 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
7205 called @code{Main} (which might well not be the main program).
7207 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
7208 names. So if we have a library level procedure such as:
7210 @example
7211 procedure Hello (S : String);
7212 @end example
7214 the external name of this procedure will be @code{_ada_hello}.
7216 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
7218 @node Building Executable Programs with GNAT,GNAT Utility Programs,The GNAT Compilation Model,Top
7219 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat building-executable-programs-with-gnat}@anchor{a}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat doc}@anchor{d7}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id1}@anchor{d8}
7220 @chapter Building Executable Programs with GNAT
7223 This chapter describes first the gnatmake tool
7224 (@ref{1b,,Building with gnatmake}),
7225 which automatically determines the set of sources
7226 needed by an Ada compilation unit and executes the necessary
7227 (re)compilations, binding and linking.
7228 It also explains how to use each tool individually: the
7229 compiler (gcc, see @ref{1c,,Compiling with gcc}),
7230 binder (gnatbind, see @ref{1d,,Binding with gnatbind}),
7231 and linker (gnatlink, see @ref{1e,,Linking with gnatlink})
7232 to build executable programs.
7233 Finally, this chapter provides examples of
7234 how to make use of the general GNU make mechanism
7235 in a GNAT context (see @ref{1f,,Using the GNU make Utility}).
7238 @menu
7239 * Building with gnatmake:: 
7240 * Compiling with gcc:: 
7241 * Compiler Switches:: 
7242 * Linker Switches:: 
7243 * Binding with gnatbind:: 
7244 * Linking with gnatlink:: 
7245 * Using the GNU make Utility:: 
7247 @end menu
7249 @node Building with gnatmake,Compiling with gcc,,Building Executable Programs with GNAT
7250 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat the-gnat-make-program-gnatmake}@anchor{1b}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat building-with-gnatmake}@anchor{d9}
7251 @section Building with @code{gnatmake}
7254 @geindex gnatmake
7256 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
7257 the following steps:
7260 @enumerate 
7262 @item 
7263 Edit some sources to fix bugs;
7265 @item 
7266 Add enhancements;
7268 @item 
7269 Compile all sources affected;
7271 @item 
7272 Rebind and relink; and
7274 @item 
7275 Test.
7276 @end enumerate
7278 @geindex Dependency rules (compilation)
7280 The third step in particular can be tricky, because not only do the modified
7281 files have to be compiled, but any files depending on these files must also be
7282 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
7283 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
7284 subprograms.
7286 @code{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
7287 of this process. It determines which sources need to be compiled,
7288 compiles them, and binds and links the resulting object files.
7290 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
7291 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
7292 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
7293 changes to the source program cause corresponding changes in
7294 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
7295 @code{gnatmake}.
7297 Note that for advanced forms of project structure, we recommend creating
7298 a project file as explained in the @emph{GNAT_Project_Manager} chapter in the
7299 @emph{GPRbuild User's Guide}, and using the
7300 @code{gprbuild} tool which supports building with project files and works similarly
7301 to @code{gnatmake}.
7303 @menu
7304 * Running gnatmake:: 
7305 * Switches for gnatmake:: 
7306 * Mode Switches for gnatmake:: 
7307 * Notes on the Command Line:: 
7308 * How gnatmake Works:: 
7309 * Examples of gnatmake Usage:: 
7311 @end menu
7313 @node Running gnatmake,Switches for gnatmake,,Building with gnatmake
7314 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat running-gnatmake}@anchor{da}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id2}@anchor{db}
7315 @subsection Running @code{gnatmake}
7318 The usual form of the @code{gnatmake} command is
7320 @example
7321 $ gnatmake [<switches>] <file_name> [<file_names>] [<mode_switches>]
7322 @end example
7324 The only required argument is one @code{file_name}, which specifies
7325 a compilation unit that is a main program. Several @code{file_names} can be
7326 specified: this will result in several executables being built.
7327 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
7328 @code{file_name}, between @code{file_names} or after the last @code{file_name}.
7329 If @code{mode_switches} are present, they must always be placed after
7330 the last @code{file_name} and all @code{switches}.
7332 If you are using standard file extensions (@code{.adb} and
7333 @code{.ads}), then the
7334 extension may be omitted from the @code{file_name} arguments. However, if
7335 you are using non-standard extensions, then it is required that the
7336 extension be given. A relative or absolute directory path can be
7337 specified in a @code{file_name}, in which case, the input source file will
7338 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
7339 source file will first be searched in the directory where
7340 @code{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
7341 the source path of the compiler as described in
7342 @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
7344 All @code{gnatmake} output (except when you specify @code{-M}) is sent to
7345 @code{stderr}. The output produced by the
7346 @code{-M} switch is sent to @code{stdout}.
7348 @node Switches for gnatmake,Mode Switches for gnatmake,Running gnatmake,Building with gnatmake
7349 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gnatmake}@anchor{dc}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id3}@anchor{dd}
7350 @subsection Switches for @code{gnatmake}
7353 You may specify any of the following switches to @code{gnatmake}:
7355 @geindex --version (gnatmake)
7358 @table @asis
7360 @item @code{--version}
7362 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
7363 @end table
7365 @geindex --help (gnatmake)
7368 @table @asis
7370 @item @code{--help}
7372 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
7373 all other options.
7374 @end table
7376 @geindex --GCC=compiler_name (gnatmake)
7379 @table @asis
7381 @item @code{--GCC=@emph{compiler_name}}
7383 Program used for compiling. The default is @code{gcc}. You need to use
7384 quotes around @code{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
7385 spaces or other separator characters.
7386 As an example @code{--GCC="foo -x  -y"}
7387 will instruct @code{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
7388 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
7389 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
7390 switch @code{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
7391 above example the compiler command that will be used by @code{gnatmake}
7392 will be @code{foo -c -x -y}. If several @code{--GCC=compiler_name} are
7393 used, only the last @code{compiler_name} is taken into account. However,
7394 all the additional switches are also taken into account. Thus,
7395 @code{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
7396 @code{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
7397 @end table
7399 @geindex --GNATBIND=binder_name (gnatmake)
7402 @table @asis
7404 @item @code{--GNATBIND=@emph{binder_name}}
7406 Program used for binding. The default is @code{gnatbind}. You need to
7407 use quotes around @code{binder_name} if @code{binder_name} contains spaces
7408 or other separator characters.
7409 As an example @code{--GNATBIND="bar -x  -y"}
7410 will instruct @code{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
7411 binder. Binder switches that are normally appended by @code{gnatmake}
7412 to @code{gnatbind} are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
7413 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
7414 itself must not include any embedded spaces.
7415 @end table
7417 @geindex --GNATLINK=linker_name (gnatmake)
7420 @table @asis
7422 @item @code{--GNATLINK=@emph{linker_name}}
7424 Program used for linking. The default is @code{gnatlink}. You need to
7425 use quotes around @code{linker_name} if @code{linker_name} contains spaces
7426 or other separator characters.
7427 As an example @code{--GNATLINK="lan -x  -y"}
7428 will instruct @code{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
7429 linker. Linker switches that are normally appended by @code{gnatmake} to
7430 @code{gnatlink} are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
7431 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
7432 itself must not include any embedded spaces.
7434 @item @code{--create-map-file}
7436 When linking an executable, create a map file. The name of the map file
7437 has the same name as the executable with extension ".map".
7439 @item @code{--create-map-file=@emph{mapfile}}
7441 When linking an executable, create a map file with the specified name.
7442 @end table
7444 @geindex --create-missing-dirs (gnatmake)
7447 @table @asis
7449 @item @code{--create-missing-dirs}
7451 When using project files (@code{-P@emph{project}}), automatically create
7452 missing object directories, library directories and exec
7453 directories.
7455 @item @code{--single-compile-per-obj-dir}
7457 Disallow simultaneous compilations in the same object directory when
7458 project files are used.
7460 @item @code{--subdirs=@emph{subdir}}
7462 Actual object directory of each project file is the subdirectory subdir of the
7463 object directory specified or defaulted in the project file.
7465 @item @code{--unchecked-shared-lib-imports}
7467 By default, shared library projects are not allowed to import static library
7468 projects. When this switch is used on the command line, this restriction is
7469 relaxed.
7471 @item @code{--source-info=@emph{source info file}}
7473 Specify a source info file. This switch is active only when project files
7474 are used. If the source info file is specified as a relative path, then it is
7475 relative to the object directory of the main project. If the source info file
7476 does not exist, then after the Project Manager has successfully parsed and
7477 processed the project files and found the sources, it creates the source info
7478 file. If the source info file already exists and can be read successfully,
7479 then the Project Manager will get all the needed information about the sources
7480 from the source info file and will not look for them. This reduces the time
7481 to process the project files, especially when looking for sources that take a
7482 long time. If the source info file exists but cannot be parsed successfully,
7483 the Project Manager will attempt to recreate it. If the Project Manager fails
7484 to create the source info file, a message is issued, but gnatmake does not
7485 fail. @code{gnatmake} "trusts" the source info file. This means that
7486 if the source files have changed (addition, deletion, moving to a different
7487 source directory), then the source info file need to be deleted and recreated.
7488 @end table
7490 @geindex -a (gnatmake)
7493 @table @asis
7495 @item @code{-a}
7497 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
7498 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
7499 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
7500 By default,
7501 @code{gnatmake} does not check these files,
7502 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
7503 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
7504 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
7505 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
7506 binder.
7507 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
7508 itself. The switch @code{-a} is also useful
7509 in conjunction with @code{-f}
7510 if you need to recompile an entire application,
7511 including run-time files, using special configuration pragmas,
7512 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
7514 By default
7515 @code{gnatmake -a} compiles all GNAT
7516 internal files with
7517 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
7518 @end table
7520 @geindex -b (gnatmake)
7523 @table @asis
7525 @item @code{-b}
7527 Bind only. Can be combined with @code{-c} to do
7528 compilation and binding, but no link.
7529 Can be combined with @code{-l}
7530 to do binding and linking. When not combined with
7531 @code{-c}
7532 all the units in the closure of the main program must have been previously
7533 compiled and must be up to date. The root unit specified by @code{file_name}
7534 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
7535 Project File is specified, with the ALI file extension.
7536 @end table
7538 @geindex -c (gnatmake)
7541 @table @asis
7543 @item @code{-c}
7545 Compile only. Do not perform binding, except when @code{-b}
7546 is also specified. Do not perform linking, except if both
7547 @code{-b} and
7548 @code{-l} are also specified.
7549 If the root unit specified by @code{file_name} is not a main unit, this is the
7550 default. Otherwise @code{gnatmake} will attempt binding and linking
7551 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
7552 the objects.
7553 @end table
7555 @geindex -C (gnatmake)
7558 @table @asis
7560 @item @code{-C}
7562 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate
7563 to the compiler two mappings: from unit names to file names (without
7564 any directory information) and from file names to path names (with
7565 full directory information). A mapping file can make the compiler's
7566 file searches faster, especially if there are many source directories,
7567 or the sources are read over a slow network connection. If
7568 @code{-P} is used, a mapping file is always used, so
7569 @code{-C} is unnecessary; in this case the mapping file
7570 is initially populated based on the project file. If
7571 @code{-C} is used without
7572 @code{-P},
7573 the mapping file is initially empty. Each invocation of the compiler
7574 will add any newly accessed sources to the mapping file.
7575 @end table
7577 @geindex -C= (gnatmake)
7580 @table @asis
7582 @item @code{-C=@emph{file}}
7584 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
7585 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
7586 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
7587 This switch is not compatible with a project file
7588 (-P`file`) or with multiple compiling processes
7589 (-jnnn, when nnn is greater than 1).
7590 @end table
7592 @geindex -d (gnatmake)
7595 @table @asis
7597 @item @code{-d}
7599 Display progress for each source, up to date or not, as a single line:
7601 @example
7602 completed x out of y (zz%)
7603 @end example
7605 If the file needs to be compiled this is displayed after the invocation of
7606 the compiler. These lines are displayed even in quiet output mode.
7607 @end table
7609 @geindex -D (gnatmake)
7612 @table @asis
7614 @item @code{-D @emph{dir}}
7616 Put all object files and ALI file in directory @code{dir}.
7617 If the @code{-D} switch is not used, all object files
7618 and ALI files go in the current working directory.
7620 This switch cannot be used when using a project file.
7621 @end table
7623 @geindex -eI (gnatmake)
7626 @table @asis
7628 @item @code{-eI@emph{nnn}}
7630 Indicates that the main source is a multi-unit source and the rank of the unit
7631 in the source file is nnn. nnn needs to be a positive number and a valid
7632 index in the source. This switch cannot be used when @code{gnatmake} is
7633 invoked for several mains.
7634 @end table
7636 @geindex -eL (gnatmake)
7638 @geindex symbolic links
7641 @table @asis
7643 @item @code{-eL}
7645 Follow all symbolic links when processing project files.
7646 This should be used if your project uses symbolic links for files or
7647 directories, but is not needed in other cases.
7649 @geindex naming scheme
7651 This also assumes that no directory matches the naming scheme for files (for
7652 instance that you do not have a directory called "sources.ads" when using the
7653 default GNAT naming scheme).
7655 When you do not have to use this switch (i.e., by default), gnatmake is able to
7656 save a lot of system calls (several per source file and object file), which
7657 can result in a significant speed up to load and manipulate a project file,
7658 especially when using source files from a remote system.
7659 @end table
7661 @geindex -eS (gnatmake)
7664 @table @asis
7666 @item @code{-eS}
7668 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
7669 on standard output,
7670 instead of standard error.
7671 @end table
7673 @geindex -f (gnatmake)
7676 @table @asis
7678 @item @code{-f}
7680 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
7681 files may be up to date, but don't recompile predefined or GNAT internal
7682 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
7683 unless the @code{-a} switch is also specified.
7684 @end table
7686 @geindex -F (gnatmake)
7689 @table @asis
7691 @item @code{-F}
7693 When using project files, if some errors or warnings are detected during
7694 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
7695 -v), then error lines start with the full path name of the project
7696 file, rather than its simple file name.
7697 @end table
7699 @geindex -g (gnatmake)
7702 @table @asis
7704 @item @code{-g}
7706 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
7707 linker.
7708 @end table
7710 @geindex -i (gnatmake)
7713 @table @asis
7715 @item @code{-i}
7717 In normal mode, @code{gnatmake} compiles all object files and ALI files
7718 into the current directory. If the @code{-i} switch is used,
7719 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
7720 in place. This means that once a large project is organized into separate
7721 directories in the desired manner, then @code{gnatmake} will automatically
7722 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
7723 Ada object path (see @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
7724 the new object and ALI files are created in the
7725 directory containing the source being compiled. If another organization
7726 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
7727 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
7728 When detecting such a dummy file, @code{gnatmake} will be forced to
7729 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
7730 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
7731 @end table
7733 @geindex -j (gnatmake)
7735 @geindex Parallel make
7738 @table @asis
7740 @item @code{-j@emph{n}}
7742 Use @code{n} processes to carry out the (re)compilations. On a multiprocessor
7743 machine compilations will occur in parallel. If @code{n} is 0, then the
7744 maximum number of parallel compilations is the number of core processors
7745 on the platform. In the event of compilation errors, messages from various
7746 compilations might get interspersed (but @code{gnatmake} will give you the
7747 full ordered list of failing compiles at the end). If this is problematic,
7748 rerun the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
7749 @end table
7751 @geindex -k (gnatmake)
7754 @table @asis
7756 @item @code{-k}
7758 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
7759 ease the programmer's task in case of compilation errors, the list of
7760 sources for which the compile fails is given when @code{gnatmake}
7761 terminates.
7763 If @code{gnatmake} is invoked with several @code{file_names} and with this
7764 switch, if there are compilation errors when building an executable,
7765 @code{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
7766 @end table
7768 @geindex -l (gnatmake)
7771 @table @asis
7773 @item @code{-l}
7775 Link only. Can be combined with @code{-b} to binding
7776 and linking. Linking will not be performed if combined with
7777 @code{-c}
7778 but not with @code{-b}.
7779 When not combined with @code{-b}
7780 all the units in the closure of the main program must have been previously
7781 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
7782 The root unit specified by @code{file_name}
7783 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
7784 Project File is specified, with the ALI file extension.
7785 @end table
7787 @geindex -m (gnatmake)
7790 @table @asis
7792 @item @code{-m}
7794 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
7795 be performed. In this mode @code{gnatmake} ignores time
7796 stamp differences when the only
7797 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
7798 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
7799 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
7800 switch will tell @code{gnatmake} not to recompile files that depend on it
7801 (provided other sources on which these files depend have undergone no
7802 semantic modifications). Note that the debugging information may be
7803 out of date with respect to the sources if the @code{-m} switch causes
7804 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
7805 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
7806 @end table
7808 @geindex Dependencies
7809 @geindex producing list
7811 @geindex -M (gnatmake)
7814 @table @asis
7816 @item @code{-M}
7818 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
7819 dependences to @code{stdout} in a form that can be directly exploited in
7820 a @code{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
7821 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
7822 specified in the various @code{-aI}
7823 and @code{-I} switches. If you use
7824 @code{gnatmake -M}  @code{-q}
7825 (see below), only the source file names,
7826 without relative paths, are output. If you just specify the  @code{-M}
7827 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
7828 is typically what you want. If you also specify
7829 the @code{-a} switch,
7830 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
7831 dependencies of the objects in external Ada libraries (see
7832 switch  @code{-aL@emph{dir}} in the following list)
7833 are never reported.
7834 @end table
7836 @geindex -n (gnatmake)
7839 @table @asis
7841 @item @code{-n}
7843 Don't compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
7844 If they are not, the full name of the first file that needs to be
7845 recompiled is printed.
7846 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
7847 file, will eventually result in recompiling all required units.
7848 @end table
7850 @geindex -o (gnatmake)
7853 @table @asis
7855 @item @code{-o @emph{exec_name}}
7857 Output executable name. The name of the final executable program will be
7858 @code{exec_name}. If the @code{-o} switch is omitted the default
7859 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
7860 for an executable file on the host system.
7862 This switch cannot be used when invoking @code{gnatmake} with several
7863 @code{file_names}.
7864 @end table
7866 @geindex -p (gnatmake)
7869 @table @asis
7871 @item @code{-p}
7873 Same as @code{--create-missing-dirs}
7874 @end table
7876 @geindex -P (gnatmake)
7879 @table @asis
7881 @item @code{-P@emph{project}}
7883 Use project file @code{project}. Only one such switch can be used.
7884 @end table
7886 @c -- Comment:
7887 @c :ref:`gnatmake_and_Project_Files`.
7889 @geindex -q (gnatmake)
7892 @table @asis
7894 @item @code{-q}
7896 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
7897 @code{gnatmake} are displayed.
7898 @end table
7900 @geindex -s (gnatmake)
7903 @table @asis
7905 @item @code{-s}
7907 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
7908 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
7909 following way:
7910 orders between different 'first letter' switches are ignored, but
7911 orders between same switches are taken into account. For example,
7912 @code{-O -O2} is different than @code{-O2 -O}, but @code{-g -O}
7913 is equivalent to @code{-O -g}.
7915 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
7916 @end table
7918 @geindex -u (gnatmake)
7921 @table @asis
7923 @item @code{-u}
7925 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
7926 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
7927 -u with a project file and no main has a special meaning.
7928 @end table
7930 @c --Comment
7931 @c (See :ref:`Project_Files_and_Main_Subprograms`.)
7933 @geindex -U (gnatmake)
7936 @table @asis
7938 @item @code{-U}
7940 When used without a project file or with one or several mains on the command
7941 line, is equivalent to -u. When used with a project file and no main
7942 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
7943 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
7944 @end table
7946 @geindex -v (gnatmake)
7949 @table @asis
7951 @item @code{-v}
7953 Verbose. Display the reason for all recompilations @code{gnatmake}
7954 decides are necessary, with the highest verbosity level.
7955 @end table
7957 @geindex -vl (gnatmake)
7960 @table @asis
7962 @item @code{-vl}
7964 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
7965 @end table
7967 @geindex -vm (gnatmake)
7970 @table @asis
7972 @item @code{-vm}
7974 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
7975 @end table
7977 @geindex -vm (gnatmake)
7980 @table @asis
7982 @item @code{-vh}
7984 Verbosity level High. Equivalent to -v.
7986 @item @code{-vP@emph{x}}
7988 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
7989 See @ref{de,,Switches Related to Project Files}.
7990 @end table
7992 @geindex -x (gnatmake)
7995 @table @asis
7997 @item @code{-x}
7999 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
8000 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
8001 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
8002 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
8003 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
8004 be those specified on the command line. Even when
8005 @code{-x} is used, mains specified on the
8006 command line need to be sources of a project file.
8008 @item @code{-X@emph{name}=@emph{value}}
8010 Indicate that external variable @code{name} has the value @code{value}.
8011 The Project Manager will use this value for occurrences of
8012 @code{external(name)} when parsing the project file.
8013 @ref{de,,Switches Related to Project Files}.
8014 @end table
8016 @geindex -z (gnatmake)
8019 @table @asis
8021 @item @code{-z}
8023 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
8024 given on the command line is a package name. The resulting executable
8025 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
8026 then the finalization routines.
8027 @end table
8029 @subsubheading GCC switches
8032 Any uppercase or multi-character switch that is not a @code{gnatmake} switch
8033 is passed to @code{gcc} (e.g., @code{-O}, @code{-gnato,} etc.)
8035 @subsubheading Source and library search path switches
8038 @geindex -aI (gnatmake)
8041 @table @asis
8043 @item @code{-aI@emph{dir}}
8045 When looking for source files also look in directory @code{dir}.
8046 The order in which source files search is undertaken is
8047 described in @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
8048 @end table
8050 @geindex -aL (gnatmake)
8053 @table @asis
8055 @item @code{-aL@emph{dir}}
8057 Consider @code{dir} as being an externally provided Ada library.
8058 Instructs @code{gnatmake} to skip compilation units whose @code{.ALI}
8059 files have been located in directory @code{dir}. This allows you to have
8060 missing bodies for the units in @code{dir} and to ignore out of date bodies
8061 for the same units. You still need to specify
8062 the location of the specs for these units by using the switches
8063 @code{-aI@emph{dir}}  or @code{-I@emph{dir}}.
8064 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
8065 of @code{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
8066 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
8067 ALI files.
8068 @end table
8070 @geindex -aO (gnatmake)
8073 @table @asis
8075 @item @code{-aO@emph{dir}}
8077 When searching for library and object files, look in directory
8078 @code{dir}. The order in which library files are searched is described in
8079 @ref{8c,,Search Paths for gnatbind}.
8080 @end table
8082 @geindex Search paths
8083 @geindex for gnatmake
8085 @geindex -A (gnatmake)
8088 @table @asis
8090 @item @code{-A@emph{dir}}
8092 Equivalent to @code{-aL@emph{dir}} @code{-aI@emph{dir}}.
8094 @geindex -I (gnatmake)
8096 @item @code{-I@emph{dir}}
8098 Equivalent to @code{-aO@emph{dir} -aI@emph{dir}}.
8099 @end table
8101 @geindex -I- (gnatmake)
8103 @geindex Source files
8104 @geindex suppressing search
8107 @table @asis
8109 @item @code{-I-}
8111 Do not look for source files in the directory containing the source
8112 file named in the command line.
8113 Do not look for ALI or object files in the directory
8114 where @code{gnatmake} was invoked.
8115 @end table
8117 @geindex -L (gnatmake)
8119 @geindex Linker libraries
8122 @table @asis
8124 @item @code{-L@emph{dir}}
8126 Add directory @code{dir} to the list of directories in which the linker
8127 will search for libraries. This is equivalent to
8128 @code{-largs} @code{-L@emph{dir}}.
8129 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
8130 set in the registry are not searched for.
8131 @end table
8133 @geindex -nostdinc (gnatmake)
8136 @table @asis
8138 @item @code{-nostdinc}
8140 Do not look for source files in the system default directory.
8141 @end table
8143 @geindex -nostdlib (gnatmake)
8146 @table @asis
8148 @item @code{-nostdlib}
8150 Do not look for library files in the system default directory.
8151 @end table
8153 @geindex --RTS (gnatmake)
8156 @table @asis
8158 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
8160 Specifies the default location of the runtime library. GNAT looks for the
8161 runtime
8162 in the following directories, and stops as soon as a valid runtime is found
8163 (@code{adainclude} or @code{ada_source_path}, and @code{adalib} or
8164 @code{ada_object_path} present):
8167 @itemize *
8169 @item 
8170 @emph{<current directory>/$rts_path}
8172 @item 
8173 @emph{<default-search-dir>/$rts_path}
8175 @item 
8176 @emph{<default-search-dir>/rts-$rts_path}
8178 @item 
8179 The selected path is handled like a normal RTS path.
8180 @end itemize
8181 @end table
8183 @node Mode Switches for gnatmake,Notes on the Command Line,Switches for gnatmake,Building with gnatmake
8184 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id4}@anchor{df}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat mode-switches-for-gnatmake}@anchor{e0}
8185 @subsection Mode Switches for @code{gnatmake}
8188 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
8189 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
8190 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
8191 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
8192 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
8193 designated component of GNAT.
8195 @geindex -cargs (gnatmake)
8198 @table @asis
8200 @item @code{-cargs @emph{switches}}
8202 Compiler switches. Here @code{switches} is a list of switches
8203 that are valid switches for @code{gcc}. They will be passed on to
8204 all compile steps performed by @code{gnatmake}.
8205 @end table
8207 @geindex -bargs (gnatmake)
8210 @table @asis
8212 @item @code{-bargs @emph{switches}}
8214 Binder switches. Here @code{switches} is a list of switches
8215 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
8216 all bind steps performed by @code{gnatmake}.
8217 @end table
8219 @geindex -largs (gnatmake)
8222 @table @asis
8224 @item @code{-largs @emph{switches}}
8226 Linker switches. Here @code{switches} is a list of switches
8227 that are valid switches for @code{gnatlink}. They will be passed on to
8228 all link steps performed by @code{gnatmake}.
8229 @end table
8231 @geindex -margs (gnatmake)
8234 @table @asis
8236 @item @code{-margs @emph{switches}}
8238 Make switches. The switches are directly interpreted by @code{gnatmake},
8239 regardless of any previous occurrence of @code{-cargs}, @code{-bargs}
8240 or @code{-largs}.
8241 @end table
8243 @node Notes on the Command Line,How gnatmake Works,Mode Switches for gnatmake,Building with gnatmake
8244 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id5}@anchor{e1}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat notes-on-the-command-line}@anchor{e2}
8245 @subsection Notes on the Command Line
8248 This section contains some additional useful notes on the operation
8249 of the @code{gnatmake} command.
8251 @geindex Recompilation (by gnatmake)
8254 @itemize *
8256 @item 
8257 If @code{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
8258 and all other units required by the main program.
8259 This means that @code{gnatmake}
8260 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
8261 the development cycle.
8263 @item 
8264 If you enter @code{gnatmake foo.adb}, where @code{foo}
8265 is a subunit or body of a generic unit, @code{gnatmake} recompiles
8266 @code{foo.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
8267 warning.
8269 @item 
8270 In @code{gnatmake} the switch @code{-I}
8271 is used to specify both source and
8272 library file paths. Use @code{-aI}
8273 instead if you just want to specify
8274 source paths only and @code{-aO}
8275 if you want to specify library paths
8276 only.
8278 @item 
8279 @code{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
8280 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
8281 consideration and in particular it means that the use of the
8282 @code{-f} switch will not recompile these files
8283 unless @code{-a} is also specified.
8285 @item 
8286 @code{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
8287 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
8288 as follows: @emph{obj-dir} contains the objects and ALI files for
8289 of your Ada compilation units,
8290 whereas @emph{include-dir} contains the
8291 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
8292 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type:
8294 @example
8295 $ gnatmake -aI`include-dir`  -aL`obj-dir`  main
8296 @end example
8298 @item 
8299 Using @code{gnatmake} along with the @code{-m (minimal recompilation)}
8300 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
8301 this switch,
8302 you can update the comments/format of your
8303 source files without having to recompile everything. Note, however, that
8304 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
8305 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
8306 limited, as that debugging info will only be useful during the
8307 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
8308 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
8309 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
8310 that the debugging information may be out of date.
8311 @end itemize
8313 @node How gnatmake Works,Examples of gnatmake Usage,Notes on the Command Line,Building with gnatmake
8314 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id6}@anchor{e3}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat how-gnatmake-works}@anchor{e4}
8315 @subsection How @code{gnatmake} Works
8318 Generally @code{gnatmake} automatically performs all necessary
8319 recompilations and you don't need to worry about how it works. However,
8320 it may be useful to have some basic understanding of the @code{gnatmake}
8321 approach and in particular to understand how it uses the results of
8322 previous compilations without incorrectly depending on them.
8324 First a definition: an object file is considered @emph{up to date} if the
8325 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
8326 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
8327 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
8328 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
8329 to recompile this file.
8331 @code{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
8332 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
8333 @code{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
8334 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
8335 examined to find all the source files on which the main program depends,
8336 and @code{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
8337 files.
8339 This process ensures that @code{gnatmake} only trusts the dependencies
8340 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
8341 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
8342 dependencies. As a result the program is compiled 'upside down' from what may
8343 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
8344 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
8345 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
8346 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
8347 @code{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
8348 necessary.
8350 When invoking @code{gnatmake} with several @code{file_names}, if a unit is
8351 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
8353 Note: when using non-standard naming conventions
8354 (@ref{35,,Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
8355 file the version of a source and invoking @code{gnatmake} to recompile may
8356 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
8357 by @code{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
8360 @node Examples of gnatmake Usage,,How gnatmake Works,Building with gnatmake
8361 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat examples-of-gnatmake-usage}@anchor{e5}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id7}@anchor{e6}
8362 @subsection Examples of @code{gnatmake} Usage
8366 @table @asis
8368 @item @emph{gnatmake hello.adb}
8370 Compile all files necessary to bind and link the main program
8371 @code{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
8372 resulting object files to generate an executable file @code{hello}.
8374 @item @emph{gnatmake main1 main2 main3}
8376 Compile all files necessary to bind and link the main programs
8377 @code{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @code{main2.adb}
8378 (containing unit @code{Main2}) and @code{main3.adb}
8379 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
8380 to generate three executable files @code{main1},
8381 @code{main2}  and @code{main3}.
8383 @item @emph{gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l}
8385 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
8386 @code{Main_Unit} (from file @code{main_unit.adb}). All compilations will
8387 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
8388 listed by the binder. @code{gnatmake} will operate in quiet mode, not
8389 displaying commands it is executing.
8390 @end table
8392 @node Compiling with gcc,Compiler Switches,Building with gnatmake,Building Executable Programs with GNAT
8393 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiling-with-gcc}@anchor{1c}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id8}@anchor{e7}
8394 @section Compiling with @code{gcc}
8397 This section discusses how to compile Ada programs using the @code{gcc}
8398 command. It also describes the set of switches
8399 that can be used to control the behavior of the compiler.
8401 @menu
8402 * Compiling Programs:: 
8403 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL): Search Paths and the Run-Time Library RTL. 
8404 * Order of Compilation Issues:: 
8405 * Examples:: 
8407 @end menu
8409 @node Compiling Programs,Search Paths and the Run-Time Library RTL,,Compiling with gcc
8410 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiling-programs}@anchor{e8}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id9}@anchor{e9}
8411 @subsection Compiling Programs
8414 The first step in creating an executable program is to compile the units
8415 of the program using the @code{gcc} command. You must compile the
8416 following files:
8419 @itemize *
8421 @item 
8422 the body file (@code{.adb}) for a library level subprogram or generic
8423 subprogram
8425 @item 
8426 the spec file (@code{.ads}) for a library level package or generic
8427 package that has no body
8429 @item 
8430 the body file (@code{.adb}) for a library level package
8431 or generic package that has a body
8432 @end itemize
8434 You need @emph{not} compile the following files
8437 @itemize *
8439 @item 
8440 the spec of a library unit which has a body
8442 @item 
8443 subunits
8444 @end itemize
8446 because they are compiled as part of compiling related units. GNAT
8447 package specs
8448 when the corresponding body is compiled, and subunits when the parent is
8449 compiled.
8451 @geindex cannot generate code
8453 If you attempt to compile any of these files, you will get one of the
8454 following error messages (where @code{fff} is the name of the file you
8455 compiled):
8457 @quotation
8459 @example
8460 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (package spec)
8461 to check package spec, use -gnatc
8463 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (missing subunits)
8464 to check parent unit, use -gnatc
8466 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (subprogram spec)
8467 to check subprogram spec, use -gnatc
8469 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (subunit)
8470 to check subunit, use -gnatc
8471 @end example
8472 @end quotation
8474 As indicated by the above error messages, if you want to submit
8475 one of these files to the compiler to check for correct semantics
8476 without generating code, then use the @code{-gnatc} switch.
8478 The basic command for compiling a file containing an Ada unit is:
8480 @example
8481 $ gcc -c [switches] <file name>
8482 @end example
8484 where @code{file name} is the name of the Ada file (usually
8485 having an extension @code{.ads} for a spec or @code{.adb} for a body).
8486 You specify the
8487 @code{-c} switch to tell @code{gcc} to compile, but not link, the file.
8488 The result of a successful compilation is an object file, which has the
8489 same name as the source file but an extension of @code{.o} and an Ada
8490 Library Information (ALI) file, which also has the same name as the
8491 source file, but with @code{.ali} as the extension. GNAT creates these
8492 two output files in the current directory, but you may specify a source
8493 file in any directory using an absolute or relative path specification
8494 containing the directory information.
8496 TESTING: the @code{--foobar@emph{NN}} switch
8498 @geindex gnat1
8500 @code{gcc} is actually a driver program that looks at the extensions of
8501 the file arguments and loads the appropriate compiler. For example, the
8502 GNU C compiler is @code{cc1}, and the Ada compiler is @code{gnat1}.
8503 These programs are in directories known to the driver program (in some
8504 configurations via environment variables you set), but need not be in
8505 your path. The @code{gcc} driver also calls the assembler and any other
8506 utilities needed to complete the generation of the required object
8507 files.
8509 It is possible to supply several file names on the same @code{gcc}
8510 command. This causes @code{gcc} to call the appropriate compiler for
8511 each file. For example, the following command lists two separate
8512 files to be compiled:
8514 @example
8515 $ gcc -c x.adb y.adb
8516 @end example
8518 calls @code{gnat1} (the Ada compiler) twice to compile @code{x.adb} and
8519 @code{y.adb}.
8520 The compiler generates two object files @code{x.o} and @code{y.o}
8521 and the two ALI files @code{x.ali} and @code{y.ali}.
8523 Any switches apply to all the files listed, see @ref{ea,,Compiler Switches} for a
8524 list of available @code{gcc} switches.
8526 @node Search Paths and the Run-Time Library RTL,Order of Compilation Issues,Compiling Programs,Compiling with gcc
8527 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id10}@anchor{eb}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat search-paths-and-the-run-time-library-rtl}@anchor{89}
8528 @subsection Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
8531 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
8532 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
8533 Search paths are used to guide this process.
8535 The compiler compiles one source file whose name must be given
8536 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
8537 for this file. To find all other source files that are needed (the most
8538 common being the specs of units), the compiler examines the following
8539 directories, in the following order:
8542 @itemize *
8544 @item 
8545 The directory containing the source file of the main unit being compiled
8546 (the file name on the command line).
8548 @item 
8549 Each directory named by an @code{-I} switch given on the @code{gcc}
8550 command line, in the order given.
8552 @geindex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8554 @item 
8555 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8556 by the 
8557 @geindex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8558 @geindex environment variable; ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8559 @code{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} environment variable.
8560 @geindex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8561 @geindex environment variable; ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8562 @code{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the gnat
8563 driver when project files are used. It should not normally be set
8564 by other means.
8566 @geindex ADA_INCLUDE_PATH
8568 @item 
8569 Each of the directories listed in the value of the
8570 @geindex ADA_INCLUDE_PATH
8571 @geindex environment variable; ADA_INCLUDE_PATH
8572 @code{ADA_INCLUDE_PATH} environment variable.
8573 Construct this value
8574 exactly as the 
8575 @geindex PATH
8576 @geindex environment variable; PATH
8577 @code{PATH} environment variable: a list of directory
8578 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
8580 @item 
8581 The content of the @code{ada_source_path} file which is part of the GNAT
8582 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8583 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
8584 @ref{87,,Installing a library}
8585 @end itemize
8587 Specifying the switch @code{-I-}
8588 inhibits the use of the directory
8589 containing the source file named in the command line. You can still
8590 have this directory on your search path, but in this case it must be
8591 explicitly requested with a @code{-I} switch.
8593 Specifying the switch @code{-nostdinc}
8594 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
8595 Library (RTL) source files.
8597 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
8598 working directory.
8599 Caution: The object file can be redirected with the @code{-o} switch;
8600 however, @code{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
8601 so the @code{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
8602 avoid using the @code{-o} switch.
8604 @geindex System.IO
8606 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
8607 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
8608 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
8609 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
8610 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
8611 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
8612 names when compiling or binding. Either the environment variables or
8613 the built-in defaults cause these files to be found.
8615 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
8616 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
8617 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
8618 useful types, subprograms, etc. See the @cite{GNAT_Reference_Manual}
8619 for further details.
8621 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
8622 in compiling sources from multiple directories. This can make
8623 development environments much more flexible.
8625 @node Order of Compilation Issues,Examples,Search Paths and the Run-Time Library RTL,Compiling with gcc
8626 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id11}@anchor{ec}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat order-of-compilation-issues}@anchor{ed}
8627 @subsection Order of Compilation Issues
8630 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
8631 procedure, it would be contained in the file @code{hello.ads}; yet this
8632 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
8633 model we chose to implement library management. Some of the consequences
8634 of this model are as follows:
8637 @itemize *
8639 @item 
8640 There is no point in compiling specs (except for package
8641 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
8642 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
8643 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
8644 by the parent.
8646 @item 
8647 There are no order of compilation requirements: performing a
8648 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
8649 something and require recompilations is to modify one of the
8650 source files on which it depends.
8652 @item 
8653 There is no library as such, apart from the ALI files
8654 (@ref{42,,The Ada Library Information Files}, for information on the format
8655 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
8656 but eventually the information therein may be incorporated into the object
8657 file directly.
8659 @item 
8660 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
8661 that it @emph{with}s, all its subunits, and the bodies of any generics it
8662 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
8663 described above), or you will receive a fatal error message.
8664 @end itemize
8666 @node Examples,,Order of Compilation Issues,Compiling with gcc
8667 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id12}@anchor{ee}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat examples}@anchor{ef}
8668 @subsection Examples
8671 The following are some typical Ada compilation command line examples:
8673 @example
8674 $ gcc -c xyz.adb
8675 @end example
8677 Compile body in file @code{xyz.adb} with all default options.
8679 @example
8680 $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
8681 @end example
8683 Compile the child unit package in file @code{xyz-def.adb} with extensive
8684 optimizations, and pragma @code{Assert}/@cite{Debug} statements
8685 enabled.
8687 @example
8688 $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
8689 @end example
8691 Compile the subunit in file @code{abc-def.adb} in semantic-checking-only
8692 mode.
8694 @node Compiler Switches,Linker Switches,Compiling with gcc,Building Executable Programs with GNAT
8695 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiler-switches}@anchor{f0}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gcc}@anchor{ea}
8696 @section Compiler Switches
8699 The @code{gcc} command accepts switches that control the
8700 compilation process. These switches are fully described in this section:
8701 first an alphabetical listing of all switches with a brief description,
8702 and then functionally grouped sets of switches with more detailed
8703 information.
8705 More switches exist for GCC than those documented here, especially
8706 for specific targets. However, their use is not recommended as
8707 they may change code generation in ways that are incompatible with
8708 the Ada run-time library, or can cause inconsistencies between
8709 compilation units.
8711 @menu
8712 * Alphabetical List of All Switches:: 
8713 * Output and Error Message Control:: 
8714 * Warning Message Control:: 
8715 * Debugging and Assertion Control:: 
8716 * Validity Checking:: 
8717 * Style Checking:: 
8718 * Run-Time Checks:: 
8719 * Using gcc for Syntax Checking:: 
8720 * Using gcc for Semantic Checking:: 
8721 * Compiling Different Versions of Ada:: 
8722 * Character Set Control:: 
8723 * File Naming Control:: 
8724 * Subprogram Inlining Control:: 
8725 * Auxiliary Output Control:: 
8726 * Debugging Control:: 
8727 * Exception Handling Control:: 
8728 * Units to Sources Mapping Files:: 
8729 * Code Generation Control:: 
8731 @end menu
8733 @node Alphabetical List of All Switches,Output and Error Message Control,,Compiler Switches
8734 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id13}@anchor{f1}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat alphabetical-list-of-all-switches}@anchor{f2}
8735 @subsection Alphabetical List of All Switches
8738 @geindex -b (gcc)
8741 @table @asis
8743 @item @code{-b @emph{target}}
8745 Compile your program to run on @code{target}, which is the name of a
8746 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
8747 @code{target} is not the same as your host system.
8748 @end table
8750 @geindex -B (gcc)
8753 @table @asis
8755 @item @code{-B@emph{dir}}
8757 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
8758 from @code{dir} instead of the default location. Only use this switch
8759 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
8760 See the "Options for Directory Search" section in the
8761 @cite{Using the GNU Compiler Collection (GCC)} manual for further details.
8762 You would normally use the @code{-b} or @code{-V} switch instead.
8763 @end table
8765 @geindex -c (gcc)
8768 @table @asis
8770 @item @code{-c}
8772 Compile. Always use this switch when compiling Ada programs.
8774 Note: for some other languages when using @code{gcc}, notably in
8775 the case of C and C++, it is possible to use
8776 use @code{gcc} without a @code{-c} switch to
8777 compile and link in one step. In the case of GNAT, you
8778 cannot use this approach, because the binder must be run
8779 and @code{gcc} cannot be used to run the GNAT binder.
8780 @end table
8782 @geindex -fcallgraph-info (gcc)
8785 @table @asis
8787 @item @code{-fcallgraph-info[=su,da]}
8789 Makes the compiler output callgraph information for the program, on a
8790 per-file basis. The information is generated in the VCG format.  It can
8791 be decorated with additional, per-node and/or per-edge information, if a
8792 list of comma-separated markers is additionally specified. When the
8793 @code{su} marker is specified, the callgraph is decorated with stack usage
8794 information; it is equivalent to @code{-fstack-usage}. When the @code{da}
8795 marker is specified, the callgraph is decorated with information about
8796 dynamically allocated objects.
8797 @end table
8799 @geindex -fdump-scos (gcc)
8802 @table @asis
8804 @item @code{-fdump-scos}
8806 Generates SCO (Source Coverage Obligation) information in the ALI file.
8807 This information is used by advanced coverage tools. See unit @code{SCOs}
8808 in the compiler sources for details in files @code{scos.ads} and
8809 @code{scos.adb}.
8810 @end table
8812 @geindex -flto (gcc)
8815 @table @asis
8817 @item @code{-flto[=@emph{n}]}
8819 Enables Link Time Optimization. This switch must be used in conjunction
8820 with the @code{-Ox} switches (but not with the @code{-gnatn} switch
8821 since it is a full replacement for the latter) and instructs the compiler
8822 to defer most optimizations until the link stage. The advantage of this
8823 approach is that the compiler can do a whole-program analysis and choose
8824 the best interprocedural optimization strategy based on a complete view
8825 of the program, instead of a fragmentary view with the usual approach.
8826 This can also speed up the compilation of big programs and reduce the
8827 size of the executable, compared with a traditional per-unit compilation
8828 with inlining across modules enabled by the @code{-gnatn} switch.
8829 The drawback of this approach is that it may require more memory and that
8830 the debugging information generated by -g with it might be hardly usable.
8831 The switch, as well as the accompanying @code{-Ox} switches, must be
8832 specified both for the compilation and the link phases.
8833 If the @code{n} parameter is specified, the optimization and final code
8834 generation at link time are executed using @code{n} parallel jobs by
8835 means of an installed @code{make} program.
8836 @end table
8838 @geindex -fno-inline (gcc)
8841 @table @asis
8843 @item @code{-fno-inline}
8845 Suppresses all inlining, unless requested with pragma @code{Inline_Always}. The
8846 effect is enforced regardless of other optimization or inlining switches.
8847 Note that inlining can also be suppressed on a finer-grained basis with
8848 pragma @code{No_Inline}.
8849 @end table
8851 @geindex -fno-inline-functions (gcc)
8854 @table @asis
8856 @item @code{-fno-inline-functions}
8858 Suppresses automatic inlining of subprograms, which is enabled
8859 if @code{-O3} is used.
8860 @end table
8862 @geindex -fno-inline-small-functions (gcc)
8865 @table @asis
8867 @item @code{-fno-inline-small-functions}
8869 Suppresses automatic inlining of small subprograms, which is enabled
8870 if @code{-O2} is used.
8871 @end table
8873 @geindex -fno-inline-functions-called-once (gcc)
8876 @table @asis
8878 @item @code{-fno-inline-functions-called-once}
8880 Suppresses inlining of subprograms local to the unit and called once
8881 from within it, which is enabled if @code{-O1} is used.
8882 @end table
8884 @geindex -fno-ivopts (gcc)
8887 @table @asis
8889 @item @code{-fno-ivopts}
8891 Suppresses high-level loop induction variable optimizations, which are
8892 enabled if @code{-O1} is used. These optimizations are generally
8893 profitable but, for some specific cases of loops with numerous uses
8894 of the iteration variable that follow a common pattern, they may end
8895 up destroying the regularity that could be exploited at a lower level
8896 and thus producing inferior code.
8897 @end table
8899 @geindex -fno-strict-aliasing (gcc)
8902 @table @asis
8904 @item @code{-fno-strict-aliasing}
8906 Causes the compiler to avoid assumptions regarding non-aliasing
8907 of objects of different types. See
8908 @ref{f3,,Optimization and Strict Aliasing} for details.
8909 @end table
8911 @geindex -fno-strict-overflow (gcc)
8914 @table @asis
8916 @item @code{-fno-strict-overflow}
8918 Causes the compiler to avoid assumptions regarding the rules of signed
8919 integer overflow. These rules specify that signed integer overflow will
8920 result in a Constraint_Error exception at run time and are enforced in
8921 default mode by the compiler, so this switch should not be necessary in
8922 normal operating mode. It might be useful in conjunction with @code{-gnato0}
8923 for very peculiar cases of low-level programming.
8924 @end table
8926 @geindex -fstack-check (gcc)
8929 @table @asis
8931 @item @code{-fstack-check}
8933 Activates stack checking.
8934 See @ref{f4,,Stack Overflow Checking} for details.
8935 @end table
8937 @geindex -fstack-usage (gcc)
8940 @table @asis
8942 @item @code{-fstack-usage}
8944 Makes the compiler output stack usage information for the program, on a
8945 per-subprogram basis. See @ref{f5,,Static Stack Usage Analysis} for details.
8946 @end table
8948 @geindex -g (gcc)
8951 @table @asis
8953 @item @code{-g}
8955 Generate debugging information. This information is stored in the object
8956 file and copied from there to the final executable file by the linker,
8957 where it can be read by the debugger. You must use the
8958 @code{-g} switch if you plan on using the debugger.
8959 @end table
8961 @geindex -gnat05 (gcc)
8964 @table @asis
8966 @item @code{-gnat05}
8968 Allow full Ada 2005 features.
8969 @end table
8971 @geindex -gnat12 (gcc)
8974 @table @asis
8976 @item @code{-gnat12}
8978 Allow full Ada 2012 features.
8979 @end table
8981 @geindex -gnat83 (gcc)
8983 @geindex -gnat2005 (gcc)
8986 @table @asis
8988 @item @code{-gnat2005}
8990 Allow full Ada 2005 features (same as @code{-gnat05})
8991 @end table
8993 @geindex -gnat2012 (gcc)
8996 @table @asis
8998 @item @code{-gnat2012}
9000 Allow full Ada 2012 features (same as @code{-gnat12})
9002 @item @code{-gnat83}
9004 Enforce Ada 83 restrictions.
9005 @end table
9007 @geindex -gnat95 (gcc)
9010 @table @asis
9012 @item @code{-gnat95}
9014 Enforce Ada 95 restrictions.
9016 Note: for compatibility with some Ada 95 compilers which support only
9017 the @code{overriding} keyword of Ada 2005, the @code{-gnatd.D} switch can
9018 be used along with @code{-gnat95} to achieve a similar effect with GNAT.
9020 @code{-gnatd.D} instructs GNAT to consider @code{overriding} as a keyword
9021 and handle its associated semantic checks, even in Ada 95 mode.
9022 @end table
9024 @geindex -gnata (gcc)
9027 @table @asis
9029 @item @code{-gnata}
9031 Assertions enabled. @code{Pragma Assert} and @code{pragma Debug} to be
9032 activated. Note that these pragmas can also be controlled using the
9033 configuration pragmas @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy}.
9034 It also activates pragmas @code{Check}, @code{Precondition}, and
9035 @code{Postcondition}. Note that these pragmas can also be controlled
9036 using the configuration pragma @code{Check_Policy}. In Ada 2012, it
9037 also activates all assertions defined in the RM as aspects: preconditions,
9038 postconditions, type invariants and (sub)type predicates. In all Ada modes,
9039 corresponding pragmas for type invariants and (sub)type predicates are
9040 also activated. The default is that all these assertions are disabled,
9041 and have no effect, other than being checked for syntactic validity, and
9042 in the case of subtype predicates, constructions such as membership tests
9043 still test predicates even if assertions are turned off.
9044 @end table
9046 @geindex -gnatA (gcc)
9049 @table @asis
9051 @item @code{-gnatA}
9053 Avoid processing @code{gnat.adc}. If a @code{gnat.adc} file is present,
9054 it will be ignored.
9055 @end table
9057 @geindex -gnatb (gcc)
9060 @table @asis
9062 @item @code{-gnatb}
9064 Generate brief messages to @code{stderr} even if verbose mode set.
9065 @end table
9067 @geindex -gnatB (gcc)
9070 @table @asis
9072 @item @code{-gnatB}
9074 Assume no invalid (bad) values except for 'Valid attribute use
9075 (@ref{f6,,Validity Checking}).
9076 @end table
9078 @geindex -gnatc (gcc)
9081 @table @asis
9083 @item @code{-gnatc}
9085 Check syntax and semantics only (no code generation attempted). When the
9086 compiler is invoked by @code{gnatmake}, if the switch @code{-gnatc} is
9087 only given to the compiler (after @code{-cargs} or in package Compiler of
9088 the project file, @code{gnatmake} will fail because it will not find the
9089 object file after compilation. If @code{gnatmake} is called with
9090 @code{-gnatc} as a builder switch (before @code{-cargs} or in package
9091 Builder of the project file) then @code{gnatmake} will not fail because
9092 it will not look for the object files after compilation, and it will not try
9093 to build and link.
9094 @end table
9096 @geindex -gnatC (gcc)
9099 @table @asis
9101 @item @code{-gnatC}
9103 Generate CodePeer intermediate format (no code generation attempted).
9104 This switch will generate an intermediate representation suitable for
9105 use by CodePeer (@code{.scil} files). This switch is not compatible with
9106 code generation (it will, among other things, disable some switches such
9107 as -gnatn, and enable others such as -gnata).
9108 @end table
9110 @geindex -gnatd (gcc)
9113 @table @asis
9115 @item @code{-gnatd}
9117 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
9118 the @code{-gnatd} specify the specific debug options. The possible
9119 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot. See
9120 compiler source file @code{debug.adb} for details of the implemented
9121 debug options. Certain debug options are relevant to applications
9122 programmers, and these are documented at appropriate points in this
9123 users guide.
9124 @end table
9126 @geindex -gnatD[nn] (gcc)
9129 @table @asis
9131 @item @code{-gnatD}
9133 Create expanded source files for source level debugging. This switch
9134 also suppresses generation of cross-reference information
9135 (see @code{-gnatx}). Note that this switch is not allowed if a previous
9136 -gnatR switch has been given, since these two switches are not compatible.
9137 @end table
9139 @geindex -gnateA (gcc)
9142 @table @asis
9144 @item @code{-gnateA}
9146 Check that the actual parameters of a subprogram call are not aliases of one
9147 another. To qualify as aliasing, the actuals must denote objects of a composite
9148 type, their memory locations must be identical or overlapping, and at least one
9149 of the corresponding formal parameters must be of mode OUT or IN OUT.
9151 @example
9152 type Rec_Typ is record
9153    Data : Integer := 0;
9154 end record;
9156 function Self (Val : Rec_Typ) return Rec_Typ is
9157 begin
9158    return Val;
9159 end Self;
9161 procedure Detect_Aliasing (Val_1 : in out Rec_Typ; Val_2 : Rec_Typ) is
9162 begin
9163    null;
9164 end Detect_Aliasing;
9166 Obj : Rec_Typ;
9168 Detect_Aliasing (Obj, Obj);
9169 Detect_Aliasing (Obj, Self (Obj));
9170 @end example
9172 In the example above, the first call to @code{Detect_Aliasing} fails with a
9173 @code{Program_Error} at runtime because the actuals for @code{Val_1} and
9174 @code{Val_2} denote the same object. The second call executes without raising
9175 an exception because @code{Self(Obj)} produces an anonymous object which does
9176 not share the memory location of @code{Obj}.
9177 @end table
9179 @geindex -gnatec (gcc)
9182 @table @asis
9184 @item @code{-gnatec=@emph{path}}
9186 Specify a configuration pragma file
9187 (the equal sign is optional)
9188 (@ref{79,,The Configuration Pragmas Files}).
9189 @end table
9191 @geindex -gnateC (gcc)
9194 @table @asis
9196 @item @code{-gnateC}
9198 Generate CodePeer messages in a compiler-like format. This switch is only
9199 effective if @code{-gnatcC} is also specified and requires an installation
9200 of CodePeer.
9201 @end table
9203 @geindex -gnated (gcc)
9206 @table @asis
9208 @item @code{-gnated}
9210 Disable atomic synchronization
9211 @end table
9213 @geindex -gnateD (gcc)
9216 @table @asis
9218 @item @code{-gnateDsymbol[=@emph{value}]}
9220 Defines a symbol, associated with @code{value}, for preprocessing.
9221 (@ref{18,,Integrated Preprocessing}).
9222 @end table
9224 @geindex -gnateE (gcc)
9227 @table @asis
9229 @item @code{-gnateE}
9231 Generate extra information in exception messages. In particular, display
9232 extra column information and the value and range associated with index and
9233 range check failures, and extra column information for access checks.
9234 In cases where the compiler is able to determine at compile time that
9235 a check will fail, it gives a warning, and the extra information is not
9236 produced at run time.
9237 @end table
9239 @geindex -gnatef (gcc)
9242 @table @asis
9244 @item @code{-gnatef}
9246 Display full source path name in brief error messages.
9247 @end table
9249 @geindex -gnateF (gcc)
9252 @table @asis
9254 @item @code{-gnateF}
9256 Check for overflow on all floating-point operations, including those
9257 for unconstrained predefined types. See description of pragma
9258 @code{Check_Float_Overflow} in GNAT RM.
9259 @end table
9261 @geindex -gnateg (gcc)
9263 @code{-gnateg}
9264 @code{-gnatceg}
9266 @quotation
9268 The @code{-gnatc} switch must always be specified before this switch, e.g.
9269 @code{-gnatceg}. Generate a C header from the Ada input file. See
9270 @ref{ca,,Generating C Headers for Ada Specifications} for more
9271 information.
9272 @end quotation
9274 @geindex -gnateG (gcc)
9277 @table @asis
9279 @item @code{-gnateG}
9281 Save result of preprocessing in a text file.
9282 @end table
9284 @geindex -gnatei (gcc)
9287 @table @asis
9289 @item @code{-gnatei@emph{nnn}}
9291 Set maximum number of instantiations during compilation of a single unit to
9292 @code{nnn}. This may be useful in increasing the default maximum of 8000 for
9293 the rare case when a single unit legitimately exceeds this limit.
9294 @end table
9296 @geindex -gnateI (gcc)
9299 @table @asis
9301 @item @code{-gnateI@emph{nnn}}
9303 Indicates that the source is a multi-unit source and that the index of the
9304 unit to compile is @code{nnn}. @code{nnn} needs to be a positive number and need
9305 to be a valid index in the multi-unit source.
9306 @end table
9308 @geindex -gnatel (gcc)
9311 @table @asis
9313 @item @code{-gnatel}
9315 This switch can be used with the static elaboration model to issue info
9316 messages showing
9317 where implicit @code{pragma Elaborate} and @code{pragma Elaborate_All}
9318 are generated. This is useful in diagnosing elaboration circularities
9319 caused by these implicit pragmas when using the static elaboration
9320 model. See See the section in this guide on elaboration checking for
9321 further details. These messages are not generated by default, and are
9322 intended only for temporary use when debugging circularity problems.
9323 @end table
9325 @geindex -gnatel (gcc)
9328 @table @asis
9330 @item @code{-gnateL}
9332 This switch turns off the info messages about implicit elaboration pragmas.
9333 @end table
9335 @geindex -gnatem (gcc)
9338 @table @asis
9340 @item @code{-gnatem=@emph{path}}
9342 Specify a mapping file
9343 (the equal sign is optional)
9344 (@ref{f7,,Units to Sources Mapping Files}).
9345 @end table
9347 @geindex -gnatep (gcc)
9350 @table @asis
9352 @item @code{-gnatep=@emph{file}}
9354 Specify a preprocessing data file
9355 (the equal sign is optional)
9356 (@ref{18,,Integrated Preprocessing}).
9357 @end table
9359 @geindex -gnateP (gcc)
9362 @table @asis
9364 @item @code{-gnateP}
9366 Turn categorization dependency errors into warnings.
9367 Ada requires that units that WITH one another have compatible categories, for
9368 example a Pure unit cannot WITH a Preelaborate unit. If this switch is used,
9369 these errors become warnings (which can be ignored, or suppressed in the usual
9370 manner). This can be useful in some specialized circumstances such as the
9371 temporary use of special test software.
9372 @end table
9374 @geindex -gnateS (gcc)
9377 @table @asis
9379 @item @code{-gnateS}
9381 Synonym of @code{-fdump-scos}, kept for backwards compatibility.
9382 @end table
9384 @geindex -gnatet=file (gcc)
9387 @table @asis
9389 @item @code{-gnatet=@emph{path}}
9391 Generate target dependent information. The format of the output file is
9392 described in the section about switch @code{-gnateT}.
9393 @end table
9395 @geindex -gnateT (gcc)
9398 @table @asis
9400 @item @code{-gnateT=@emph{path}}
9402 Read target dependent information, such as endianness or sizes and alignments
9403 of base type. If this switch is passed, the default target dependent
9404 information of the compiler is replaced by the one read from the input file.
9405 This is used by tools other than the compiler, e.g. to do
9406 semantic analysis of programs that will run on some other target than
9407 the machine on which the tool is run.
9409 The following target dependent values should be defined,
9410 where @code{Nat} denotes a natural integer value, @code{Pos} denotes a
9411 positive integer value, and fields marked with a question mark are
9412 boolean fields, where a value of 0 is False, and a value of 1 is True:
9414 @example
9415 Bits_BE                    : Nat; -- Bits stored big-endian?
9416 Bits_Per_Unit              : Pos; -- Bits in a storage unit
9417 Bits_Per_Word              : Pos; -- Bits in a word
9418 Bytes_BE                   : Nat; -- Bytes stored big-endian?
9419 Char_Size                  : Pos; -- Standard.Character'Size
9420 Double_Float_Alignment     : Nat; -- Alignment of double float
9421 Double_Scalar_Alignment    : Nat; -- Alignment of double length scalar
9422 Double_Size                : Pos; -- Standard.Long_Float'Size
9423 Float_Size                 : Pos; -- Standard.Float'Size
9424 Float_Words_BE             : Nat; -- Float words stored big-endian?
9425 Int_Size                   : Pos; -- Standard.Integer'Size
9426 Long_Double_Size           : Pos; -- Standard.Long_Long_Float'Size
9427 Long_Long_Size             : Pos; -- Standard.Long_Long_Integer'Size
9428 Long_Size                  : Pos; -- Standard.Long_Integer'Size
9429 Maximum_Alignment          : Pos; -- Maximum permitted alignment
9430 Max_Unaligned_Field        : Pos; -- Maximum size for unaligned bit field
9431 Pointer_Size               : Pos; -- System.Address'Size
9432 Short_Enums                : Nat; -- Short foreign convention enums?
9433 Short_Size                 : Pos; -- Standard.Short_Integer'Size
9434 Strict_Alignment           : Nat; -- Strict alignment?
9435 System_Allocator_Alignment : Nat; -- Alignment for malloc calls
9436 Wchar_T_Size               : Pos; -- Interfaces.C.wchar_t'Size
9437 Words_BE                   : Nat; -- Words stored big-endian?
9438 @end example
9440 The format of the input file is as follows. First come the values of
9441 the variables defined above, with one line per value:
9443 @example
9444 name  value
9445 @end example
9447 where @code{name} is the name of the parameter, spelled out in full,
9448 and cased as in the above list, and @code{value} is an unsigned decimal
9449 integer. Two or more blanks separates the name from the value.
9451 All the variables must be present, in alphabetical order (i.e. the
9452 same order as the list above).
9454 Then there is a blank line to separate the two parts of the file. Then
9455 come the lines showing the floating-point types to be registered, with
9456 one line per registered mode:
9458 @example
9459 name  digs float_rep size alignment
9460 @end example
9462 where @code{name} is the string name of the type (which can have
9463 single spaces embedded in the name (e.g. long double), @code{digs} is
9464 the number of digits for the floating-point type, @code{float_rep} is
9465 the float representation (I/V/A for IEEE-754-Binary, Vax_Native,
9466 AAMP), @code{size} is the size in bits, @code{alignment} is the
9467 alignment in bits. The name is followed by at least two blanks, fields
9468 are separated by at least one blank, and a LF character immediately
9469 follows the alignment field.
9471 Here is an example of a target parameterization file:
9473 @example
9474 Bits_BE                       0
9475 Bits_Per_Unit                 8
9476 Bits_Per_Word                64
9477 Bytes_BE                      0
9478 Char_Size                     8
9479 Double_Float_Alignment        0
9480 Double_Scalar_Alignment       0
9481 Double_Size                  64
9482 Float_Size                   32
9483 Float_Words_BE                0
9484 Int_Size                     64
9485 Long_Double_Size            128
9486 Long_Long_Size               64
9487 Long_Size                    64
9488 Maximum_Alignment            16
9489 Max_Unaligned_Field          64
9490 Pointer_Size                 64
9491 Short_Size                   16
9492 Strict_Alignment              0
9493 System_Allocator_Alignment   16
9494 Wchar_T_Size                 32
9495 Words_BE                      0
9497 float         15  I  64  64
9498 double        15  I  64  64
9499 long double   18  I  80 128
9500 TF            33  I 128 128
9501 @end example
9502 @end table
9504 @geindex -gnateu (gcc)
9507 @table @asis
9509 @item @code{-gnateu}
9511 Ignore unrecognized validity, warning, and style switches that
9512 appear after this switch is given. This may be useful when
9513 compiling sources developed on a later version of the compiler
9514 with an earlier version. Of course the earlier version must
9515 support this switch.
9516 @end table
9518 @geindex -gnateV (gcc)
9521 @table @asis
9523 @item @code{-gnateV}
9525 Check that all actual parameters of a subprogram call are valid according to
9526 the rules of validity checking (@ref{f6,,Validity Checking}).
9527 @end table
9529 @geindex -gnateY (gcc)
9532 @table @asis
9534 @item @code{-gnateY}
9536 Ignore all STYLE_CHECKS pragmas. Full legality checks
9537 are still carried out, but the pragmas have no effect
9538 on what style checks are active. This allows all style
9539 checking options to be controlled from the command line.
9540 @end table
9542 @geindex -gnatE (gcc)
9545 @table @asis
9547 @item @code{-gnatE}
9549 Full dynamic elaboration checks.
9550 @end table
9552 @geindex -gnatf (gcc)
9555 @table @asis
9557 @item @code{-gnatf}
9559 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
9560 attempt to suppress cascaded errors.
9561 @end table
9563 @geindex -gnatF (gcc)
9566 @table @asis
9568 @item @code{-gnatF}
9570 Externals names are folded to all uppercase.
9571 @end table
9573 @geindex -gnatg (gcc)
9576 @table @asis
9578 @item @code{-gnatg}
9580 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for
9581 applications programs, it is intended only for use by the compiler
9582 and its run-time library. For documentation, see the GNAT sources.
9583 Note that @code{-gnatg} implies
9584 @code{-gnatw.ge} and
9585 @code{-gnatyg}
9586 so that all standard warnings and all standard style options are turned on.
9587 All warnings and style messages are treated as errors.
9588 @end table
9590 @geindex -gnatG[nn] (gcc)
9593 @table @asis
9595 @item @code{-gnatG=nn}
9597 List generated expanded code in source form.
9598 @end table
9600 @geindex -gnath (gcc)
9603 @table @asis
9605 @item @code{-gnath}
9607 Output usage information. The output is written to @code{stdout}.
9608 @end table
9610 @geindex -gnati (gcc)
9613 @table @asis
9615 @item @code{-gnati@emph{c}}
9617 Identifier character set (@code{c} = 1/2/3/4/8/9/p/f/n/w).
9618 For details of the possible selections for @code{c},
9619 see @ref{48,,Character Set Control}.
9620 @end table
9622 @geindex -gnatI (gcc)
9625 @table @asis
9627 @item @code{-gnatI}
9629 Ignore representation clauses. When this switch is used,
9630 representation clauses are treated as comments. This is useful
9631 when initially porting code where you want to ignore rep clause
9632 problems, and also for compiling foreign code (particularly
9633 for use with ASIS). The representation clauses that are ignored
9634 are: enumeration_representation_clause, record_representation_clause,
9635 and attribute_definition_clause for the following attributes:
9636 Address, Alignment, Bit_Order, Component_Size, Machine_Radix,
9637 Object_Size, Scalar_Storage_Order, Size, Small, Stream_Size,
9638 and Value_Size. Pragma Default_Scalar_Storage_Order is also ignored.
9639 Note that this option should be used only for compiling -- the
9640 code is likely to malfunction at run time.
9642 Note that when @code{-gnatct} is used to generate trees for input
9643 into ASIS tools, these representation clauses are removed
9644 from the tree and ignored. This means that the tool will not see them.
9645 @end table
9647 @geindex -gnatjnn (gcc)
9650 @table @asis
9652 @item @code{-gnatj@emph{nn}}
9654 Reformat error messages to fit on @code{nn} character lines
9655 @end table
9657 @geindex -gnatk (gcc)
9660 @table @asis
9662 @item @code{-gnatk=@emph{n}}
9664 Limit file names to @code{n} (1-999) characters (@code{k} = krunch).
9665 @end table
9667 @geindex -gnatl (gcc)
9670 @table @asis
9672 @item @code{-gnatl}
9674 Output full source listing with embedded error messages.
9675 @end table
9677 @geindex -gnatL (gcc)
9680 @table @asis
9682 @item @code{-gnatL}
9684 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
9685 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
9686 source output.
9687 @end table
9689 @geindex -gnatm (gcc)
9692 @table @asis
9694 @item @code{-gnatm=@emph{n}}
9696 Limit number of detected error or warning messages to @code{n}
9697 where @code{n} is in the range 1..999999. The default setting if
9698 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
9699 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
9700 but the compilation is continued. If the number of error messages
9701 reaches this limit, then a message is output and the compilation
9702 is abandoned. The equal sign here is optional. A value of zero
9703 means that no limit applies.
9704 @end table
9706 @geindex -gnatn (gcc)
9709 @table @asis
9711 @item @code{-gnatn[12]}
9713 Activate inlining across modules for subprograms for which pragma @code{Inline}
9714 is specified. This inlining is performed by the GCC back-end. An optional
9715 digit sets the inlining level: 1 for moderate inlining across modules
9716 or 2 for full inlining across modules. If no inlining level is specified,
9717 the compiler will pick it based on the optimization level.
9718 @end table
9720 @geindex -gnatN (gcc)
9723 @table @asis
9725 @item @code{-gnatN}
9727 Activate front end inlining for subprograms for which
9728 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
9729 by the front end and will be visible in the
9730 @code{-gnatG} output.
9732 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
9733 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
9734 @code{-gnatN} is deprecated, and the use of @code{-gnatn} is preferred.
9735 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
9736 inlining, but that is no longer the case.
9737 @end table
9739 @geindex -gnato0 (gcc)
9742 @table @asis
9744 @item @code{-gnato0}
9746 Suppresses overflow checking. This causes the behavior of the compiler to
9747 match the default for older versions where overflow checking was suppressed
9748 by default. This is equivalent to having
9749 @code{pragma Suppress (Overflow_Check)} in a configuration pragma file.
9750 @end table
9752 @geindex -gnato?? (gcc)
9755 @table @asis
9757 @item @code{-gnato??}
9759 Set default mode for handling generation of code to avoid intermediate
9760 arithmetic overflow. Here @code{??} is two digits, a
9761 single digit, or nothing. Each digit is one of the digits @code{1}
9762 through @code{3}:
9765 @multitable {xxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
9766 @item
9768 Digit
9770 @tab
9772 Interpretation
9774 @item
9776 @emph{1}
9778 @tab
9780 All intermediate overflows checked against base type (@code{STRICT})
9782 @item
9784 @emph{2}
9786 @tab
9788 Minimize intermediate overflows (@code{MINIMIZED})
9790 @item
9792 @emph{3}
9794 @tab
9796 Eliminate intermediate overflows (@code{ELIMINATED})
9798 @end multitable
9801 If only one digit appears, then it applies to all
9802 cases; if two digits are given, then the first applies outside
9803 assertions, pre/postconditions, and type invariants, and the second
9804 applies within assertions, pre/postconditions, and type invariants.
9806 If no digits follow the @code{-gnato}, then it is equivalent to
9807 @code{-gnato11},
9808 causing all intermediate overflows to be handled in strict
9809 mode.
9811 This switch also causes arithmetic overflow checking to be performed
9812 (as though @code{pragma Unsuppress (Overflow_Check)} had been specified).
9814 The default if no option @code{-gnato} is given is that overflow handling
9815 is in @code{STRICT} mode (computations done using the base type), and that
9816 overflow checking is enabled.
9818 Note that division by zero is a separate check that is not
9819 controlled by this switch (divide-by-zero checking is on by default).
9821 See also @ref{f8,,Specifying the Desired Mode}.
9822 @end table
9824 @geindex -gnatp (gcc)
9827 @table @asis
9829 @item @code{-gnatp}
9831 Suppress all checks. See @ref{f9,,Run-Time Checks} for details. This switch
9832 has no effect if cancelled by a subsequent @code{-gnat-p} switch.
9833 @end table
9835 @geindex -gnat-p (gcc)
9838 @table @asis
9840 @item @code{-gnat-p}
9842 Cancel effect of previous @code{-gnatp} switch.
9843 @end table
9845 @geindex -gnatP (gcc)
9848 @table @asis
9850 @item @code{-gnatP}
9852 Enable polling. This is required on some systems (notably Windows NT) to
9853 obtain asynchronous abort and asynchronous transfer of control capability.
9854 See @code{Pragma_Polling} in the @cite{GNAT_Reference_Manual} for full
9855 details.
9856 @end table
9858 @geindex -gnatq (gcc)
9861 @table @asis
9863 @item @code{-gnatq}
9865 Don't quit. Try semantics, even if parse errors.
9866 @end table
9868 @geindex -gnatQ (gcc)
9871 @table @asis
9873 @item @code{-gnatQ}
9875 Don't quit. Generate @code{ALI} and tree files even if illegalities.
9876 Note that code generation is still suppressed in the presence of any
9877 errors, so even with @code{-gnatQ} no object file is generated.
9878 @end table
9880 @geindex -gnatr (gcc)
9883 @table @asis
9885 @item @code{-gnatr}
9887 Treat pragma Restrictions as Restriction_Warnings.
9888 @end table
9890 @geindex -gnatR (gcc)
9893 @table @asis
9895 @item @code{-gnatR[0/1/2/3][e][m][s]}
9897 Output representation information for declared types, objects and
9898 subprograms. Note that this switch is not allowed if a previous
9899 @code{-gnatD} switch has been given, since these two switches
9900 are not compatible.
9901 @end table
9903 @geindex -gnats (gcc)
9906 @table @asis
9908 @item @code{-gnats}
9910 Syntax check only.
9911 @end table
9913 @geindex -gnatS (gcc)
9916 @table @asis
9918 @item @code{-gnatS}
9920 Print package Standard.
9921 @end table
9923 @geindex -gnatt (gcc)
9926 @table @asis
9928 @item @code{-gnatt}
9930 Generate tree output file.
9931 @end table
9933 @geindex -gnatT (gcc)
9936 @table @asis
9938 @item @code{-gnatT@emph{nnn}}
9940 All compiler tables start at @code{nnn} times usual starting size.
9941 @end table
9943 @geindex -gnatu (gcc)
9946 @table @asis
9948 @item @code{-gnatu}
9950 List units for this compilation.
9951 @end table
9953 @geindex -gnatU (gcc)
9956 @table @asis
9958 @item @code{-gnatU}
9960 Tag all error messages with the unique string 'error:'
9961 @end table
9963 @geindex -gnatv (gcc)
9966 @table @asis
9968 @item @code{-gnatv}
9970 Verbose mode. Full error output with source lines to @code{stdout}.
9971 @end table
9973 @geindex -gnatV (gcc)
9976 @table @asis
9978 @item @code{-gnatV}
9980 Control level of validity checking (@ref{f6,,Validity Checking}).
9981 @end table
9983 @geindex -gnatw (gcc)
9986 @table @asis
9988 @item @code{-gnatw@emph{xxx}}
9990 Warning mode where
9991 @code{xxx} is a string of option letters that denotes
9992 the exact warnings that
9993 are enabled or disabled (@ref{fa,,Warning Message Control}).
9994 @end table
9996 @geindex -gnatW (gcc)
9999 @table @asis
10001 @item @code{-gnatW@emph{e}}
10003 Wide character encoding method
10004 (@code{e}=n/h/u/s/e/8).
10005 @end table
10007 @geindex -gnatx (gcc)
10010 @table @asis
10012 @item @code{-gnatx}
10014 Suppress generation of cross-reference information.
10015 @end table
10017 @geindex -gnatX (gcc)
10020 @table @asis
10022 @item @code{-gnatX}
10024 Enable GNAT implementation extensions and latest Ada version.
10025 @end table
10027 @geindex -gnaty (gcc)
10030 @table @asis
10032 @item @code{-gnaty}
10034 Enable built-in style checks (@ref{fb,,Style Checking}).
10035 @end table
10037 @geindex -gnatz (gcc)
10040 @table @asis
10042 @item @code{-gnatz@emph{m}}
10044 Distribution stub generation and compilation
10045 (@code{m}=r/c for receiver/caller stubs).
10046 @end table
10048 @geindex -I (gcc)
10051 @table @asis
10053 @item @code{-I@emph{dir}}
10055 @geindex RTL
10057 Direct GNAT to search the @code{dir} directory for source files needed by
10058 the current compilation
10059 (see @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
10060 @end table
10062 @geindex -I- (gcc)
10065 @table @asis
10067 @item @code{-I-}
10069 @geindex RTL
10071 Except for the source file named in the command line, do not look for source
10072 files in the directory containing the source file named in the command line
10073 (see @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
10074 @end table
10076 @geindex -o (gcc)
10079 @table @asis
10081 @item @code{-o @emph{file}}
10083 This switch is used in @code{gcc} to redirect the generated object file
10084 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
10085 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
10086 may confuse the binder and the linker.
10087 @end table
10089 @geindex -nostdinc (gcc)
10092 @table @asis
10094 @item @code{-nostdinc}
10096 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
10097 Library (RTL) source files.
10098 @end table
10100 @geindex -nostdlib (gcc)
10103 @table @asis
10105 @item @code{-nostdlib}
10107 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
10108 Library (RTL) ALI files.
10109 @end table
10111 @geindex -O (gcc)
10114 @table @asis
10116 @item @code{-O[@emph{n}]}
10118 @code{n} controls the optimization level:
10121 @multitable {xxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
10122 @item
10124 @emph{n}
10126 @tab
10128 Effect
10130 @item
10132 @emph{0}
10134 @tab
10136 No optimization, the default setting if no @code{-O} appears
10138 @item
10140 @emph{1}
10142 @tab
10144 Normal optimization, the default if you specify @code{-O} without an
10145 operand. A good compromise between code quality and compilation
10146 time.
10148 @item
10150 @emph{2}
10152 @tab
10154 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at
10155 the cost of substantially increased compilation time.
10157 @item
10159 @emph{3}
10161 @tab
10163 Same as @code{-O2}, and also includes inline expansion for small
10164 subprograms in the same unit.
10166 @item
10168 @emph{s}
10170 @tab
10172 Optimize space usage
10174 @end multitable
10177 See also @ref{fc,,Optimization Levels}.
10178 @end table
10180 @geindex -pass-exit-codes (gcc)
10183 @table @asis
10185 @item @code{-pass-exit-codes}
10187 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
10188 exit status.
10189 @end table
10191 @geindex --RTS (gcc)
10194 @table @asis
10196 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
10198 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
10199 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{dc,,Switches for gnatmake}).
10200 @end table
10202 @geindex -S (gcc)
10205 @table @asis
10207 @item @code{-S}
10209 Used in place of @code{-c} to
10210 cause the assembler source file to be
10211 generated, using @code{.s} as the extension,
10212 instead of the object file.
10213 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
10214 @end table
10216 @geindex -fverbose-asm (gcc)
10219 @table @asis
10221 @item @code{-fverbose-asm}
10223 Used in conjunction with @code{-S}
10224 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
10225 names, making it significantly easier to follow.
10226 @end table
10228 @geindex -v (gcc)
10231 @table @asis
10233 @item @code{-v}
10235 Show commands generated by the @code{gcc} driver. Normally used only for
10236 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
10237 compiler you are executing.
10238 @end table
10240 @geindex -V (gcc)
10243 @table @asis
10245 @item @code{-V @emph{ver}}
10247 Execute @code{ver} version of the compiler. This is the @code{gcc}
10248 version, not the GNAT version.
10249 @end table
10251 @geindex -w (gcc)
10254 @table @asis
10256 @item @code{-w}
10258 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
10259 this switch also causes the default for front end warnings to be set
10260 to suppress (as though @code{-gnatws} had appeared at the start of
10261 the options).
10262 @end table
10264 @geindex Combining GNAT switches
10266 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
10267 example, the combined switch
10269 @quotation
10271 @example
10272 -gnatofi3
10273 @end example
10274 @end quotation
10276 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
10278 @quotation
10280 @example
10281 -gnato -gnatf -gnati3
10282 @end example
10283 @end quotation
10285 The following restrictions apply to the combination of switches
10286 in this manner:
10289 @itemize *
10291 @item 
10292 The switch @code{-gnatc} if combined with other switches must come
10293 first in the string.
10295 @item 
10296 The switch @code{-gnats} if combined with other switches must come
10297 first in the string.
10299 @item 
10300 The switches
10301 @code{-gnatzc} and @code{-gnatzr} may not be combined with any other
10302 switches, and only one of them may appear in the command line.
10304 @item 
10305 The switch @code{-gnat-p} may not be combined with any other switch.
10307 @item 
10308 Once a 'y' appears in the string (that is a use of the @code{-gnaty}
10309 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10310 as style modifiers (see description of @code{-gnaty}).
10312 @item 
10313 Once a 'd' appears in the string (that is a use of the @code{-gnatd}
10314 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10315 as debug flags (see description of @code{-gnatd}).
10317 @item 
10318 Once a 'w' appears in the string (that is a use of the @code{-gnatw}
10319 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10320 as warning mode modifiers (see description of @code{-gnatw}).
10322 @item 
10323 Once a 'V' appears in the string (that is a use of the @code{-gnatV}
10324 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10325 as validity checking options (@ref{f6,,Validity Checking}).
10327 @item 
10328 Option 'em', 'ec', 'ep', 'l=' and 'R' must be the last options in
10329 a combined list of options.
10330 @end itemize
10332 @node Output and Error Message Control,Warning Message Control,Alphabetical List of All Switches,Compiler Switches
10333 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id14}@anchor{fd}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat output-and-error-message-control}@anchor{fe}
10334 @subsection Output and Error Message Control
10337 @geindex stderr
10339 The standard default format for error messages is called 'brief format'.
10340 Brief format messages are written to @code{stderr} (the standard error
10341 file) and have the following form:
10343 @example
10344 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
10345 e.adb:4:20: ";" should be "is"
10346 @end example
10348 The first integer after the file name is the line number in the file,
10349 and the second integer is the column number within the line.
10350 @code{GPS} can parse the error messages
10351 and point to the referenced character.
10352 The following switches provide control over the error message
10353 format:
10355 @geindex -gnatv (gcc)
10358 @table @asis
10360 @item @code{-gnatv}
10362 The @code{v} stands for verbose.
10363 The effect of this setting is to write long-format error
10364 messages to @code{stdout} (the standard output file.
10365 The same program compiled with the
10366 @code{-gnatv} switch would generate:
10368 @example
10369 3. funcion X (Q : Integer)
10370    |
10371 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
10372 4. return Integer;
10373                  |
10374 >>> ";" should be "is"
10375 @end example
10377 The vertical bar indicates the location of the error, and the @code{>>>}
10378 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
10379 used the only source lines output are those with errors.
10380 @end table
10382 @geindex -gnatl (gcc)
10385 @table @asis
10387 @item @code{-gnatl}
10389 The @code{l} stands for list.
10390 This switch causes a full listing of
10391 the file to be generated. In the case where a body is
10392 compiled, the corresponding spec is also listed, along
10393 with any subunits. Typical output from compiling a package
10394 body @code{p.adb} might look like:
10396 @example
10397 Compiling: p.adb
10399      1. package body p is
10400      2.    procedure a;
10401      3.    procedure a is separate;
10402      4. begin
10403      5.    null
10404                |
10405         >>> missing ";"
10407      6. end;
10409 Compiling: p.ads
10411      1. package p is
10412      2.    pragma Elaborate_Body
10413                                 |
10414         >>> missing ";"
10416      3. end p;
10418 Compiling: p-a.adb
10420      1. separate p
10421                 |
10422         >>> missing "("
10424      2. procedure a is
10425      3. begin
10426      4.    null
10427                |
10428         >>> missing ";"
10430      5. end;
10431 @end example
10433 When you specify the @code{-gnatv} or @code{-gnatl} switches and
10434 standard output is redirected, a brief summary is written to
10435 @code{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
10436 warning messages generated.
10437 @end table
10439 @geindex -gnatl=fname (gcc)
10442 @table @asis
10444 @item @code{-gnatl=@emph{fname}}
10446 This has the same effect as @code{-gnatl} except that the output is
10447 written to a file instead of to standard output. If the given name
10448 @code{fname} does not start with a period, then it is the full name
10449 of the file to be written. If @code{fname} is an extension, it is
10450 appended to the name of the file being compiled. For example, if
10451 file @code{xyz.adb} is compiled with @code{-gnatl=.lst},
10452 then the output is written to file xyz.adb.lst.
10453 @end table
10455 @geindex -gnatU (gcc)
10458 @table @asis
10460 @item @code{-gnatU}
10462 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
10463 string 'error:'. This means that error messages take a few more
10464 characters in space, but allows easy searching for and identification
10465 of error messages.
10466 @end table
10468 @geindex -gnatb (gcc)
10471 @table @asis
10473 @item @code{-gnatb}
10475 The @code{b} stands for brief.
10476 This switch causes GNAT to generate the
10477 brief format error messages to @code{stderr} (the standard error
10478 file) as well as the verbose
10479 format message or full listing (which as usual is written to
10480 @code{stdout} (the standard output file).
10481 @end table
10483 @geindex -gnatm (gcc)
10486 @table @asis
10488 @item @code{-gnatm=@emph{n}}
10490 The @code{m} stands for maximum.
10491 @code{n} is a decimal integer in the
10492 range of 1 to 999999 and limits the number of error or warning
10493 messages to be generated. For example, using
10494 @code{-gnatm2} might yield
10496 @example
10497 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
10498 e.adb:5:35: missing ".."
10499 fatal error: maximum number of errors detected
10500 compilation abandoned
10501 @end example
10503 The default setting if
10504 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
10505 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
10506 but the compilation is continued. If the number of error messages
10507 reaches this limit, then a message is output and the compilation
10508 is abandoned. A value of zero means that no limit applies.
10510 Note that the equal sign is optional, so the switches
10511 @code{-gnatm2} and @code{-gnatm=2} are equivalent.
10512 @end table
10514 @geindex -gnatf (gcc)
10517 @table @asis
10519 @item @code{-gnatf}
10521 @geindex Error messages
10522 @geindex suppressing
10524 The @code{f} stands for full.
10525 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
10526 redundant. This switch causes all error
10527 messages to be generated. In particular, in the case of
10528 references to undefined variables. If a given variable is referenced
10529 several times, the normal format of messages is
10531 @example
10532 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
10533 @end example
10535 where the parenthetical comment warns that there are additional
10536 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
10537 @code{-gnatf} switch yields
10539 @example
10540 e.adb:7:07: "V" is undefined
10541 e.adb:8:07: "V" is undefined
10542 e.adb:8:12: "V" is undefined
10543 e.adb:8:16: "V" is undefined
10544 e.adb:9:07: "V" is undefined
10545 e.adb:9:12: "V" is undefined
10546 @end example
10548 The @code{-gnatf} switch also generates additional information for
10549 some error messages.  Some examples are:
10552 @itemize *
10554 @item 
10555 Details on possibly non-portable unchecked conversion
10557 @item 
10558 List possible interpretations for ambiguous calls
10560 @item 
10561 Additional details on incorrect parameters
10562 @end itemize
10563 @end table
10565 @geindex -gnatjnn (gcc)
10568 @table @asis
10570 @item @code{-gnatjnn}
10572 In normal operation mode (or if @code{-gnatj0} is used), then error messages
10573 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
10574 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
10575 three warnings, and is listed as three separate messages).
10577 If the @code{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
10578 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
10579 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
10580 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
10581 is longer than nn characters.
10582 @end table
10584 @geindex -gnatq (gcc)
10587 @table @asis
10589 @item @code{-gnatq}
10591 The @code{q} stands for quit (really 'don't quit').
10592 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
10593 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
10594 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
10595 This switch tells
10596 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
10597 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
10598 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
10599 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
10600 @end table
10602 @geindex -gnatQ (gcc)
10605 @table @asis
10607 @item @code{-gnatQ}
10609 In normal operation mode, the @code{ALI} file is not generated if any
10610 illegalities are detected in the program. The use of @code{-gnatQ} forces
10611 generation of the @code{ALI} file. This file is marked as being in
10612 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
10613 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
10614 for use by tools (e.g., semantic browsing tools or integrated development
10615 environments) that are driven from the @code{ALI} file. This switch
10616 implies @code{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
10617 meaningful ALI file.
10619 In addition, if @code{-gnatt} is also specified, then the tree file is
10620 generated even if there are illegalities. It may be useful in this case
10621 to also specify @code{-gnatq} to ensure that full semantic processing
10622 occurs. The resulting tree file can be processed by ASIS, for the purpose
10623 of providing partial information about illegal units, but if the error
10624 causes the tree to be badly malformed, then ASIS may crash during the
10625 analysis.
10627 When @code{-gnatQ} is used and the generated @code{ALI} file is marked as
10628 being in error, @code{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
10629 finds such an @code{ALI} file, including with switch @code{-gnatc}.
10631 Note that @code{-gnatQ} has no effect if @code{-gnats} is specified,
10632 since ALI files are never generated if @code{-gnats} is set.
10633 @end table
10635 @node Warning Message Control,Debugging and Assertion Control,Output and Error Message Control,Compiler Switches
10636 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat warning-message-control}@anchor{fa}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id15}@anchor{ff}
10637 @subsection Warning Message Control
10640 @geindex Warning messages
10642 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
10643 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
10644 situations.
10646 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
10647 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
10648 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
10649 run time, it generates a warning message. The following shows an example
10650 of warning messages:
10652 @example
10653 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
10654 e.adb:10:17: warning: static value out of range
10655 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
10656 @end example
10658 GNAT considers a large number of situations as appropriate
10659 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
10660 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
10661 assignment with the deliberate intention of raising a
10662 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
10663 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
10664 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
10665 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
10666 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
10667 of the kinds of warnings that are generated.
10670 @itemize *
10672 @item 
10673 Possible infinitely recursive calls
10675 @item 
10676 Out-of-range values being assigned
10678 @item 
10679 Possible order of elaboration problems
10681 @item 
10682 Size not a multiple of alignment for a record type
10684 @item 
10685 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
10687 @item 
10688 Unreachable code
10690 @item 
10691 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
10692 made to overlay a smaller variable with a larger one.
10694 @item 
10695 Fixed-point type declarations with a null range
10697 @item 
10698 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
10700 @item 
10701 Variables that are never assigned a value
10703 @item 
10704 Variables that are referenced before being initialized
10706 @item 
10707 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
10709 @item 
10710 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
10712 @item 
10713 Objects that take too much storage
10715 @item 
10716 Unchecked conversion between types of differing sizes
10718 @item 
10719 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
10721 @item 
10722 Incorrect (unrecognized) pragmas
10724 @item 
10725 Incorrect external names
10727 @item 
10728 Allocation from empty storage pool
10730 @item 
10731 Potentially blocking operation in protected type
10733 @item 
10734 Suspicious parenthesization of expressions
10736 @item 
10737 Mismatching bounds in an aggregate
10739 @item 
10740 Attempt to return local value by reference
10742 @item 
10743 Premature instantiation of a generic body
10745 @item 
10746 Attempt to pack aliased components
10748 @item 
10749 Out of bounds array subscripts
10751 @item 
10752 Wrong length on string assignment
10754 @item 
10755 Violations of style rules if style checking is enabled
10757 @item 
10758 Unused @emph{with} clauses
10760 @item 
10761 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
10763 @item 
10764 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
10766 @item 
10767 Dereference of possibly null value
10769 @item 
10770 Declaration that is likely to cause storage error
10772 @item 
10773 Internal GNAT unit @emph{with}ed by application unit
10775 @item 
10776 Values known to be out of range at compile time
10778 @item 
10779 Unreferenced or unmodified variables. Note that a special
10780 exemption applies to variables which contain any of the substrings
10781 @code{DISCARD, DUMMY, IGNORE, JUNK, UNUSED}, in any casing. Such variables
10782 are considered likely to be intentionally used in a situation where
10783 otherwise a warning would be given, so warnings of this kind are
10784 always suppressed for such variables.
10786 @item 
10787 Address overlays that could clobber memory
10789 @item 
10790 Unexpected initialization when address clause present
10792 @item 
10793 Bad alignment for address clause
10795 @item 
10796 Useless type conversions
10798 @item 
10799 Redundant assignment statements and other redundant constructs
10801 @item 
10802 Useless exception handlers
10804 @item 
10805 Accidental hiding of name by child unit
10807 @item 
10808 Access before elaboration detected at compile time
10810 @item 
10811 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
10812 @end itemize
10814 The following section lists compiler switches that are available
10815 to control the handling of warning messages. It is also possible
10816 to exercise much finer control over what warnings are issued and
10817 suppressed using the GNAT pragma Warnings (see the description
10818 of the pragma in the @cite{GNAT_Reference_manual}).
10820 @geindex -gnatwa (gcc)
10823 @table @asis
10825 @item @code{-gnatwa}
10827 @emph{Activate most optional warnings.}
10829 This switch activates most optional warning messages.  See the remaining list
10830 in this section for details on optional warning messages that can be
10831 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
10832 switch are:
10835 @itemize *
10837 @item 
10838 @code{-gnatwd} (implicit dereferencing)
10840 @item 
10841 @code{-gnatw.d} (tag warnings with -gnatw switch)
10843 @item 
10844 @code{-gnatwh} (hiding)
10846 @item 
10847 @code{-gnatw.h} (holes in record layouts)
10849 @item 
10850 @code{-gnatw.j} (late primitives of tagged types)
10852 @item 
10853 @code{-gnatw.k} (redefinition of names in standard)
10855 @item 
10856 @code{-gnatwl} (elaboration warnings)
10858 @item 
10859 @code{-gnatw.l} (inherited aspects)
10861 @item 
10862 @code{-gnatw.n} (atomic synchronization)
10864 @item 
10865 @code{-gnatwo} (address clause overlay)
10867 @item 
10868 @code{-gnatw.o} (values set by out parameters ignored)
10870 @item 
10871 @code{-gnatw.q} (questionable layout of record types)
10873 @item 
10874 @code{-gnatw.s} (overridden size clause)
10876 @item 
10877 @code{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code)
10879 @item 
10880 @code{-gnatw.u} (unordered enumeration)
10882 @item 
10883 @code{-gnatw.w} (use of Warnings Off)
10885 @item 
10886 @code{-gnatw.y} (reasons for package needing body)
10887 @end itemize
10889 All other optional warnings are turned on.
10890 @end table
10892 @geindex -gnatwA (gcc)
10895 @table @asis
10897 @item @code{-gnatwA}
10899 @emph{Suppress all optional errors.}
10901 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
10902 in this section for details on optional warning messages that can be
10903 individually controlled. Note that unlike switch @code{-gnatws}, the
10904 use of switch @code{-gnatwA} does not suppress warnings that are
10905 normally given unconditionally and cannot be individually controlled
10906 (for example, the warning about a missing exit path in a function).
10907 Also, again unlike switch @code{-gnatws}, warnings suppressed by
10908 the use of switch @code{-gnatwA} can be individually turned back
10909 on. For example the use of switch @code{-gnatwA} followed by
10910 switch @code{-gnatwd} will suppress all optional warnings except
10911 the warnings for implicit dereferencing.
10912 @end table
10914 @geindex -gnatw.a (gcc)
10917 @table @asis
10919 @item @code{-gnatw.a}
10921 @emph{Activate warnings on failing assertions.}
10923 @geindex Assert failures
10925 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
10926 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
10927 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
10928 generated.
10929 @end table
10931 @geindex -gnatw.A (gcc)
10934 @table @asis
10936 @item @code{-gnatw.A}
10938 @emph{Suppress warnings on failing assertions.}
10940 @geindex Assert failures
10942 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
10943 compile time that the assertion will fail.
10944 @end table
10946 @geindex -gnatwb (gcc)
10949 @table @asis
10951 @item @code{-gnatwb}
10953 @emph{Activate warnings on bad fixed values.}
10955 @geindex Bad fixed values
10957 @geindex Fixed-point Small value
10959 @geindex Small value
10961 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
10962 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
10963 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
10964 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
10965 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
10966 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
10967 are not generated.
10968 @end table
10970 @geindex -gnatwB (gcc)
10973 @table @asis
10975 @item @code{-gnatwB}
10977 @emph{Suppress warnings on bad fixed values.}
10979 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
10980 value is not an exact multiple of Small.
10981 @end table
10983 @geindex -gnatw.b (gcc)
10986 @table @asis
10988 @item @code{-gnatw.b}
10990 @emph{Activate warnings on biased representation.}
10992 @geindex Biased representation
10994 This switch activates warnings when a size clause, value size clause, component
10995 clause, or component size clause forces the use of biased representation for an
10996 integer type (e.g. representing a range of 10..11 in a single bit by using 0/1
10997 to represent 10/11). The default is that such warnings are generated.
10998 @end table
11000 @geindex -gnatwB (gcc)
11003 @table @asis
11005 @item @code{-gnatw.B}
11007 @emph{Suppress warnings on biased representation.}
11009 This switch suppresses warnings for representation clauses that force the use
11010 of biased representation.
11011 @end table
11013 @geindex -gnatwc (gcc)
11016 @table @asis
11018 @item @code{-gnatwc}
11020 @emph{Activate warnings on conditionals.}
11022 @geindex Conditionals
11023 @geindex constant
11025 This switch activates warnings for conditional expressions used in
11026 tests that are known to be True or False at compile time. The default
11027 is that such warnings are not generated.
11028 Note that this warning does
11029 not get issued for the use of boolean variables or constants whose
11030 values are known at compile time, since this is a standard technique
11031 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
11032 false positive warnings.
11034 This warning option also activates a special test for comparisons using
11035 the operators '>=' and' <='.
11036 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
11037 then it will warn that the '>' or '<' part of the test
11038 is useless and that the operator could be replaced by '='.
11039 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
11041 This warning option also generates warnings if
11042 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
11043 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
11044 enumeration types are not included, since it is common for such tests
11045 to include an end point.
11047 This warning can also be turned on using @code{-gnatwa}.
11048 @end table
11050 @geindex -gnatwC (gcc)
11053 @table @asis
11055 @item @code{-gnatwC}
11057 @emph{Suppress warnings on conditionals.}
11059 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
11060 tests that are known to be True or False at compile time.
11061 @end table
11063 @geindex -gnatw.c (gcc)
11066 @table @asis
11068 @item @code{-gnatw.c}
11070 @emph{Activate warnings on missing component clauses.}
11072 @geindex Component clause
11073 @geindex missing
11075 This switch activates warnings for record components where a record
11076 representation clause is present and has component clauses for the
11077 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
11078 component for which no component clause is present.
11079 @end table
11081 @geindex -gnatwC (gcc)
11084 @table @asis
11086 @item @code{-gnatw.C}
11088 @emph{Suppress warnings on missing component clauses.}
11090 This switch suppresses warnings for record components that are
11091 missing a component clause in the situation described above.
11092 @end table
11094 @geindex -gnatwd (gcc)
11097 @table @asis
11099 @item @code{-gnatwd}
11101 @emph{Activate warnings on implicit dereferencing.}
11103 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
11104 in an indexed component, slice, or selected component without an
11105 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
11106 enabled, access checks occur only at points where an explicit
11107 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
11108 generated as a result of this switch). The default is that such
11109 warnings are not generated.
11110 @end table
11112 @geindex -gnatwD (gcc)
11115 @table @asis
11117 @item @code{-gnatwD}
11119 @emph{Suppress warnings on implicit dereferencing.}
11121 @geindex Implicit dereferencing
11123 @geindex Dereferencing
11124 @geindex implicit
11126 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
11127 indexed components, slices, and selected components.
11128 @end table
11130 @geindex -gnatw.d (gcc)
11133 @table @asis
11135 @item @code{-gnatw.d}
11137 @emph{Activate tagging of warning and info messages.}
11139 If this switch is set, then warning messages are tagged, with one of the
11140 following strings:
11142 @quotation
11145 @itemize -
11147 @item 
11148 @emph{[-gnatw?]}
11149 Used to tag warnings controlled by the switch @code{-gnatwx} where x
11150 is a letter a-z.
11152 @item 
11153 @emph{[-gnatw.?]}
11154 Used to tag warnings controlled by the switch @code{-gnatw.x} where x
11155 is a letter a-z.
11157 @item 
11158 @emph{[-gnatel]}
11159 Used to tag elaboration information (info) messages generated when the
11160 static model of elaboration is used and the @code{-gnatel} switch is set.
11162 @item 
11163 @emph{[restriction warning]}
11164 Used to tag warning messages for restriction violations, activated by use
11165 of the pragma @code{Restriction_Warnings}.
11167 @item 
11168 @emph{[warning-as-error]}
11169 Used to tag warning messages that have been converted to error messages by
11170 use of the pragma Warning_As_Error. Note that such warnings are prefixed by
11171 the string "error: " rather than "warning: ".
11173 @item 
11174 @emph{[enabled by default]}
11175 Used to tag all other warnings that are always given by default, unless
11176 warnings are completely suppressed using pragma @emph{Warnings(Off)} or
11177 the switch @code{-gnatws}.
11178 @end itemize
11179 @end quotation
11180 @end table
11182 @geindex -gnatw.d (gcc)
11185 @table @asis
11187 @item @code{-gnatw.D}
11189 @emph{Deactivate tagging of warning and info messages messages.}
11191 If this switch is set, then warning messages return to the default
11192 mode in which warnings and info messages are not tagged as described above for
11193 @code{-gnatw.d}.
11194 @end table
11196 @geindex -gnatwe (gcc)
11198 @geindex Warnings
11199 @geindex treat as error
11202 @table @asis
11204 @item @code{-gnatwe}
11206 @emph{Treat warnings and style checks as errors.}
11208 This switch causes warning messages and style check messages to be
11209 treated as errors.
11210 The warning string still appears, but the warning messages are counted
11211 as errors, and prevent the generation of an object file. Note that this
11212 is the only -gnatw switch that affects the handling of style check messages.
11213 Note also that this switch has no effect on info (information) messages, which
11214 are not treated as errors if this switch is present.
11215 @end table
11217 @geindex -gnatw.e (gcc)
11220 @table @asis
11222 @item @code{-gnatw.e}
11224 @emph{Activate every optional warning.}
11226 @geindex Warnings
11227 @geindex activate every optional warning
11229 This switch activates all optional warnings, including those which
11230 are not activated by @code{-gnatwa}. The use of this switch is not
11231 recommended for normal use. If you turn this switch on, it is almost
11232 certain that you will get large numbers of useless warnings. The
11233 warnings that are excluded from @code{-gnatwa} are typically highly
11234 specialized warnings that are suitable for use only in code that has
11235 been specifically designed according to specialized coding rules.
11236 @end table
11238 @geindex -gnatwE (gcc)
11240 @geindex Warnings
11241 @geindex treat as error
11244 @table @asis
11246 @item @code{-gnatwE}
11248 @emph{Treat all run-time exception warnings as errors.}
11250 This switch causes warning messages regarding errors that will be raised
11251 during run-time execution to be treated as errors.
11252 @end table
11254 @geindex -gnatwf (gcc)
11257 @table @asis
11259 @item @code{-gnatwf}
11261 @emph{Activate warnings on unreferenced formals.}
11263 @geindex Formals
11264 @geindex unreferenced
11266 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
11267 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
11268 also be turned on using @code{-gnatwu}. The
11269 default is that these warnings are not generated.
11270 @end table
11272 @geindex -gnatwF (gcc)
11275 @table @asis
11277 @item @code{-gnatwF}
11279 @emph{Suppress warnings on unreferenced formals.}
11281 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
11282 parameters. Note that the
11283 combination @code{-gnatwu} followed by @code{-gnatwF} has the
11284 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
11285 formals.
11286 @end table
11288 @geindex -gnatwg (gcc)
11291 @table @asis
11293 @item @code{-gnatwg}
11295 @emph{Activate warnings on unrecognized pragmas.}
11297 @geindex Pragmas
11298 @geindex unrecognized
11300 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
11301 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
11302 pragma is ignored and has no effect. The default
11303 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
11304 Manual requirement that such warnings appear).
11305 @end table
11307 @geindex -gnatwG (gcc)
11310 @table @asis
11312 @item @code{-gnatwG}
11314 @emph{Suppress warnings on unrecognized pragmas.}
11316 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
11317 @end table
11319 @geindex -gnatw.g (gcc)
11322 @table @asis
11324 @item @code{-gnatw.g}
11326 @emph{Warnings used for GNAT sources.}
11328 This switch sets the warning categories that are used by the standard
11329 GNAT style. Currently this is equivalent to
11330 @code{-gnatwAao.q.s.CI.V.X.Z}
11331 but more warnings may be added in the future without advanced notice.
11332 @end table
11334 @geindex -gnatwh (gcc)
11337 @table @asis
11339 @item @code{-gnatwh}
11341 @emph{Activate warnings on hiding.}
11343 @geindex Hiding of Declarations
11345 This switch activates warnings on hiding declarations that are considered
11346 potentially confusing. Not all cases of hiding cause warnings; for example an
11347 overriding declaration hides an implicit declaration, which is just normal
11348 code. The default is that warnings on hiding are not generated.
11349 @end table
11351 @geindex -gnatwH (gcc)
11354 @table @asis
11356 @item @code{-gnatwH}
11358 @emph{Suppress warnings on hiding.}
11360 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
11361 @end table
11363 @geindex -gnatw.h (gcc)
11366 @table @asis
11368 @item @code{-gnatw.h}
11370 @emph{Activate warnings on holes/gaps in records.}
11372 @geindex Record Representation (gaps)
11374 This switch activates warnings on component clauses in record
11375 representation clauses that leave holes (gaps) in the record layout.
11376 If this warning option is active, then record representation clauses
11377 should specify a contiguous layout, adding unused fill fields if needed.
11378 @end table
11380 @geindex -gnatw.H (gcc)
11383 @table @asis
11385 @item @code{-gnatw.H}
11387 @emph{Suppress warnings on holes/gaps in records.}
11389 This switch suppresses warnings on component clauses in record
11390 representation clauses that leave holes (haps) in the record layout.
11391 @end table
11393 @geindex -gnatwi (gcc)
11396 @table @asis
11398 @item @code{-gnatwi}
11400 @emph{Activate warnings on implementation units.}
11402 This switch activates warnings for a @emph{with} of an internal GNAT
11403 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
11404 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
11405 or @code{System}
11406 hierarchies that is not
11407 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
11408 Programmer's Reference Manual. Such units are intended only
11409 for internal implementation purposes and should not be @emph{with}ed
11410 by user programs. The default is that such warnings are generated
11411 @end table
11413 @geindex -gnatwI (gcc)
11416 @table @asis
11418 @item @code{-gnatwI}
11420 @emph{Disable warnings on implementation units.}
11422 This switch disables warnings for a @emph{with} of an internal GNAT
11423 implementation unit.
11424 @end table
11426 @geindex -gnatw.i (gcc)
11429 @table @asis
11431 @item @code{-gnatw.i}
11433 @emph{Activate warnings on overlapping actuals.}
11435 This switch enables a warning on statically detectable overlapping actuals in
11436 a subprogram call, when one of the actuals is an in-out parameter, and the
11437 types of the actuals are not by-copy types. This warning is off by default.
11438 @end table
11440 @geindex -gnatw.I (gcc)
11443 @table @asis
11445 @item @code{-gnatw.I}
11447 @emph{Disable warnings on overlapping actuals.}
11449 This switch disables warnings on overlapping actuals in a call..
11450 @end table
11452 @geindex -gnatwj (gcc)
11455 @table @asis
11457 @item @code{-gnatwj}
11459 @emph{Activate warnings on obsolescent features (Annex J).}
11461 @geindex Features
11462 @geindex obsolescent
11464 @geindex Obsolescent features
11466 If this warning option is activated, then warnings are generated for
11467 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
11468 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
11469 case of Annex J, not all features are flagged. In particular use
11470 of the renamed packages (like @code{Text_IO}) and use of package
11471 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
11472 would generate many annoying positive warnings. The default is that
11473 such warnings are not generated.
11475 In addition to the above cases, warnings are also generated for
11476 GNAT features that have been provided in past versions but which
11477 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
11478 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
11479 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}, and
11480 @code{pragma Interface_Name} will be flagged since its function
11481 is replaced by @code{pragma Import}.
11483 Note that this warning option functions differently from the
11484 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
11485 First, the restriction applies only to annex J features.
11486 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
11487 @end table
11489 @geindex -gnatwJ (gcc)
11492 @table @asis
11494 @item @code{-gnatwJ}
11496 @emph{Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).}
11498 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
11499 @end table
11501 @geindex -gnatw.j (gcc)
11504 @table @asis
11506 @item @code{-gnatw.j}
11508 @emph{Activate warnings on late declarations of tagged type primitives.}
11510 This switch activates warnings on visible primitives added to a
11511 tagged type after deriving a private extension from it.
11512 @end table
11514 @geindex -gnatw.J (gcc)
11517 @table @asis
11519 @item @code{-gnatw.J}
11521 @emph{Suppress warnings on late declarations of tagged type primitives.}
11523 This switch suppresses warnings on visible primitives added to a
11524 tagged type after deriving a private extension from it.
11525 @end table
11527 @geindex -gnatwk (gcc)
11530 @table @asis
11532 @item @code{-gnatwk}
11534 @emph{Activate warnings on variables that could be constants.}
11536 This switch activates warnings for variables that are initialized but
11537 never modified, and then could be declared constants. The default is that
11538 such warnings are not given.
11539 @end table
11541 @geindex -gnatwK (gcc)
11544 @table @asis
11546 @item @code{-gnatwK}
11548 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
11550 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
11551 @end table
11553 @geindex -gnatw.k (gcc)
11556 @table @asis
11558 @item @code{-gnatw.k}
11560 @emph{Activate warnings on redefinition of names in standard.}
11562 This switch activates warnings for declarations that declare a name that
11563 is defined in package Standard. Such declarations can be confusing,
11564 especially since the names in package Standard continue to be directly
11565 visible, meaning that use visibiliy on such redeclared names does not
11566 work as expected. Names of discriminants and components in records are
11567 not included in this check.
11568 @end table
11570 @geindex -gnatwK (gcc)
11573 @table @asis
11575 @item @code{-gnatw.K}
11577 @emph{Suppress warnings on redefinition of names in standard.}
11579 This switch activates warnings for declarations that declare a name that
11580 is defined in package Standard.
11581 @end table
11583 @geindex -gnatwl (gcc)
11586 @table @asis
11588 @item @code{-gnatwl}
11590 @emph{Activate warnings for elaboration pragmas.}
11592 @geindex Elaboration
11593 @geindex warnings
11595 This switch activates warnings for possible elaboration problems,
11596 including suspicious use
11597 of @code{Elaborate} pragmas, when using the static elaboration model, and
11598 possible situations that may raise @code{Program_Error} when using the
11599 dynamic elaboration model.
11600 See the section in this guide on elaboration checking for further details.
11601 The default is that such warnings
11602 are not generated.
11603 @end table
11605 @geindex -gnatwL (gcc)
11608 @table @asis
11610 @item @code{-gnatwL}
11612 @emph{Suppress warnings for elaboration pragmas.}
11614 This switch suppresses warnings for possible elaboration problems.
11615 @end table
11617 @geindex -gnatw.l (gcc)
11620 @table @asis
11622 @item @code{-gnatw.l}
11624 @emph{List inherited aspects.}
11626 This switch causes the compiler to list inherited invariants,
11627 preconditions, and postconditions from Type_Invariant'Class, Invariant'Class,
11628 Pre'Class, and Post'Class aspects. Also list inherited subtype predicates.
11629 @end table
11631 @geindex -gnatw.L (gcc)
11634 @table @asis
11636 @item @code{-gnatw.L}
11638 @emph{Suppress listing of inherited aspects.}
11640 This switch suppresses listing of inherited aspects.
11641 @end table
11643 @geindex -gnatwm (gcc)
11646 @table @asis
11648 @item @code{-gnatwm}
11650 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced variables.}
11652 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
11653 an initialization value or with one or more assignment statements) but
11654 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
11655 variables and also for variables that are renamings of other variables
11656 or for which an address clause is given.
11657 The default is that these warnings are not given.
11658 @end table
11660 @geindex -gnatwM (gcc)
11663 @table @asis
11665 @item @code{-gnatwM}
11667 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced variables.}
11669 This switch disables warnings for variables that are assigned or
11670 initialized, but never read.
11671 @end table
11673 @geindex -gnatw.m (gcc)
11676 @table @asis
11678 @item @code{-gnatw.m}
11680 @emph{Activate warnings on suspicious modulus values.}
11682 This switch activates warnings for modulus values that seem suspicious.
11683 The cases caught are where the size is the same as the modulus (e.g.
11684 a modulus of 7 with a size of 7 bits), and modulus values of 32 or 64
11685 with no size clause. The guess in both cases is that 2**x was intended
11686 rather than x. In addition expressions of the form 2*x for small x
11687 generate a warning (the almost certainly accurate guess being that
11688 2**x was intended). The default is that these warnings are given.
11689 @end table
11691 @geindex -gnatw.M (gcc)
11694 @table @asis
11696 @item @code{-gnatw.M}
11698 @emph{Disable warnings on suspicious modulus values.}
11700 This switch disables warnings for suspicious modulus values.
11701 @end table
11703 @geindex -gnatwn (gcc)
11706 @table @asis
11708 @item @code{-gnatwn}
11710 @emph{Set normal warnings mode.}
11712 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
11713 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
11714 mode. the switch @code{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
11715 an explicit @code{-gnatws} or
11716 @code{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
11717 implicit @code{-gnatwe} that is activated by the
11718 use of @code{-gnatg}.
11719 @end table
11721 @geindex -gnatw.n (gcc)
11723 @geindex Atomic Synchronization
11724 @geindex warnings
11727 @table @asis
11729 @item @code{-gnatw.n}
11731 @emph{Activate warnings on atomic synchronization.}
11733 This switch actives warnings when an access to an atomic variable
11734 requires the generation of atomic synchronization code. These
11735 warnings are off by default.
11736 @end table
11738 @geindex -gnatw.N (gcc)
11741 @table @asis
11743 @item @code{-gnatw.N}
11745 @emph{Suppress warnings on atomic synchronization.}
11747 @geindex Atomic Synchronization
11748 @geindex warnings
11750 This switch suppresses warnings when an access to an atomic variable
11751 requires the generation of atomic synchronization code.
11752 @end table
11754 @geindex -gnatwo (gcc)
11756 @geindex Address Clauses
11757 @geindex warnings
11760 @table @asis
11762 @item @code{-gnatwo}
11764 @emph{Activate warnings on address clause overlays.}
11766 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
11767 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
11768 another. The default is that such warnings are generated.
11769 @end table
11771 @geindex -gnatwO (gcc)
11774 @table @asis
11776 @item @code{-gnatwO}
11778 @emph{Suppress warnings on address clause overlays.}
11780 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
11781 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
11782 another.
11783 @end table
11785 @geindex -gnatw.o (gcc)
11788 @table @asis
11790 @item @code{-gnatw.o}
11792 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.}
11794 This switch activates warnings for variables that are modified by using
11795 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
11796 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
11797 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
11798 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
11799 The warning is suppressed for volatile
11800 variables and also for variables that are renamings of other variables
11801 or for which an address clause is given.
11802 The default is that these warnings are not given.
11803 @end table
11805 @geindex -gnatw.O (gcc)
11808 @table @asis
11810 @item @code{-gnatw.O}
11812 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.}
11814 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
11815 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
11816 the resulting assigned value is never read.
11817 @end table
11819 @geindex -gnatwp (gcc)
11821 @geindex Inlining
11822 @geindex warnings
11825 @table @asis
11827 @item @code{-gnatwp}
11829 @emph{Activate warnings on ineffective pragma Inlines.}
11831 This switch activates warnings for failure of front end inlining
11832 (activated by @code{-gnatN}) to inline a particular call. There are
11833 many reasons for not being able to inline a call, including most
11834 commonly that the call is too complex to inline. The default is
11835 that such warnings are not given.
11836 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
11837 separately, using the gcc switch -Winline.
11838 @end table
11840 @geindex -gnatwP (gcc)
11843 @table @asis
11845 @item @code{-gnatwP}
11847 @emph{Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.}
11849 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
11850 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
11851 request silently.
11852 @end table
11854 @geindex -gnatw.p (gcc)
11856 @geindex Parameter order
11857 @geindex warnings
11860 @table @asis
11862 @item @code{-gnatw.p}
11864 @emph{Activate warnings on parameter ordering.}
11866 This switch activates warnings for cases of suspicious parameter
11867 ordering when the list of arguments are all simple identifiers that
11868 match the names of the formals, but are in a different order. The
11869 warning is suppressed if any use of named parameter notation is used,
11870 so this is the appropriate way to suppress a false positive (and
11871 serves to emphasize that the "misordering" is deliberate). The
11872 default is that such warnings are not given.
11873 @end table
11875 @geindex -gnatw.P (gcc)
11878 @table @asis
11880 @item @code{-gnatw.P}
11882 @emph{Suppress warnings on parameter ordering.}
11884 This switch suppresses warnings on cases of suspicious parameter
11885 ordering.
11886 @end table
11888 @geindex -gnatwq (gcc)
11890 @geindex Parentheses
11891 @geindex warnings
11894 @table @asis
11896 @item @code{-gnatwq}
11898 @emph{Activate warnings on questionable missing parentheses.}
11900 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
11901 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
11902 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
11903 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
11904 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
11905 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
11906 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
11907 is that these warnings are given.
11908 @end table
11910 @geindex -gnatwQ (gcc)
11913 @table @asis
11915 @item @code{-gnatwQ}
11917 @emph{Suppress warnings on questionable missing parentheses.}
11919 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
11920 clear and the use of parentheses is preferred.
11921 @end table
11923 @geindex -gnatw.q (gcc)
11925 @geindex Layout
11926 @geindex warnings
11929 @table @asis
11931 @item @code{-gnatw.q}
11933 @emph{Activate warnings on questionable layout of record types.}
11935 This switch activates warnings for cases where the default layout of
11936 a record type, that is to say the layout of its components in textual
11937 order of the source code, would very likely cause inefficiencies in
11938 the code generated by the compiler, both in terms of space and speed
11939 during execution. One warning is issued for each problematic component
11940 without representation clause in the nonvariant part and then in each
11941 variant recursively, if any.
11943 The purpose of these warnings is neither to prescribe an optimal layout
11944 nor to force the use of representation clauses, but rather to get rid of
11945 the most blatant inefficiencies in the layout. Therefore, the default
11946 layout is matched against the following synthetic ordered layout and
11947 the deviations are flagged on a component-by-component basis:
11950 @itemize *
11952 @item 
11953 first all components or groups of components whose length is fixed
11954 and a multiple of the storage unit,
11956 @item 
11957 then the remaining components whose length is fixed and not a multiple
11958 of the storage unit,
11960 @item 
11961 then the remaining components whose length doesn't depend on discriminants
11962 (that is to say, with variable but uniform length for all objects),
11964 @item 
11965 then all components whose length depends on discriminants,
11967 @item 
11968 finally the variant part (if any),
11969 @end itemize
11971 for the nonvariant part and for each variant recursively, if any.
11973 The exact wording of the warning depends on whether the compiler is allowed
11974 to reorder the components in the record type or precluded from doing it by
11975 means of pragma @code{No_Component_Reordering}.
11977 The default is that these warnings are not given.
11978 @end table
11980 @geindex -gnatw.Q (gcc)
11983 @table @asis
11985 @item @code{-gnatw.Q}
11987 @emph{Suppress warnings on questionable layout of record types.}
11989 This switch suppresses warnings for cases where the default layout of
11990 a record type would very likely cause inefficiencies.
11991 @end table
11993 @geindex -gnatwr (gcc)
11996 @table @asis
11998 @item @code{-gnatwr}
12000 @emph{Activate warnings on redundant constructs.}
12002 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
12003 is the current list of constructs regarded as redundant:
12006 @itemize *
12008 @item 
12009 Assignment of an item to itself.
12011 @item 
12012 Type conversion that converts an expression to its own type.
12014 @item 
12015 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
12016 as @code{typ}.
12018 @item 
12019 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
12020 representation clause.
12022 @item 
12023 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
12024 operand) which has no effect.
12026 @item 
12027 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
12028 to be non-negative
12030 @item 
12031 Comparison of an object or (unary or binary) operation of boolean type to
12032 an explicit True value.
12033 @end itemize
12035 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
12036 @end table
12038 @geindex -gnatwR (gcc)
12041 @table @asis
12043 @item @code{-gnatwR}
12045 @emph{Suppress warnings on redundant constructs.}
12047 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
12048 @end table
12050 @geindex -gnatw.r (gcc)
12053 @table @asis
12055 @item @code{-gnatw.r}
12057 @emph{Activate warnings for object renaming function.}
12059 This switch activates warnings for an object renaming that renames a
12060 function call, which is equivalent to a constant declaration (as
12061 opposed to renaming the function itself).  The default is that these
12062 warnings are given.
12063 @end table
12065 @geindex -gnatwT (gcc)
12068 @table @asis
12070 @item @code{-gnatw.R}
12072 @emph{Suppress warnings for object renaming function.}
12074 This switch suppresses warnings for object renaming function.
12075 @end table
12077 @geindex -gnatws (gcc)
12080 @table @asis
12082 @item @code{-gnatws}
12084 @emph{Suppress all warnings.}
12086 This switch completely suppresses the
12087 output of all warning messages from the GNAT front end, including
12088 both warnings that can be controlled by switches described in this
12089 section, and those that are normally given unconditionally. The
12090 effect of this suppress action can only be cancelled by a subsequent
12091 use of the switch @code{-gnatwn}.
12093 Note that switch @code{-gnatws} does not suppress
12094 warnings from the @code{gcc} back end.
12095 To suppress these back end warnings as well, use the switch @code{-w}
12096 in addition to @code{-gnatws}. Also this switch has no effect on the
12097 handling of style check messages.
12098 @end table
12100 @geindex -gnatw.s (gcc)
12102 @geindex Record Representation (component sizes)
12105 @table @asis
12107 @item @code{-gnatw.s}
12109 @emph{Activate warnings on overridden size clauses.}
12111 This switch activates warnings on component clauses in record
12112 representation clauses where the length given overrides that
12113 specified by an explicit size clause for the component type. A
12114 warning is similarly given in the array case if a specified
12115 component size overrides an explicit size clause for the array
12116 component type.
12117 @end table
12119 @geindex -gnatw.S (gcc)
12122 @table @asis
12124 @item @code{-gnatw.S}
12126 @emph{Suppress warnings on overridden size clauses.}
12128 This switch suppresses warnings on component clauses in record
12129 representation clauses that override size clauses, and similar
12130 warnings when an array component size overrides a size clause.
12131 @end table
12133 @geindex -gnatwt (gcc)
12135 @geindex Deactivated code
12136 @geindex warnings
12138 @geindex Deleted code
12139 @geindex warnings
12142 @table @asis
12144 @item @code{-gnatwt}
12146 @emph{Activate warnings for tracking of deleted conditional code.}
12148 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
12149 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
12150 which is removed by the front end. This warning is off by default. This may be
12151 useful for detecting deactivated code in certified applications.
12152 @end table
12154 @geindex -gnatwT (gcc)
12157 @table @asis
12159 @item @code{-gnatwT}
12161 @emph{Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.}
12163 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
12164 @end table
12166 @geindex -gnatw.t (gcc)
12169 @table @asis
12171 @item @code{-gnatw.t}
12173 @emph{Activate warnings on suspicious contracts.}
12175 This switch activates warnings on suspicious contracts. This includes
12176 warnings on suspicious postconditions (whether a pragma @code{Postcondition} or a
12177 @code{Post} aspect in Ada 2012) and suspicious contract cases (pragma or aspect
12178 @code{Contract_Cases}). A function postcondition or contract case is suspicious
12179 when no postcondition or contract case for this function mentions the result
12180 of the function.  A procedure postcondition or contract case is suspicious
12181 when it only refers to the pre-state of the procedure, because in that case
12182 it should rather be expressed as a precondition. This switch also controls
12183 warnings on suspicious cases of expressions typically found in contracts like
12184 quantified expressions and uses of Update attribute. The default is that such
12185 warnings are generated.
12186 @end table
12188 @geindex -gnatw.T (gcc)
12191 @table @asis
12193 @item @code{-gnatw.T}
12195 @emph{Suppress warnings on suspicious contracts.}
12197 This switch suppresses warnings on suspicious contracts.
12198 @end table
12200 @geindex -gnatwu (gcc)
12203 @table @asis
12205 @item @code{-gnatwu}
12207 @emph{Activate warnings on unused entities.}
12209 This switch activates warnings to be generated for entities that
12210 are declared but not referenced, and for units that are @emph{with}ed
12211 and not
12212 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
12213 no entities in the package are referenced. This means that if a with'ed
12214 package is referenced but the only references are in @code{use}
12215 clauses or @code{renames}
12216 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
12217 for a generic package that is @emph{with}ed but never instantiated.
12218 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
12219 is a @emph{with} on the corresponding spec
12220 that is only referenced in the body,
12221 a warning is also generated, noting that the
12222 @emph{with} can be moved to the body. The default is that
12223 such warnings are not generated.
12224 This switch also activates warnings on unreferenced formals
12225 (it includes the effect of @code{-gnatwf}).
12226 @end table
12228 @geindex -gnatwU (gcc)
12231 @table @asis
12233 @item @code{-gnatwU}
12235 @emph{Suppress warnings on unused entities.}
12237 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
12238 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
12239 the effect of @code{-gnatwF}).
12240 @end table
12242 @geindex -gnatw.u (gcc)
12245 @table @asis
12247 @item @code{-gnatw.u}
12249 @emph{Activate warnings on unordered enumeration types.}
12251 This switch causes enumeration types to be considered as conceptually
12252 unordered, unless an explicit pragma @code{Ordered} is given for the type.
12253 The effect is to generate warnings in clients that use explicit comparisons
12254 or subranges, since these constructs both treat objects of the type as
12255 ordered. (A @emph{client} is defined as a unit that is other than the unit in
12256 which the type is declared, or its body or subunits.) Please refer to
12257 the description of pragma @code{Ordered} in the
12258 @cite{GNAT Reference Manual} for further details.
12259 The default is that such warnings are not generated.
12260 @end table
12262 @geindex -gnatw.U (gcc)
12265 @table @asis
12267 @item @code{-gnatw.U}
12269 @emph{Deactivate warnings on unordered enumeration types.}
12271 This switch causes all enumeration types to be considered as ordered, so
12272 that no warnings are given for comparisons or subranges for any type.
12273 @end table
12275 @geindex -gnatwv (gcc)
12277 @geindex Unassigned variable warnings
12280 @table @asis
12282 @item @code{-gnatwv}
12284 @emph{Activate warnings on unassigned variables.}
12286 This switch activates warnings for access to variables which
12287 may not be properly initialized. The default is that
12288 such warnings are generated.
12289 @end table
12291 @geindex -gnatwV (gcc)
12294 @table @asis
12296 @item @code{-gnatwV}
12298 @emph{Suppress warnings on unassigned variables.}
12300 This switch suppresses warnings for access to variables which
12301 may not be properly initialized.
12302 For variables of a composite type, the warning can also be suppressed in
12303 Ada 2005 by using a default initialization with a box. For example, if
12304 Table is an array of records whose components are only partially uninitialized,
12305 then the following code:
12307 @example
12308 Tab : Table := (others => <>);
12309 @end example
12311 will suppress warnings on subsequent statements that access components
12312 of variable Tab.
12313 @end table
12315 @geindex -gnatw.v (gcc)
12317 @geindex bit order warnings
12320 @table @asis
12322 @item @code{-gnatw.v}
12324 @emph{Activate info messages for non-default bit order.}
12326 This switch activates messages (labeled "info", they are not warnings,
12327 just informational messages) about the effects of non-default bit-order
12328 on records to which a component clause is applied. The effect of specifying
12329 non-default bit ordering is a bit subtle (and changed with Ada 2005), so
12330 these messages, which are given by default, are useful in understanding the
12331 exact consequences of using this feature.
12332 @end table
12334 @geindex -gnatw.V (gcc)
12337 @table @asis
12339 @item @code{-gnatw.V}
12341 @emph{Suppress info messages for non-default bit order.}
12343 This switch suppresses information messages for the effects of specifying
12344 non-default bit order on record components with component clauses.
12345 @end table
12347 @geindex -gnatww (gcc)
12349 @geindex String indexing warnings
12352 @table @asis
12354 @item @code{-gnatww}
12356 @emph{Activate warnings on wrong low bound assumption.}
12358 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
12359 with a literal or S'Length. This is a case where the code is assuming that the
12360 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
12361 passed). The default is that such warnings are generated.
12362 @end table
12364 @geindex -gnatwW (gcc)
12367 @table @asis
12369 @item @code{-gnatwW}
12371 @emph{Suppress warnings on wrong low bound assumption.}
12373 This switch suppresses warnings for indexing an unconstrained string parameter
12374 with a literal or S'Length. Note that this warning can also be suppressed
12375 in a particular case by adding an assertion that the lower bound is 1,
12376 as shown in the following example:
12378 @example
12379 procedure K (S : String) is
12380    pragma Assert (S'First = 1);
12381    ...
12382 @end example
12383 @end table
12385 @geindex -gnatw.w (gcc)
12387 @geindex Warnings Off control
12390 @table @asis
12392 @item @code{-gnatw.w}
12394 @emph{Activate warnings on Warnings Off pragmas.}
12396 This switch activates warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity)}
12397 where either the pragma is entirely useless (because it suppresses no
12398 warnings), or it could be replaced by @code{pragma Unreferenced} or
12399 @code{pragma Unmodified}.
12400 Also activates warnings for the case of
12401 Warnings (Off, String), where either there is no matching
12402 Warnings (On, String), or the Warnings (Off) did not suppress any warning.
12403 The default is that these warnings are not given.
12404 @end table
12406 @geindex -gnatw.W (gcc)
12409 @table @asis
12411 @item @code{-gnatw.W}
12413 @emph{Suppress warnings on unnecessary Warnings Off pragmas.}
12415 This switch suppresses warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, ...)}.
12416 @end table
12418 @geindex -gnatwx (gcc)
12420 @geindex Export/Import pragma warnings
12423 @table @asis
12425 @item @code{-gnatwx}
12427 @emph{Activate warnings on Export/Import pragmas.}
12429 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
12430 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
12431 foreign language calling sequences. For example, the use of
12432 default parameters in a convention C procedure is dubious
12433 because the C compiler cannot supply the proper default, so
12434 a warning is issued. The default is that such warnings are
12435 generated.
12436 @end table
12438 @geindex -gnatwX (gcc)
12441 @table @asis
12443 @item @code{-gnatwX}
12445 @emph{Suppress warnings on Export/Import pragmas.}
12447 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
12448 The sense of this is that you are telling the compiler that
12449 you know what you are doing in writing the pragma, and it
12450 should not complain at you.
12451 @end table
12453 @geindex -gnatwm (gcc)
12456 @table @asis
12458 @item @code{-gnatw.x}
12460 @emph{Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.}
12462 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
12463 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
12464 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
12465 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that
12466 these warnings are given for units that contain exception handlers.
12468 @item @code{-gnatw.X}
12470 @emph{Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.}
12472 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
12473 (No_Exception_Propagation) is in effect.
12474 @end table
12476 @geindex -gnatwy (gcc)
12478 @geindex Ada compatibility issues warnings
12481 @table @asis
12483 @item @code{-gnatwy}
12485 @emph{Activate warnings for Ada compatibility issues.}
12487 For the most part, newer versions of Ada are upwards compatible
12488 with older versions. For example, Ada 2005 programs will almost
12489 always work when compiled as Ada 2012.
12490 However there are some exceptions (for example the fact that
12491 @code{some} is now a reserved word in Ada 2012). This
12492 switch activates several warnings to help in identifying
12493 and correcting such incompatibilities. The default is that
12494 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
12495 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
12496 @end table
12498 @geindex -gnatwY (gcc)
12500 @geindex Ada compatibility issues warnings
12503 @table @asis
12505 @item @code{-gnatwY}
12507 @emph{Disable warnings for Ada compatibility issues.}
12509 This switch suppresses the warnings intended to help in identifying
12510 incompatibilities between Ada language versions.
12511 @end table
12513 @geindex -gnatw.y (gcc)
12515 @geindex Package spec needing body
12518 @table @asis
12520 @item @code{-gnatw.y}
12522 @emph{Activate information messages for why package spec needs body.}
12524 There are a number of cases in which a package spec needs a body.
12525 For example, the use of pragma Elaborate_Body, or the declaration
12526 of a procedure specification requiring a completion. This switch
12527 causes information messages to be output showing why a package
12528 specification requires a body. This can be useful in the case of
12529 a large package specification which is unexpectedly requiring a
12530 body. The default is that such information messages are not output.
12531 @end table
12533 @geindex -gnatw.Y (gcc)
12535 @geindex No information messages for why package spec needs body
12538 @table @asis
12540 @item @code{-gnatw.Y}
12542 @emph{Disable information messages for why package spec needs body.}
12544 This switch suppresses the output of information messages showing why
12545 a package specification needs a body.
12546 @end table
12548 @geindex -gnatwz (gcc)
12550 @geindex Unchecked_Conversion warnings
12553 @table @asis
12555 @item @code{-gnatwz}
12557 @emph{Activate warnings on unchecked conversions.}
12559 This switch activates warnings for unchecked conversions
12560 where the types are known at compile time to have different
12561 sizes. The default is that such warnings are generated. Warnings are also
12562 generated for subprogram pointers with different conventions.
12563 @end table
12565 @geindex -gnatwZ (gcc)
12568 @table @asis
12570 @item @code{-gnatwZ}
12572 @emph{Suppress warnings on unchecked conversions.}
12574 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
12575 where the types are known at compile time to have different
12576 sizes or conventions.
12577 @end table
12579 @geindex -gnatw.z (gcc)
12581 @geindex Size/Alignment warnings
12584 @table @asis
12586 @item @code{-gnatw.z}
12588 @emph{Activate warnings for size not a multiple of alignment.}
12590 This switch activates warnings for cases of record types with
12591 specified @code{Size} and @code{Alignment} attributes where the
12592 size is not a multiple of the alignment, resulting in an object
12593 size that is greater than the specified size. The default
12594 is that such warnings are generated.
12595 @end table
12597 @geindex -gnatw.Z (gcc)
12599 @geindex Size/Alignment warnings
12602 @table @asis
12604 @item @code{-gnatw.Z}
12606 @emph{Suppress warnings for size not a multiple of alignment.}
12608 This switch suppresses warnings for cases of record types with
12609 specified @code{Size} and @code{Alignment} attributes where the
12610 size is not a multiple of the alignment, resulting in an object
12611 size that is greater than the specified size.
12612 The warning can also be
12613 suppressed by giving an explicit @code{Object_Size} value.
12614 @end table
12616 @geindex -Wunused (gcc)
12619 @table @asis
12621 @item @code{-Wunused}
12623 The warnings controlled by the @code{-gnatw} switch are generated by
12624 the front end of the compiler. The GCC back end can provide
12625 additional warnings and they are controlled by the @code{-W} switch.
12626 For example, @code{-Wunused} activates back end
12627 warnings for entities that are declared but not referenced.
12628 @end table
12630 @geindex -Wuninitialized (gcc)
12633 @table @asis
12635 @item @code{-Wuninitialized}
12637 Similarly, @code{-Wuninitialized} activates
12638 the back end warning for uninitialized variables. This switch must be
12639 used in conjunction with an optimization level greater than zero.
12640 @end table
12642 @geindex -Wstack-usage (gcc)
12645 @table @asis
12647 @item @code{-Wstack-usage=@emph{len}}
12649 Warn if the stack usage of a subprogram might be larger than @code{len} bytes.
12650 See @ref{f5,,Static Stack Usage Analysis} for details.
12651 @end table
12653 @geindex -Wall (gcc)
12656 @table @asis
12658 @item @code{-Wall}
12660 This switch enables most warnings from the GCC back end.
12661 The code generator detects a number of warning situations that are missed
12662 by the GNAT front end, and this switch can be used to activate them.
12663 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
12664 @code{-gnatwa}, that is, most front end warnings activated as well.
12665 @end table
12667 @geindex -w (gcc)
12670 @table @asis
12672 @item @code{-w}
12674 Conversely, this switch suppresses warnings from the GCC back end.
12675 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
12676 @code{-gnatws}, that is, front end warnings suppressed as well.
12677 @end table
12679 @geindex -Werror (gcc)
12682 @table @asis
12684 @item @code{-Werror}
12686 This switch causes warnings from the GCC back end to be treated as
12687 errors.  The warning string still appears, but the warning messages are
12688 counted as errors, and prevent the generation of an object file.
12689 @end table
12691 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
12693 @example
12694 -gnatwaGe
12695 @end example
12697 will turn on all optional warnings except for unrecognized pragma warnings,
12698 and also specify that warnings should be treated as errors.
12700 When no switch @code{-gnatw} is used, this is equivalent to:
12702 @quotation
12705 @itemize *
12707 @item 
12708 @code{-gnatw.a}
12710 @item 
12711 @code{-gnatwB}
12713 @item 
12714 @code{-gnatw.b}
12716 @item 
12717 @code{-gnatwC}
12719 @item 
12720 @code{-gnatw.C}
12722 @item 
12723 @code{-gnatwD}
12725 @item 
12726 @code{-gnatwF}
12728 @item 
12729 @code{-gnatwg}
12731 @item 
12732 @code{-gnatwH}
12734 @item 
12735 @code{-gnatwi}
12737 @item 
12738 @code{-gnatw.I}
12740 @item 
12741 @code{-gnatwJ}
12743 @item 
12744 @code{-gnatwK}
12746 @item 
12747 @code{-gnatwL}
12749 @item 
12750 @code{-gnatw.L}
12752 @item 
12753 @code{-gnatwM}
12755 @item 
12756 @code{-gnatw.m}
12758 @item 
12759 @code{-gnatwn}
12761 @item 
12762 @code{-gnatwo}
12764 @item 
12765 @code{-gnatw.O}
12767 @item 
12768 @code{-gnatwP}
12770 @item 
12771 @code{-gnatw.P}
12773 @item 
12774 @code{-gnatwq}
12776 @item 
12777 @code{-gnatw.Q}
12779 @item 
12780 @code{-gnatwR}
12782 @item 
12783 @code{-gnatw.R}
12785 @item 
12786 @code{-gnatw.S}
12788 @item 
12789 @code{-gnatwT}
12791 @item 
12792 @code{-gnatw.T}
12794 @item 
12795 @code{-gnatwU}
12797 @item 
12798 @code{-gnatwv}
12800 @item 
12801 @code{-gnatww}
12803 @item 
12804 @code{-gnatw.W}
12806 @item 
12807 @code{-gnatwx}
12809 @item 
12810 @code{-gnatw.X}
12812 @item 
12813 @code{-gnatwy}
12815 @item 
12816 @code{-gnatwz}
12817 @end itemize
12818 @end quotation
12820 @node Debugging and Assertion Control,Validity Checking,Warning Message Control,Compiler Switches
12821 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat debugging-and-assertion-control}@anchor{100}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id16}@anchor{101}
12822 @subsection Debugging and Assertion Control
12825 @geindex -gnata (gcc)
12828 @table @asis
12830 @item @code{-gnata}
12832 @geindex Assert
12834 @geindex Debug
12836 @geindex Assertions
12838 @geindex Precondition
12840 @geindex Postcondition
12842 @geindex Type invariants
12844 @geindex Subtype predicates
12846 The @code{-gnata} option is equivalent to the following @code{Assertion_Policy} pragma:
12848 @example
12849 pragma Assertion_Policy (Check);
12850 @end example
12852 Which is a shorthand for:
12854 @example
12855 pragma Assertion_Policy
12856   (Assert               => Check,
12857    Static_Predicate     => Check,
12858    Dynamic_Predicate    => Check,
12859    Pre                  => Check,
12860    Pre'Class            => Check,
12861    Post                 => Check,
12862    Post'Class           => Check,
12863    Type_Invariant       => Check,
12864    Type_Invariant'Class => Check);
12865 @end example
12867 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
12868 are ignored. This switch, where @code{a} stands for 'assert', causes
12869 pragmas @code{Assert} and @code{Debug} to be activated. This switch also
12870 causes preconditions, postconditions, subtype predicates, and
12871 type invariants to be activated.
12873 The pragmas have the form:
12875 @example
12876 pragma Assert (<Boolean-expression> [, <static-string-expression>])
12877 pragma Debug (<procedure call>)
12878 pragma Type_Invariant (<type-local-name>, <Boolean-expression>)
12879 pragma Predicate (<type-local-name>, <Boolean-expression>)
12880 pragma Precondition (<Boolean-expression>, <string-expression>)
12881 pragma Postcondition (<Boolean-expression>, <string-expression>)
12882 @end example
12884 The aspects have the form:
12886 @example
12887 with [Pre|Post|Type_Invariant|Dynamic_Predicate|Static_Predicate]
12888   => <Boolean-expression>;
12889 @end example
12891 The @code{Assert} pragma causes @code{Boolean-expression} to be tested.
12892 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
12893 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
12894 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
12895 @code{System.Assertions} is raised (passing @code{static-string-expression}, if
12896 present, as the message associated with the exception). If no string
12897 expression is given, the default is a string containing the file name and
12898 line number of the pragma.
12900 The @code{Debug} pragma causes @code{procedure} to be called. Note that
12901 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
12902 debugging procedures to be called between declarations.
12904 For the aspect specification, the @code{Boolean-expression} is evaluated.
12905 If the result is @code{True}, the aspect has no effect. If the result
12906 is @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} is raised.
12907 @end table
12909 @node Validity Checking,Style Checking,Debugging and Assertion Control,Compiler Switches
12910 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat validity-checking}@anchor{f6}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id17}@anchor{102}
12911 @subsection Validity Checking
12914 @geindex Validity Checking
12916 The Ada Reference Manual defines the concept of invalid values (see
12917 RM 13.9.1). The primary source of invalid values is uninitialized
12918 variables. A scalar variable that is left uninitialized may contain
12919 an invalid value; the concept of invalid does not apply to access or
12920 composite types.
12922 It is an error to read an invalid value, but the RM does not require
12923 run-time checks to detect such errors, except for some minimal
12924 checking to prevent erroneous execution (i.e. unpredictable
12925 behavior). This corresponds to the @code{-gnatVd} switch below,
12926 which is the default. For example, by default, if the expression of a
12927 case statement is invalid, it will raise Constraint_Error rather than
12928 causing a wild jump, and if an array index on the left-hand side of an
12929 assignment is invalid, it will raise Constraint_Error rather than
12930 overwriting an arbitrary memory location.
12932 The @code{-gnatVa} may be used to enable additional validity checks,
12933 which are not required by the RM. These checks are often very
12934 expensive (which is why the RM does not require them). These checks
12935 are useful in tracking down uninitialized variables, but they are
12936 not usually recommended for production builds, and in particular
12937 we do not recommend using these extra validity checking options in
12938 combination with optimization, since this can confuse the optimizer.
12939 If performance is a consideration, leading to the need to optimize,
12940 then the validity checking options should not be used.
12942 The other @code{-gnatV@emph{x}} switches below allow finer-grained
12943 control; you can enable whichever validity checks you desire. However,
12944 for most debugging purposes, @code{-gnatVa} is sufficient, and the
12945 default @code{-gnatVd} (i.e. standard Ada behavior) is usually
12946 sufficient for non-debugging use.
12948 The @code{-gnatB} switch tells the compiler to assume that all
12949 values are valid (that is, within their declared subtype range)
12950 except in the context of a use of the Valid attribute. This means
12951 the compiler can generate more efficient code, since the range
12952 of values is better known at compile time. However, an uninitialized
12953 variable can cause wild jumps and memory corruption in this mode.
12955 The @code{-gnatV@emph{x}} switch allows control over the validity
12956 checking mode as described below.
12957 The @code{x} argument is a string of letters that
12958 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
12959 to the default checks required by Ada as described above.
12961 @geindex -gnatVa (gcc)
12964 @table @asis
12966 @item @code{-gnatVa}
12968 @emph{All validity checks.}
12970 All validity checks are turned on.
12971 That is, @code{-gnatVa} is
12972 equivalent to @code{gnatVcdfimorst}.
12973 @end table
12975 @geindex -gnatVc (gcc)
12978 @table @asis
12980 @item @code{-gnatVc}
12982 @emph{Validity checks for copies.}
12984 The right hand side of assignments, and the initializing values of
12985 object declarations are validity checked.
12986 @end table
12988 @geindex -gnatVd (gcc)
12991 @table @asis
12993 @item @code{-gnatVd}
12995 @emph{Default (RM) validity checks.}
12997 Some validity checks are done by default following normal Ada semantics
12998 (RM 13.9.1 (9-11)).
12999 A check is done in case statements that the expression is within the range
13000 of the subtype. If it is not, Constraint_Error is raised.
13001 For assignments to array components, a check is done that the expression used
13002 as index is within the range. If it is not, Constraint_Error is raised.
13003 Both these validity checks may be turned off using switch @code{-gnatVD}.
13004 They are turned on by default. If @code{-gnatVD} is specified, a subsequent
13005 switch @code{-gnatVd} will leave the checks turned on.
13006 Switch @code{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
13007 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
13008 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
13009 overwriting may occur.
13010 @end table
13012 @geindex -gnatVe (gcc)
13015 @table @asis
13017 @item @code{-gnatVe}
13019 @emph{Validity checks for elementary components.}
13021 In the absence of this switch, assignments to record or array components are
13022 not validity checked, even if validity checks for assignments generally
13023 (@code{-gnatVc}) are turned on. In Ada, assignment of composite values do not
13024 require valid data, but assignment of individual components does. So for
13025 example, there is a difference between copying the elements of an array with a
13026 slice assignment, compared to assigning element by element in a loop. This
13027 switch allows you to turn off validity checking for components, even when they
13028 are assigned component by component.
13029 @end table
13031 @geindex -gnatVf (gcc)
13034 @table @asis
13036 @item @code{-gnatVf}
13038 @emph{Validity checks for floating-point values.}
13040 In the absence of this switch, validity checking occurs only for discrete
13041 values. If @code{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
13042 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
13043 as well as out of range values for constrained types. Note that this means
13044 that standard IEEE infinity mode is not allowed. The exact contexts
13045 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
13046 options. For example, @code{-gnatVif} or @code{-gnatVfi}
13047 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
13048 @code{in} should be validity checked.
13049 @end table
13051 @geindex -gnatVi (gcc)
13054 @table @asis
13056 @item @code{-gnatVi}
13058 @emph{Validity checks for `@w{`}in`@w{`} mode parameters.}
13060 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
13061 and procedure calls at the point of call.
13062 @end table
13064 @geindex -gnatVm (gcc)
13067 @table @asis
13069 @item @code{-gnatVm}
13071 @emph{Validity checks for `@w{`}in out`@w{`} mode parameters.}
13073 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
13074 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
13075 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
13076 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
13077 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
13078 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
13079 will be subject to validity checking.
13080 @end table
13082 @geindex -gnatVn (gcc)
13085 @table @asis
13087 @item @code{-gnatVn}
13089 @emph{No validity checks.}
13091 This switch turns off all validity checking, including the default checking
13092 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
13093 the switch @code{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
13094 validity checks, and thus implies @code{-gnatVn}. When this switch
13095 is used, it cancels any other @code{-gnatV} previously issued.
13096 @end table
13098 @geindex -gnatVo (gcc)
13101 @table @asis
13103 @item @code{-gnatVo}
13105 @emph{Validity checks for operator and attribute operands.}
13107 Arguments for predefined operators and attributes are validity checked.
13108 This includes all operators in package @code{Standard},
13109 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
13110 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
13111 on individual component values for composite comparisons, and on the
13112 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
13113 also made on explicit ranges using @code{..} (e.g., slices, loops etc).
13114 @end table
13116 @geindex -gnatVp (gcc)
13119 @table @asis
13121 @item @code{-gnatVp}
13123 @emph{Validity checks for parameters.}
13125 This controls the treatment of parameters within a subprogram (as opposed
13126 to @code{-gnatVi} and @code{-gnatVm} which control validity testing
13127 of parameters on a call. If either of these call options is used, then
13128 normally an assumption is made within a subprogram that the input arguments
13129 have been validity checking at the point of call, and do not need checking
13130 again within a subprogram). If @code{-gnatVp} is set, then this assumption
13131 is not made, and parameters are not assumed to be valid, so their validity
13132 will be checked (or rechecked) within the subprogram.
13133 @end table
13135 @geindex -gnatVr (gcc)
13138 @table @asis
13140 @item @code{-gnatVr}
13142 @emph{Validity checks for function returns.}
13144 The expression in @code{return} statements in functions is validity
13145 checked.
13146 @end table
13148 @geindex -gnatVs (gcc)
13151 @table @asis
13153 @item @code{-gnatVs}
13155 @emph{Validity checks for subscripts.}
13157 All subscripts expressions are checked for validity, whether they appear
13158 on the right side or left side (in default mode only left side subscripts
13159 are validity checked).
13160 @end table
13162 @geindex -gnatVt (gcc)
13165 @table @asis
13167 @item @code{-gnatVt}
13169 @emph{Validity checks for tests.}
13171 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
13172 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
13173 @end table
13175 The @code{-gnatV} switch may be followed by a string of letters
13176 to turn on a series of validity checking options.
13177 For example, @code{-gnatVcr}
13178 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
13179 function return expressions are to be validity checked.
13180 In order to make it easier to specify the desired combination of effects,
13181 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
13182 be used to turn off the corresponding lower case option.
13183 Thus @code{-gnatVaM} turns on all validity checking options except for
13184 checking of @code{in out} parameters.
13186 The specification of additional validity checking generates extra code (and
13187 in the case of @code{-gnatVa} the code expansion can be substantial).
13188 However, these additional checks can be very useful in detecting
13189 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
13190 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
13191 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
13192 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
13194 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
13195 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
13196 temporary disabling of validity checks.
13198 @node Style Checking,Run-Time Checks,Validity Checking,Compiler Switches
13199 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id18}@anchor{103}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat style-checking}@anchor{fb}
13200 @subsection Style Checking
13203 @geindex Style checking
13205 @geindex -gnaty (gcc)
13207 The @code{-gnatyx} switch causes the compiler to
13208 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
13209 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
13210 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
13211 specified style check, an appropriate message is given, preceded by
13212 the character sequence '(style)'. This message does not prevent
13213 successful compilation (unless the @code{-gnatwe} switch is used).
13215 Note that this is by no means intended to be a general facility for
13216 checking arbitrary coding standards. It is simply an embedding of the
13217 style rules we have chosen for the GNAT sources. If you are starting
13218 a project which does not have established style standards, you may
13219 find it useful to adopt the entire set of GNAT coding standards, or
13220 some subset of them.
13223 The string @code{x} is a sequence of letters or digits
13224 indicating the particular style
13225 checks to be performed. The following checks are defined:
13227 @geindex -gnaty[0-9] (gcc)
13230 @table @asis
13232 @item @code{-gnaty0}
13234 @emph{Specify indentation level.}
13236 If a digit from 1-9 appears
13237 in the string after @code{-gnaty}
13238 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
13239 indentation level required. A value of zero turns off this style check.
13240 The general style of required indentation is as specified by
13241 the examples in the Ada Reference Manual. Full line comments must be
13242 aligned with the @code{--} starting on a column that is a multiple of
13243 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
13244 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
13245 of a statement, or they may be aligned with the source line on the previous
13246 non-blank line.
13247 @end table
13249 @geindex -gnatya (gcc)
13252 @table @asis
13254 @item @code{-gnatya}
13256 @emph{Check attribute casing.}
13258 Attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
13259 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
13260 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
13261 All other letters must be lowercase.
13262 @end table
13264 @geindex -gnatyA (gcc)
13267 @table @asis
13269 @item @code{-gnatyA}
13271 @emph{Use of array index numbers in array attributes.}
13273 When using the array attributes First, Last, Range,
13274 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
13275 and is required for multi-dimensional arrays.
13276 @end table
13278 @geindex -gnatyb (gcc)
13281 @table @asis
13283 @item @code{-gnatyb}
13285 @emph{Blanks not allowed at statement end.}
13287 Trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
13288 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
13289 for the use of blanks to separate source tokens.
13290 @end table
13292 @geindex -gnatyB (gcc)
13295 @table @asis
13297 @item @code{-gnatyB}
13299 @emph{Check Boolean operators.}
13301 The use of AND/OR operators is not permitted except in the cases of modular
13302 operands, array operands, and simple stand-alone boolean variables or
13303 boolean constants. In all other cases @code{and then}/@cite{or else} are
13304 required.
13305 @end table
13307 @geindex -gnatyc (gcc)
13310 @table @asis
13312 @item @code{-gnatyc}
13314 @emph{Check comments, double space.}
13316 Comments must meet the following set of rules:
13319 @itemize *
13321 @item 
13322 The @code{--} that starts the column must either start in column one,
13323 or else at least one blank must precede this sequence.
13325 @item 
13326 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
13327 following the @code{--} at the start of the comment.
13329 @item 
13330 Full line comments must have at least two blanks following the
13331 @code{--} that starts the comment, with the following exceptions.
13333 @item 
13334 A line consisting only of the @code{--} characters, possibly preceded
13335 by blanks is permitted.
13337 @item 
13338 A comment starting with @code{--x} where @code{x} is a special character
13339 is permitted.
13340 This allows proper processing of the output from specialized tools
13341 such as @code{gnatprep} (where @code{--!} is used) and in earlier versions of the SPARK
13342 annotation
13343 language (where @code{--#} is used). For the purposes of this rule, a
13344 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
13345 @code{16#21#...16#2F#} or @code{16#3A#...16#3F#}.
13346 Note that this usage is not permitted
13347 in GNAT implementation units (i.e., when @code{-gnatg} is used).
13349 @item 
13350 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
13351 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
13352 signs are used to form the top and bottom of the box.
13354 @item 
13355 A comment that starts and ends with @code{--} is permitted as long as at
13356 least one blank follows the initial @code{--}. Together with the preceding
13357 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
13358 example:
13360 @example
13361 ---------------------------
13362 -- This is a box comment --
13363 -- with two text lines.  --
13364 ---------------------------
13365 @end example
13366 @end itemize
13367 @end table
13369 @geindex -gnatyC (gcc)
13372 @table @asis
13374 @item @code{-gnatyC}
13376 @emph{Check comments, single space.}
13378 This is identical to @code{c} except that only one space
13379 is required following the @code{--} of a comment instead of two.
13380 @end table
13382 @geindex -gnatyd (gcc)
13385 @table @asis
13387 @item @code{-gnatyd}
13389 @emph{Check no DOS line terminators present.}
13391 All lines must be terminated by a single ASCII.LF
13392 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
13393 allowed).
13394 @end table
13396 @geindex -gnatye (gcc)
13399 @table @asis
13401 @item @code{-gnatye}
13403 @emph{Check end/exit labels.}
13405 Optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
13406 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
13407 @end table
13409 @geindex -gnatyf (gcc)
13412 @table @asis
13414 @item @code{-gnatyf}
13416 @emph{No form feeds or vertical tabs.}
13418 Neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
13419 in the source text.
13420 @end table
13422 @geindex -gnatyg (gcc)
13425 @table @asis
13427 @item @code{-gnatyg}
13429 @emph{GNAT style mode.}
13431 The set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
13432 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
13433 incorporated into GNAT. Currently this is equivalent to @code{-gnatwydISux})
13434 but additional style switches may be added to this set in the future without
13435 advance notice.
13436 @end table
13438 @geindex -gnatyh (gcc)
13441 @table @asis
13443 @item @code{-gnatyh}
13445 @emph{No horizontal tabs.}
13447 Horizontal tab characters are not permitted in the source text.
13448 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
13449 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
13450 source tokens.
13451 @end table
13453 @geindex -gnatyi (gcc)
13456 @table @asis
13458 @item @code{-gnatyi}
13460 @emph{Check if-then layout.}
13462 The keyword @code{then} must appear either on the same
13463 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
13464 up under the @code{if}.
13465 @end table
13467 @geindex -gnatyI (gcc)
13470 @table @asis
13472 @item @code{-gnatyI}
13474 @emph{check mode IN keywords.}
13476 Mode @code{in} (the default mode) is not
13477 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
13478 but not @code{in} on its own.
13479 @end table
13481 @geindex -gnatyk (gcc)
13484 @table @asis
13486 @item @code{-gnatyk}
13488 @emph{Check keyword casing.}
13490 All keywords must be in lower case (with the exception of keywords
13491 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
13492 does not apply).
13493 @end table
13495 @geindex -gnatyl (gcc)
13498 @table @asis
13500 @item @code{-gnatyl}
13502 @emph{Check layout.}
13504 Layout of statement and declaration constructs must follow the
13505 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
13506 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
13507 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
13509 There are two respects in which the style rule enforced by this check
13510 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
13511 in the case of record declarations, it is permissible to put the
13512 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
13513 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
13514 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
13515 For example, any of the following three layouts is acceptable:
13517 @example
13518 type q is record
13519    a : integer;
13520    b : integer;
13521 end record;
13523 type q is
13524    record
13525       a : integer;
13526       b : integer;
13527    end record;
13529 type q is
13530    record
13531       a : integer;
13532       b : integer;
13533 end record;
13534 @end example
13536 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
13537 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
13538 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
13539 the block label. For example both the following are permitted:
13541 @example
13542 Block : declare
13543    A : Integer := 3;
13544 begin
13545    Proc (A, A);
13546 end Block;
13548 Block :
13549    declare
13550       A : Integer := 3;
13551    begin
13552       Proc (A, A);
13553    end Block;
13554 @end example
13556 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
13557 the following are permitted:
13559 @example
13560 Clear : while J < 10 loop
13561    A (J) := 0;
13562 end loop Clear;
13564 Clear :
13565    while J < 10 loop
13566       A (J) := 0;
13567    end loop Clear;
13568 @end example
13569 @end table
13571 @geindex -gnatyLnnn (gcc)
13574 @table @asis
13576 @item @code{-gnatyL}
13578 @emph{Set maximum nesting level.}
13580 The maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
13581 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value
13582 @emph{nnn}. A value of zero disconnects this style check.
13583 @end table
13585 @geindex -gnatym (gcc)
13588 @table @asis
13590 @item @code{-gnatym}
13592 @emph{Check maximum line length.}
13594 The length of source lines must not exceed 79 characters, including
13595 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
13596 80 character wide device or window, allowing for possible special
13597 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
13598 characters in the source text. This means that a tab character counts
13599 as one character in this count and a wide character sequence counts as
13600 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
13601 @end table
13603 @geindex -gnatyMnnn (gcc)
13606 @table @asis
13608 @item @code{-gnatyM}
13610 @emph{Set maximum line length.}
13612 The length of lines must not exceed the
13613 given value @emph{nnn}. The maximum value that can be specified is 32767.
13614 If neither style option for setting the line length is used, then the
13615 default is 255. This also controls the maximum length of lexical elements,
13616 where the only restriction is that they must fit on a single line.
13617 @end table
13619 @geindex -gnatyn (gcc)
13622 @table @asis
13624 @item @code{-gnatyn}
13626 @emph{Check casing of entities in Standard.}
13628 Any identifier from Standard must be cased
13629 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
13630 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
13631 @end table
13633 @geindex -gnatyN (gcc)
13636 @table @asis
13638 @item @code{-gnatyN}
13640 @emph{Turn off all style checks.}
13642 All style check options are turned off.
13643 @end table
13645 @geindex -gnatyo (gcc)
13648 @table @asis
13650 @item @code{-gnatyo}
13652 @emph{Check order of subprogram bodies.}
13654 All subprogram bodies in a given scope
13655 (e.g., a package body) must be in alphabetical order. The ordering
13656 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
13657 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
13658 the value of this suffix is used in the ordering (e.g., Junk2 comes
13659 before Junk10).
13660 @end table
13662 @geindex -gnatyO (gcc)
13665 @table @asis
13667 @item @code{-gnatyO}
13669 @emph{Check that overriding subprograms are explicitly marked as such.}
13671 This applies to all subprograms of a derived type that override a primitive
13672 operation of the type, for both tagged and untagged types. In particular,
13673 the declaration of a primitive operation of a type extension that overrides
13674 an inherited operation must carry an overriding indicator. Another case is
13675 the declaration of a function that overrides a predefined operator (such
13676 as an equality operator).
13677 @end table
13679 @geindex -gnatyp (gcc)
13682 @table @asis
13684 @item @code{-gnatyp}
13686 @emph{Check pragma casing.}
13688 Pragma names must be written in mixed case, that is, the
13689 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
13690 All other letters must be lowercase. An exception is that SPARK_Mode is
13691 allowed as an alternative for Spark_Mode.
13692 @end table
13694 @geindex -gnatyr (gcc)
13697 @table @asis
13699 @item @code{-gnatyr}
13701 @emph{Check references.}
13703 All identifier references must be cased in the same way as the
13704 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
13705 identifiers. The only requirement is for consistency of references
13706 with declarations.
13707 @end table
13709 @geindex -gnatys (gcc)
13712 @table @asis
13714 @item @code{-gnatys}
13716 @emph{Check separate specs.}
13718 Separate declarations ('specs') are required for subprograms (a
13719 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
13720 exception is that parameterless library level procedures are
13721 not required to have a separate declaration. This exception covers
13722 the most frequent form of main program procedures.
13723 @end table
13725 @geindex -gnatyS (gcc)
13728 @table @asis
13730 @item @code{-gnatyS}
13732 @emph{Check no statements after then/else.}
13734 No statements are allowed
13735 on the same line as a @code{then} or @code{else} keyword following the
13736 keyword in an @code{if} statement. @code{or else} and @code{and then} are not
13737 affected, and a special exception allows a pragma to appear after @code{else}.
13738 @end table
13740 @geindex -gnatyt (gcc)
13743 @table @asis
13745 @item @code{-gnatyt}
13747 @emph{Check token spacing.}
13749 The following token spacing rules are enforced:
13752 @itemize *
13754 @item 
13755 The keywords @code{abs} and @code{not} must be followed by a space.
13757 @item 
13758 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
13760 @item 
13761 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
13763 @item 
13764 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
13765 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
13767 @item 
13768 Colon must be surrounded by spaces.
13770 @item 
13771 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
13773 @item 
13774 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
13775 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
13776 by a space.
13778 @item 
13779 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
13780 a space must separate the two tokens.
13782 @item 
13783 If the token following a right parenthesis starts with a letter or digit, then
13784 a space must separate the two tokens.
13786 @item 
13787 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
13788 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
13790 @item 
13791 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
13792 a non-blank character.
13794 @item 
13795 A unary plus or minus may not be followed by a space.
13797 @item 
13798 A vertical bar must be surrounded by spaces.
13799 @end itemize
13801 Exactly one blank (and no other white space) must appear between
13802 a @code{not} token and a following @code{in} token.
13803 @end table
13805 @geindex -gnatyu (gcc)
13808 @table @asis
13810 @item @code{-gnatyu}
13812 @emph{Check unnecessary blank lines.}
13814 Unnecessary blank lines are not allowed. A blank line is considered
13815 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
13816 one blank line occurs in sequence.
13817 @end table
13819 @geindex -gnatyx (gcc)
13822 @table @asis
13824 @item @code{-gnatyx}
13826 @emph{Check extra parentheses.}
13828 Unnecessary extra level of parentheses (C-style) are not allowed
13829 around conditions in @code{if} statements, @code{while} statements and
13830 @code{exit} statements.
13831 @end table
13833 @geindex -gnatyy (gcc)
13836 @table @asis
13838 @item @code{-gnatyy}
13840 @emph{Set all standard style check options.}
13842 This is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
13843 options enabled with the exception of @code{-gnatyB}, @code{-gnatyd},
13844 @code{-gnatyI}, @code{-gnatyLnnn}, @code{-gnatyo}, @code{-gnatyO},
13845 @code{-gnatyS}, @code{-gnatyu}, and @code{-gnatyx}.
13846 @end table
13848 @geindex -gnaty- (gcc)
13851 @table @asis
13853 @item @code{-gnaty-}
13855 @emph{Remove style check options.}
13857 This causes any subsequent options in the string to act as canceling the
13858 corresponding style check option. To cancel maximum nesting level control,
13859 use the @code{L} parameter without any integer value after that, because any
13860 digit following @emph{-} in the parameter string of the @code{-gnaty}
13861 option will be treated as canceling the indentation check. The same is true
13862 for the @code{M} parameter. @code{y} and @code{N} parameters are not
13863 allowed after @emph{-}.
13864 @end table
13866 @geindex -gnaty+ (gcc)
13869 @table @asis
13871 @item @code{-gnaty+}
13873 @emph{Enable style check options.}
13875 This causes any subsequent options in the string to enable the corresponding
13876 style check option. That is, it cancels the effect of a previous -,
13877 if any.
13878 @end table
13880 @c end of switch description (leave this comment to ease automatic parsing for
13882 @c GPS
13884 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
13885 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
13886 or as meeting a requirement for no preceding space.
13888 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
13889 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
13890 a requirement for no following space.
13892 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
13893 details on the violation. The initial characters of such messages are
13894 always '@cite{(style)}'. Note that these messages are treated as warning
13895 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
13896 file. The @code{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
13897 including style messages, as fatal errors.
13899 The switch @code{-gnaty} on its own (that is not
13900 followed by any letters or digits) is equivalent
13901 to the use of @code{-gnatyy} as described above, that is all
13902 built-in standard style check options are enabled.
13904 The switch @code{-gnatyN} clears any previously set style checks.
13906 @node Run-Time Checks,Using gcc for Syntax Checking,Style Checking,Compiler Switches
13907 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat run-time-checks}@anchor{f9}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id19}@anchor{104}
13908 @subsection Run-Time Checks
13911 @geindex Division by zero
13913 @geindex Access before elaboration
13915 @geindex Checks
13916 @geindex division by zero
13918 @geindex Checks
13919 @geindex access before elaboration
13921 @geindex Checks
13922 @geindex stack overflow checking
13924 By default, the following checks are suppressed: stack overflow
13925 checks, and checks for access before elaboration on subprogram
13926 calls. All other checks, including overflow checks, range checks and
13927 array bounds checks, are turned on by default. The following @code{gcc}
13928 switches refine this default behavior.
13930 @geindex -gnatp (gcc)
13933 @table @asis
13935 @item @code{-gnatp}
13937 @geindex Suppressing checks
13939 @geindex Checks
13940 @geindex suppressing
13942 This switch causes the unit to be compiled
13943 as though @code{pragma Suppress (All_checks)}
13944 had been present in the source. Validity checks are also eliminated (in
13945 other words @code{-gnatp} also implies @code{-gnatVn}.
13946 Use this switch to improve the performance
13947 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
13948 program bugs.
13950 Note that when checks are suppressed, the compiler is allowed, but not
13951 required, to omit the checking code. If the run-time cost of the
13952 checking code is zero or near-zero, the compiler will generate it even
13953 if checks are suppressed. In particular, if the compiler can prove
13954 that a certain check will necessarily fail, it will generate code to
13955 do an unconditional 'raise', even if checks are suppressed. The
13956 compiler warns in this case. Another case in which checks may not be
13957 eliminated is when they are embedded in certain run time routines such
13958 as math library routines.
13960 Of course, run-time checks are omitted whenever the compiler can prove
13961 that they will not fail, whether or not checks are suppressed.
13963 Note that if you suppress a check that would have failed, program
13964 execution is erroneous, which means the behavior is totally
13965 unpredictable. The program might crash, or print wrong answers, or
13966 do anything else. It might even do exactly what you wanted it to do
13967 (and then it might start failing mysteriously next week or next
13968 year). The compiler will generate code based on the assumption that
13969 the condition being checked is true, which can result in erroneous
13970 execution if that assumption is wrong.
13972 The checks subject to suppression include all the checks defined by the Ada
13973 standard, the additional implementation defined checks @code{Alignment_Check},
13974 @code{Duplicated_Tag_Check}, @code{Predicate_Check}, @code{Container_Checks}, @code{Tampering_Check},
13975 and @code{Validity_Check}, as well as any checks introduced using @code{pragma Check_Name}.
13976 Note that @code{Atomic_Synchronization} is not automatically suppressed by use of this option.
13978 If the code depends on certain checks being active, you can use
13979 pragma @code{Unsuppress} either as a configuration pragma or as
13980 a local pragma to make sure that a specified check is performed
13981 even if @code{gnatp} is specified.
13983 The @code{-gnatp} switch has no effect if a subsequent
13984 @code{-gnat-p} switch appears.
13985 @end table
13987 @geindex -gnat-p (gcc)
13989 @geindex Suppressing checks
13991 @geindex Checks
13992 @geindex suppressing
13994 @geindex Suppress
13997 @table @asis
13999 @item @code{-gnat-p}
14001 This switch cancels the effect of a previous @code{gnatp} switch.
14002 @end table
14004 @geindex -gnato?? (gcc)
14006 @geindex Overflow checks
14008 @geindex Overflow mode
14010 @geindex Check
14011 @geindex overflow
14014 @table @asis
14016 @item @code{-gnato??}
14018 This switch controls the mode used for computing intermediate
14019 arithmetic integer operations, and also enables overflow checking.
14020 For a full description of overflow mode and checking control, see
14021 the 'Overflow Check Handling in GNAT' appendix in this
14022 User's Guide.
14024 Overflow checks are always enabled by this switch. The argument
14025 controls the mode, using the codes
14028 @table @asis
14030 @item @emph{1 = STRICT}
14032 In STRICT mode, intermediate operations are always done using the
14033 base type, and overflow checking ensures that the result is within
14034 the base type range.
14036 @item @emph{2 = MINIMIZED}
14038 In MINIMIZED mode, overflows in intermediate operations are avoided
14039 where possible by using a larger integer type for the computation
14040 (typically @code{Long_Long_Integer}). Overflow checking ensures that
14041 the result fits in this larger integer type.
14043 @item @emph{3 = ELIMINATED}
14045 In ELIMINATED mode, overflows in intermediate operations are avoided
14046 by using multi-precision arithmetic. In this case, overflow checking
14047 has no effect on intermediate operations (since overflow is impossible).
14048 @end table
14050 If two digits are present after @code{-gnato} then the first digit
14051 sets the mode for expressions outside assertions, and the second digit
14052 sets the mode for expressions within assertions. Here assertions is used
14053 in the technical sense (which includes for example precondition and
14054 postcondition expressions).
14056 If one digit is present, the corresponding mode is applicable to both
14057 expressions within and outside assertion expressions.
14059 If no digits are present, the default is to enable overflow checks
14060 and set STRICT mode for both kinds of expressions. This is compatible
14061 with the use of @code{-gnato} in previous versions of GNAT.
14063 @geindex Machine_Overflows
14065 Note that the @code{-gnato??} switch does not affect the code generated
14066 for any floating-point operations; it applies only to integer semantics.
14067 For floating-point, GNAT has the @code{Machine_Overflows}
14068 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
14069 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
14070 (such as dividing 0.0 by 0.0).
14072 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
14073 range constraint checking is that a failure of an overflow check, unlike
14074 for example the failure of a range check, can result in an incorrect
14075 value, but cannot cause random memory destruction (like an out of range
14076 subscript), or a wild jump (from an out of range case value). Overflow
14077 checking is also quite expensive in time and space, since in general it
14078 requires the use of double length arithmetic.
14080 Note again that the default is @code{-gnato11} (equivalent to @code{-gnato1}),
14081 so overflow checking is performed in STRICT mode by default.
14082 @end table
14084 @geindex -gnatE (gcc)
14086 @geindex Elaboration checks
14088 @geindex Check
14089 @geindex elaboration
14092 @table @asis
14094 @item @code{-gnatE}
14096 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
14097 on subprogram calls and generic instantiations.
14098 Note that @code{-gnatE} is not necessary for safety, because in the
14099 default mode, GNAT ensures statically that the checks would not fail.
14100 For full details of the effect and use of this switch,
14101 @ref{1c,,Compiling with gcc}.
14102 @end table
14104 @geindex -fstack-check (gcc)
14106 @geindex Stack Overflow Checking
14108 @geindex Checks
14109 @geindex stack overflow checking
14112 @table @asis
14114 @item @code{-fstack-check}
14116 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
14117 this switch see @ref{f4,,Stack Overflow Checking}.
14118 @end table
14120 @geindex Unsuppress
14122 The setting of these switches only controls the default setting of the
14123 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
14124 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
14125 the program source.
14127 @node Using gcc for Syntax Checking,Using gcc for Semantic Checking,Run-Time Checks,Compiler Switches
14128 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id20}@anchor{105}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-gcc-for-syntax-checking}@anchor{106}
14129 @subsection Using @code{gcc} for Syntax Checking
14132 @geindex -gnats (gcc)
14135 @table @asis
14137 @item @code{-gnats}
14139 The @code{s} stands for 'syntax'.
14141 Run GNAT in syntax checking only mode. For
14142 example, the command
14144 @example
14145 $ gcc -c -gnats x.adb
14146 @end example
14148 compiles file @code{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
14149 series of files in a single command
14150 , and can use wild cards to specify such a group of files.
14151 Note that you must specify the @code{-c} (compile
14152 only) flag in addition to the @code{-gnats} flag.
14154 You may use other switches in conjunction with @code{-gnats}. In
14155 particular, @code{-gnatl} and @code{-gnatv} are useful to control the
14156 format of any generated error messages.
14158 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
14159 the output is a warning:
14161 @example
14162 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
14163 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
14165 @end example
14167 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
14168 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
14169 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
14170 @emph{with}s a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
14171 check only mode does not access the source file containing unit
14172 @code{Y}.
14174 @geindex Multiple units
14175 @geindex syntax checking
14177 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
14178 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
14179 to check a file containing multiple compilation units concatenated
14180 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
14181 (@ref{36,,Renaming Files with gnatchop}).
14182 @end table
14184 @node Using gcc for Semantic Checking,Compiling Different Versions of Ada,Using gcc for Syntax Checking,Compiler Switches
14185 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id21}@anchor{107}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-gcc-for-semantic-checking}@anchor{108}
14186 @subsection Using @code{gcc} for Semantic Checking
14189 @geindex -gnatc (gcc)
14192 @table @asis
14194 @item @code{-gnatc}
14196 The @code{c} stands for 'check'.
14197 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
14198 with full checking for all illegalities specified in the
14199 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
14200 (no object file is generated).
14202 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
14203 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
14206 @itemize *
14208 @item 
14209 The needed source files must be accessible
14210 (see @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
14212 @item 
14213 Each file must contain only one compilation unit.
14215 @item 
14216 The file name and unit name must match (@ref{52,,File Naming Rules}).
14217 @end itemize
14219 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
14220 generated. An @code{ALI} file is generated for use in the context of
14221 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
14222 for binding (since no object file is generated).
14223 The checking corresponds exactly to the notion of
14224 legality in the Ada Reference Manual.
14226 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
14227 units that would not normally be compiled (subunits,
14228 and specifications where a separate body is present).
14229 @end table
14231 @node Compiling Different Versions of Ada,Character Set Control,Using gcc for Semantic Checking,Compiler Switches
14232 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiling-different-versions-of-ada}@anchor{6}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id22}@anchor{109}
14233 @subsection Compiling Different Versions of Ada
14236 The switches described in this section allow you to explicitly specify
14237 the version of the Ada language that your programs are written in.
14238 The default mode is Ada 2012,
14239 but you can also specify Ada 95, Ada 2005 mode, or
14240 indicate Ada 83 compatibility mode.
14242 @geindex Compatibility with Ada 83
14244 @geindex -gnat83 (gcc)
14246 @geindex ACVC
14247 @geindex Ada 83 tests
14249 @geindex Ada 83 mode
14252 @table @asis
14254 @item @code{-gnat83} (Ada 83 Compatibility Mode)
14256 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
14257 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
14258 @code{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
14259 semantics where this can be done easily.
14260 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
14261 job; some subtle tests, such as are
14262 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
14263 for Ada 95), might not compile correctly.
14264 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
14265 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
14266 using only Ada 83 features.
14268 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
14269 unconstrained 
14270 @geindex Generic formal parameters
14271 generic formal parameters,
14272 the use of the new Ada 95 / Ada 2005
14273 reserved words, and the use of packages
14274 with optional bodies), it is not necessary to specify the
14275 @code{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
14276 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
14277 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
14278 in these later versions of the language standard. For further information
14279 please refer to the @emph{Compatibility and Porting Guide} chapter in the
14280 @cite{GNAT Reference Manual}.
14281 @end table
14283 @geindex -gnat95 (gcc)
14285 @geindex Ada 95 mode
14288 @table @asis
14290 @item @code{-gnat95} (Ada 95 mode)
14292 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
14293 language.
14294 Since Ada 95 is almost completely upwards
14295 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
14296 this switch (see the description of the @code{-gnat83} switch for further
14297 information about Ada 83 mode).
14298 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
14299 uses of the new Ada 2005 features will cause error
14300 messages or warnings.
14302 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
14303 @code{-gnat83}, @code{-gnat05/2005}, or @code{-gnat12/2012}
14304 switch earlier in the command line.
14305 @end table
14307 @geindex -gnat05 (gcc)
14309 @geindex -gnat2005 (gcc)
14311 @geindex Ada 2005 mode
14314 @table @asis
14316 @item @code{-gnat05} or @code{-gnat2005} (Ada 2005 mode)
14318 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
14319 language, as documented in the official Ada standards document.
14320 Since Ada 2005 is almost completely upwards
14321 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
14322 may generally be compiled using this switch (see the description of the
14323 @code{-gnat83} and @code{-gnat95} switches for further
14324 information).
14325 @end table
14327 @geindex -gnat12 (gcc)
14329 @geindex -gnat2012 (gcc)
14331 @geindex Ada 2012 mode
14334 @table @asis
14336 @item @code{-gnat12} or @code{-gnat2012} (Ada 2012 mode)
14338 This switch directs the compiler to implement the Ada 2012 version of the
14339 language (also the default).
14340 Since Ada 2012 is almost completely upwards
14341 compatible with Ada 2005 (and thus also with Ada 83, and Ada 95),
14342 Ada 83 and Ada 95 programs
14343 may generally be compiled using this switch (see the description of the
14344 @code{-gnat83}, @code{-gnat95}, and @code{-gnat05/2005} switches
14345 for further information).
14346 @end table
14348 @geindex -gnatX (gcc)
14350 @geindex Ada language extensions
14352 @geindex GNAT extensions
14355 @table @asis
14357 @item @code{-gnatX} (Enable GNAT Extensions)
14359 This switch directs the compiler to implement the latest version of the
14360 language (currently Ada 2012) and also to enable certain GNAT implementation
14361 extensions that are not part of any Ada standard. For a full list of these
14362 extensions, see the GNAT reference manual.
14363 @end table
14365 @node Character Set Control,File Naming Control,Compiling Different Versions of Ada,Compiler Switches
14366 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id23}@anchor{10a}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat character-set-control}@anchor{48}
14367 @subsection Character Set Control
14370 @geindex -gnati (gcc)
14373 @table @asis
14375 @item @code{-gnati@emph{c}}
14377 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
14378 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
14379 This switch causes
14380 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @code{c} is a
14381 single character  indicating the character set, as follows:
14384 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
14385 @item
14387 @emph{1}
14389 @tab
14391 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
14393 @item
14395 @emph{2}
14397 @tab
14399 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
14401 @item
14403 @emph{3}
14405 @tab
14407 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
14409 @item
14411 @emph{4}
14413 @tab
14415 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
14417 @item
14419 @emph{5}
14421 @tab
14423 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
14425 @item
14427 @emph{9}
14429 @tab
14431 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
14433 @item
14435 @emph{p}
14437 @tab
14439 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
14441 @item
14443 @emph{8}
14445 @tab
14447 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
14449 @item
14451 @emph{f}
14453 @tab
14455 Full upper-half codes allowed in identifiers
14457 @item
14459 @emph{n}
14461 @tab
14463 No upper-half codes allowed in identifiers
14465 @item
14467 @emph{w}
14469 @tab
14471 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
14472 allowed in identifiers
14474 @end multitable
14477 See @ref{3e,,Foreign Language Representation} for full details on the
14478 implementation of these character sets.
14479 @end table
14481 @geindex -gnatW (gcc)
14484 @table @asis
14486 @item @code{-gnatW@emph{e}}
14488 Specify the method of encoding for wide characters.
14489 @code{e} is one of the following:
14492 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
14493 @item
14495 @emph{h}
14497 @tab
14499 Hex encoding (brackets coding also recognized)
14501 @item
14503 @emph{u}
14505 @tab
14507 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
14509 @item
14511 @emph{s}
14513 @tab
14515 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
14517 @item
14519 @emph{e}
14521 @tab
14523 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
14525 @item
14527 @emph{8}
14529 @tab
14531 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
14533 @item
14535 @emph{b}
14537 @tab
14539 Brackets encoding only (default value)
14541 @end multitable
14544 For full details on these encoding
14545 methods see @ref{4e,,Wide_Character Encodings}.
14546 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
14547 options is specified, so for example @code{-gnatW8} specifies that both
14548 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
14549 with'ed directly or indirectly will be scanned using the specified
14550 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
14551 used, it must be used consistently throughout the program. However,
14552 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
14553 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
14554 any of the available coding schemes.
14556 Note that brackets encoding only applies to program text. Within comments,
14557 brackets are considered to be normal graphic characters, and bracket sequences
14558 are never recognized as wide characters.
14560 If no @code{-gnatW?} parameter is present, then the default
14561 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
14562 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
14563 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
14564 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
14566 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
14567 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
14568 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
14569 parameter.
14570 @end table
14572 When no @code{-gnatW?} is specified, then characters (other than wide
14573 characters represented using brackets notation) are treated as 8-bit
14574 Latin-1 codes. The codes recognized are the Latin-1 graphic characters,
14575 and ASCII format effectors (CR, LF, HT, VT). Other lower half control
14576 characters in the range 16#00#..16#1F# are not accepted in program text
14577 or in comments. Upper half control characters (16#80#..16#9F#) are rejected
14578 in program text, but allowed and ignored in comments. Note in particular
14579 that the Next Line (NEL) character whose encoding is 16#85# is not recognized
14580 as an end of line in this default mode. If your source program contains
14581 instances of the NEL character used as a line terminator,
14582 you must use UTF-8 encoding for the whole
14583 source program. In default mode, all lines must be ended by a standard
14584 end of line sequence (CR, CR/LF, or LF).
14586 Note that the convention of simply accepting all upper half characters in
14587 comments means that programs that use standard ASCII for program text, but
14588 UTF-8 encoding for comments are accepted in default mode, providing that the
14589 comments are ended by an appropriate (CR, or CR/LF, or LF) line terminator.
14590 This is a common mode for many programs with foreign language comments.
14592 @node File Naming Control,Subprogram Inlining Control,Character Set Control,Compiler Switches
14593 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat file-naming-control}@anchor{10b}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id24}@anchor{10c}
14594 @subsection File Naming Control
14597 @geindex -gnatk (gcc)
14600 @table @asis
14602 @item @code{-gnatk@emph{n}}
14604 Activates file name 'krunching'. @code{n}, a decimal integer in the range
14605 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
14606 including the @code{.ads} or @code{.adb} extension). The default is not
14607 to enable file name krunching.
14609 For the source file naming rules, @ref{52,,File Naming Rules}.
14610 @end table
14612 @node Subprogram Inlining Control,Auxiliary Output Control,File Naming Control,Compiler Switches
14613 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat subprogram-inlining-control}@anchor{10d}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id25}@anchor{10e}
14614 @subsection Subprogram Inlining Control
14617 @geindex -gnatn (gcc)
14620 @table @asis
14622 @item @code{-gnatn[12]}
14624 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the word 'inline'.
14625 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for inlining to
14626 actually occur, optimization must be enabled and, by default, inlining of
14627 subprograms across modules is not performed. If you want to additionally
14628 enable inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline} across modules,
14629 you must also specify this switch.
14631 In the absence of this switch, GNAT does not attempt inlining across modules
14632 and does not access the bodies of subprograms for which @code{pragma Inline} is
14633 specified if they are not in the current unit.
14635 You can optionally specify the inlining level: 1 for moderate inlining across
14636 modules, which is a good compromise between compilation times and performances
14637 at run time, or 2 for full inlining across modules, which may bring about
14638 longer compilation times. If no inlining level is specified, the compiler will
14639 pick it based on the optimization level: 1 for @code{-O1}, @code{-O2} or
14640 @code{-Os} and 2 for @code{-O3}.
14642 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
14643 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
14644 where possible, the call will be inlined.
14645 For further details on when inlining is possible
14646 see @ref{10f,,Inlining of Subprograms}.
14647 @end table
14649 @geindex -gnatN (gcc)
14652 @table @asis
14654 @item @code{-gnatN}
14656 This switch activates front-end inlining which also
14657 generates additional dependencies.
14659 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
14660 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
14661 @code{-gnatN} is deprecated, and the use of @code{-gnatn} is preferred.
14662 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
14663 inlining, but that is no longer the case.
14664 @end table
14666 @node Auxiliary Output Control,Debugging Control,Subprogram Inlining Control,Compiler Switches
14667 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat auxiliary-output-control}@anchor{110}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id26}@anchor{111}
14668 @subsection Auxiliary Output Control
14671 @geindex -gnatt (gcc)
14673 @geindex Writing internal trees
14675 @geindex Internal trees
14676 @geindex writing to file
14679 @table @asis
14681 @item @code{-gnatt}
14683 Causes GNAT to write the internal tree for a unit to a file (with the
14684 extension @code{.adt}.
14685 This not normally required, but is used by separate analysis tools.
14686 Typically
14687 these tools do the necessary compilations automatically, so you should
14688 not have to specify this switch in normal operation.
14689 Note that the combination of switches @code{-gnatct}
14690 generates a tree in the form required by ASIS applications.
14691 @end table
14693 @geindex -gnatu (gcc)
14696 @table @asis
14698 @item @code{-gnatu}
14700 Print a list of units required by this compilation on @code{stdout}.
14701 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
14702 either directly or indirectly.
14703 @end table
14705 @geindex -pass-exit-codes (gcc)
14708 @table @asis
14710 @item @code{-pass-exit-codes}
14712 If this switch is not used, the exit code returned by @code{gcc} when
14713 compiling multiple files indicates whether all source files have
14714 been successfully used to generate object files or not.
14716 When @code{-pass-exit-codes} is used, @code{gcc} exits with an extended
14717 exit status and allows an integrated development environment to better
14718 react to a compilation failure. Those exit status are:
14721 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
14722 @item
14724 @emph{5}
14726 @tab
14728 There was an error in at least one source file.
14730 @item
14732 @emph{3}
14734 @tab
14736 At least one source file did not generate an object file.
14738 @item
14740 @emph{2}
14742 @tab
14744 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
14746 @item
14748 @emph{0}
14750 @tab
14752 An object file has been generated for every source file.
14754 @end multitable
14756 @end table
14758 @node Debugging Control,Exception Handling Control,Auxiliary Output Control,Compiler Switches
14759 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat debugging-control}@anchor{112}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id27}@anchor{113}
14760 @subsection Debugging Control
14763 @quotation
14765 @geindex Debugging options
14766 @end quotation
14768 @geindex -gnatd (gcc)
14771 @table @asis
14773 @item @code{-gnatd@emph{x}}
14775 Activate internal debugging switches. @code{x} is a letter or digit, or
14776 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
14777 outputs desired. Normally these are used only for internal development
14778 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
14779 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
14780 file @code{debug.adb}.
14781 @end table
14783 @geindex -gnatG (gcc)
14786 @table @asis
14788 @item @code{-gnatG[=@emph{nn}]}
14790 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
14791 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
14792 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
14793 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
14794 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
14795 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
14796 This is very useful in understanding the implications of various Ada
14797 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
14798 Ada (e.g., the use of controlled types), where simple Ada statements can
14799 generate a lot of run-time code. By using @code{-gnatG} you can identify
14800 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
14801 approach to improve efficiency.
14803 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatG specifies an
14804 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
14805 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
14806 reset to 40. The equal sign is optional.
14808 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
14809 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
14810 additions correspond to low level features used in the generated code that
14811 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
14812 is a partial list of these special constructions. See the spec
14813 of package @code{Sprint} in file @code{sprint.ads} for a full list.
14815 @geindex -gnatL (gcc)
14817 If the switch @code{-gnatL} is used in conjunction with
14818 @code{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
14819 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
14822 @table @asis
14824 @item @code{new @emph{xxx} [storage_pool = @emph{yyy}]}
14826 Shows the storage pool being used for an allocator.
14828 @item @code{at end @emph{procedure-name};}
14830 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
14832 @item @code{(if @emph{expr} then @emph{expr} else @emph{expr})}
14834 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
14836 @item @code{@emph{target}^(@emph{source})}
14838 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
14840 @item @code{@emph{target}?(@emph{source})}
14842 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
14843 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
14845 @item @code{@emph{target}?^(@emph{source})}
14847 Combines the above two cases.
14848 @end table
14850 @code{@emph{x} #/ @emph{y}}
14852 @code{@emph{x} #mod @emph{y}}
14854 @code{@emph{x} # @emph{y}}
14857 @table @asis
14859 @item @code{@emph{x} #rem @emph{y}}
14861 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
14862 integers without any kind of scaling.
14864 @item @code{free @emph{expr} [storage_pool = @emph{xxx}]}
14866 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
14868 @item @code{[subtype or type declaration]}
14870 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
14871 type that is referenced elsewhere in the listing.
14873 @item @code{freeze @emph{type-name} [@emph{actions}]}
14875 Shows the point at which @code{type-name} is frozen, with possible
14876 associated actions to be performed at the freeze point.
14878 @item @code{reference @emph{itype}}
14880 Reference (and hence definition) to internal type @code{itype}.
14882 @item @code{@emph{function-name}! (@emph{arg}, @emph{arg}, @emph{arg})}
14884 Intrinsic function call.
14886 @item @code{@emph{label-name} : label}
14888 Declaration of label @code{labelname}.
14890 @item @code{#$ @emph{subprogram-name}}
14892 An implicit call to a run-time support routine
14893 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
14894 convenient manner).
14896 @item @code{@emph{expr} && @emph{expr} && @emph{expr} ... && @emph{expr}}
14898 A multiple concatenation (same effect as @code{expr} & @code{expr} &
14899 @code{expr}, but handled more efficiently).
14901 @item @code{[constraint_error]}
14903 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
14905 @item @code{@emph{expression}'reference}
14907 A pointer to the result of evaluating @{expression@}.
14909 @item @code{@emph{target-type}!(@emph{source-expression})}
14911 An unchecked conversion of @code{source-expression} to @code{target-type}.
14913 @item @code{[@emph{numerator}/@emph{denominator}]}
14915 Used to represent internal real literals (that) have no exact
14916 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
14917 evaluation of the expression 1.0/27.0).
14918 @end table
14919 @end table
14921 @geindex -gnatD (gcc)
14924 @table @asis
14926 @item @code{-gnatD[=nn]}
14928 When used in conjunction with @code{-gnatG}, this switch causes
14929 the expanded source, as described above for
14930 @code{-gnatG} to be written to files with names
14931 @code{xxx.dg}, where @code{xxx} is the normal file name,
14932 instead of to the standard output file. For
14933 example, if the source file name is @code{hello.adb}, then a file
14934 @code{hello.adb.dg} will be written.  The debugging
14935 information generated by the @code{gcc} @code{-g} switch
14936 will refer to the generated @code{xxx.dg} file. This allows
14937 you to do source level debugging using the generated code which is
14938 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
14939 which part of a complex construction raised an exception. This switch
14940 also suppresses generation of cross-reference information (see
14941 @code{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
14942 would refer to the @code{.dg} file, which would cause
14943 confusion since this is not the original source file.
14945 Note that @code{-gnatD} actually implies @code{-gnatG}
14946 automatically, so it is not necessary to give both options.
14947 In other words @code{-gnatD} is equivalent to @code{-gnatDG}).
14949 @geindex -gnatL (gcc)
14951 If the switch @code{-gnatL} is used in conjunction with
14952 @code{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
14953 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
14955 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatD specifies an
14956 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
14957 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
14958 reset to 40. The equal sign is optional.
14959 @end table
14961 @geindex -gnatr (gcc)
14963 @geindex pragma Restrictions
14966 @table @asis
14968 @item @code{-gnatr}
14970 This switch causes pragma Restrictions to be treated as Restriction_Warnings
14971 so that violation of restrictions causes warnings rather than illegalities.
14972 This is useful during the development process when new restrictions are added
14973 or investigated. The switch also causes pragma Profile to be treated as
14974 Profile_Warnings, and pragma Restricted_Run_Time and pragma Ravenscar set
14975 restriction warnings rather than restrictions.
14976 @end table
14978 @geindex -gnatR (gcc)
14981 @table @asis
14983 @item @code{-gnatR[0|1|2|3][e][m][s]}
14985 This switch controls output from the compiler of a listing showing
14986 representation information for declared types, objects and subprograms.
14987 For @code{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
14988 the @code{-gnatR} switch). For @code{-gnatR1} (which is the default,
14989 so @code{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and
14990 alignment information is listed for declared array and record types.
14991 For @code{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
14992 declared types and objects. The @code{Linker_Section} is also listed for any
14993 entity for which the @code{Linker_Section} is set explicitly or implicitly (the
14994 latter case occurs for objects of a type for which a @code{Linker_Section}
14995 is set).
14997 For @code{-gnatR3}, symbolic expressions for values that are computed
14998 at run time for records are included. These symbolic expressions have
14999 a mostly obvious format with #n being used to represent the value of the
15000 n'th discriminant. See source files @code{repinfo.ads/adb} in the
15001 GNAT sources for full details on the format of @code{-gnatR3} output.
15003 If the switch is followed by an @code{e} (e.g. @code{-gnatR2e}), then
15004 extended representation information for record sub-components of records
15005 are included.
15007 If the switch is followed by an @code{m} (e.g. @code{-gnatRm}), then
15008 subprogram conventions and parameter passing mechanisms for all the
15009 subprograms are included.
15011 If the switch is followed by an @code{s} (e.g., @code{-gnatR3s}), then
15012 the output is to a file with the name @code{file.rep} where file is
15013 the name of the corresponding source file.
15015 Note that it is possible for record components to have zero size. In
15016 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
15017 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
15018 @end table
15020 @geindex -gnatS (gcc)
15023 @table @asis
15025 @item @code{-gnatS}
15027 The use of the switch @code{-gnatS} for an
15028 Ada compilation will cause the compiler to output a
15029 representation of package Standard in a form very
15030 close to standard Ada. It is not quite possible to
15031 do this entirely in standard Ada (since new
15032 numeric base types cannot be created in standard
15033 Ada), but the output is easily
15034 readable to any Ada programmer, and is useful to
15035 determine the characteristics of target dependent
15036 types in package Standard.
15037 @end table
15039 @geindex -gnatx (gcc)
15042 @table @asis
15044 @item @code{-gnatx}
15046 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
15047 the @code{ALI} file. This information is used by a number of tools,
15048 including @code{gnatfind} and @code{gnatxref}. The @code{-gnatx} switch
15049 suppresses this information. This saves some space and may slightly
15050 speed up compilation, but means that these tools cannot be used.
15051 @end table
15053 @node Exception Handling Control,Units to Sources Mapping Files,Debugging Control,Compiler Switches
15054 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id28}@anchor{114}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat exception-handling-control}@anchor{115}
15055 @subsection Exception Handling Control
15058 GNAT uses two methods for handling exceptions at run-time. The
15059 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
15060 a frame with an exception handler. Then when an exception is
15061 raised, the context can be restored immediately, without the
15062 need for tracing stack frames. This method provides very fast
15063 exception propagation, but introduces significant overhead for
15064 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
15066 The other approach is called 'zero cost' exception handling.
15067 With this method, the compiler builds static tables to describe
15068 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
15069 a frame containing an exception handler. When an exception is
15070 raised, the tables are used to control a back trace of the
15071 subprogram invocation stack to locate the required exception
15072 handler. This method has considerably poorer performance for
15073 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
15074 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
15075 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
15076 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
15077 must be compiled with the @code{-funwind-tables} GCC's
15078 option.
15080 The following switches may be used to control which of the
15081 two exception handling methods is used.
15083 @geindex --RTS=sjlj (gnatmake)
15086 @table @asis
15088 @item @code{--RTS=sjlj}
15090 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
15091 for exception handling. If the default
15092 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
15093 this switch can be used to modify this default, and must be
15094 used for all units in the partition.
15095 This option is rarely used. One case in which it may be
15096 advantageous is if you have an application where exception
15097 raising is common and the overall performance of the
15098 application is improved by favoring exception propagation.
15099 @end table
15101 @geindex --RTS=zcx (gnatmake)
15103 @geindex Zero Cost Exceptions
15106 @table @asis
15108 @item @code{--RTS=zcx}
15110 This switch causes the zero cost approach to be used
15111 for exception handling. If this is the default mechanism for the
15112 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
15113 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
15114 this switch can be used to modify this default, and must be
15115 used for all units in the partition.
15116 This option can only be used if the zero cost approach
15117 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
15118 @end table
15120 The same option @code{--RTS} must be used both for @code{gcc}
15121 and @code{gnatbind}. Passing this option to @code{gnatmake}
15122 (@ref{dc,,Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
15123 through the compilation and binding steps.
15125 @node Units to Sources Mapping Files,Code Generation Control,Exception Handling Control,Compiler Switches
15126 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id29}@anchor{116}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat units-to-sources-mapping-files}@anchor{f7}
15127 @subsection Units to Sources Mapping Files
15130 @geindex -gnatem (gcc)
15133 @table @asis
15135 @item @code{-gnatem=@emph{path}}
15137 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
15138 from unit names to file names (without any directory information) and from
15139 file names to path names (with full directory information). These mappings
15140 are used by the compiler to short-circuit the path search.
15142 The use of mapping files is not required for correct operation of the
15143 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
15144 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
15145 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
15146 and the @code{-gnatem} switch is not a switch that you would use
15147 explicitly. It is intended primarily for use by automatic tools such as
15148 @code{gnatmake} running under the project file facility. The
15149 description here of the format of mapping files is provided
15150 for completeness and for possible use by other tools.
15152 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set, the
15153 first line is the unit name, in lower case, with @code{%s} appended
15154 for specs and @code{%b} appended for bodies; the second line is the
15155 file name; and the third line is the path name.
15157 Example:
15159 @example
15160 main%b
15161 main.2.ada
15162 /gnat/project1/sources/main.2.ada
15163 @end example
15165 When the switch @code{-gnatem} is specified, the compiler will
15166 create in memory the two mappings from the specified file. If there is
15167 any problem (nonexistent file, truncated file or duplicate entries),
15168 no mapping will be created.
15170 Several @code{-gnatem} switches may be specified; however, only the
15171 last one on the command line will be taken into account.
15173 When using a project file, @code{gnatmake} creates a temporary
15174 mapping file and communicates it to the compiler using this switch.
15175 @end table
15177 @node Code Generation Control,,Units to Sources Mapping Files,Compiler Switches
15178 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat code-generation-control}@anchor{117}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id30}@anchor{118}
15179 @subsection Code Generation Control
15182 The GCC technology provides a wide range of target dependent
15183 @code{-m} switches for controlling
15184 details of code generation with respect to different versions of
15185 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.,
15186 different members of the power pc family), and different requirements
15187 for optimal arrangement of instructions (e.g., different members of
15188 the x86 family). The list of available @code{-m} switches may be
15189 found in the GCC documentation.
15191 Use of these @code{-m} switches may in some cases result in improved
15192 code performance.
15194 The GNAT technology is tested and qualified without any
15195 @code{-m} switches,
15196 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
15197 switches. However, we generally expect most of these switches to work
15198 successfully with GNAT, and many customers have reported successful
15199 use of these options.
15201 Our general advice is to avoid the use of @code{-m} switches unless
15202 special needs lead to requirements in this area. In particular,
15203 there is no point in using @code{-m} switches to improve performance
15204 unless you actually see a performance improvement.
15206 @node Linker Switches,Binding with gnatbind,Compiler Switches,Building Executable Programs with GNAT
15207 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat linker-switches}@anchor{119}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id31}@anchor{11a}
15208 @section Linker Switches
15211 Linker switches can be specified after @code{-largs} builder switch.
15213 @geindex -fuse-ld=name
15216 @table @asis
15218 @item @code{-fuse-ld=@emph{name}}
15220 Linker to be used. The default is @code{bfd} for @code{ld.bfd},
15221 the alternative being @code{gold} for @code{ld.gold}. The later is
15222 a more recent and faster linker, but only available on GNU/Linux
15223 platforms.
15224 @end table
15226 @node Binding with gnatbind,Linking with gnatlink,Linker Switches,Building Executable Programs with GNAT
15227 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binding-with-gnatbind}@anchor{1d}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id32}@anchor{11b}
15228 @section Binding with @code{gnatbind}
15231 @geindex gnatbind
15233 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
15234 to bind compiled GNAT objects.
15236 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
15239 @itemize *
15241 @item 
15242 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
15243 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
15244 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
15245 given unit.
15247 @item 
15248 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
15249 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
15250 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
15252 @item 
15253 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
15254 This program is a small Ada package (body and spec) that
15255 must be subsequently compiled
15256 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
15257 performed automatically by @code{gnatlink}. The two most important
15258 functions of this program
15259 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
15260 and to call the main program.
15262 @item 
15263 Determines the set of object files required by the given main program.
15264 This information is output in the forms of comments in the generated program,
15265 to be read by the @code{gnatlink} utility used to link the Ada application.
15266 @end itemize
15268 @menu
15269 * Running gnatbind:: 
15270 * Switches for gnatbind:: 
15271 * Command-Line Access:: 
15272 * Search Paths for gnatbind:: 
15273 * Examples of gnatbind Usage:: 
15275 @end menu
15277 @node Running gnatbind,Switches for gnatbind,,Binding with gnatbind
15278 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat running-gnatbind}@anchor{11c}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id33}@anchor{11d}
15279 @subsection Running @code{gnatbind}
15282 The form of the @code{gnatbind} command is
15284 @example
15285 $ gnatbind [ switches ] mainprog[.ali] [ switches ]
15286 @end example
15288 where @code{mainprog.adb} is the Ada file containing the main program
15289 unit body. @code{gnatbind} constructs an Ada
15290 package in two files whose names are
15291 @code{b~mainprog.ads}, and @code{b~mainprog.adb}.
15292 For example, if given the
15293 parameter @code{hello.ali}, for a main program contained in file
15294 @code{hello.adb}, the binder output files would be @code{b~hello.ads}
15295 and @code{b~hello.adb}.
15297 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
15298 any source files it can locate. For example, if the binder determines
15299 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
15300 @code{.ALI}
15301 file is @code{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
15302 @code{pack.ads}, it attempts to locate the source file @code{pack.ads}
15303 (using the same search path conventions as previously described for the
15304 @code{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
15305 the time stamps
15306 or source checksums of the source and its references to in @code{ALI} files
15307 match. In other words, any @code{ALI} files that mentions this spec must have
15308 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
15309 where the source checksums match, a version close enough that the
15310 difference does not matter).
15312 @geindex Source files
15313 @geindex use by binder
15315 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
15316 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
15317 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
15318 source file without compiling files that depend on the source file cause
15319 error messages to be generated by the binder.
15321 For example, suppose you have a main program @code{hello.adb} and a
15322 package @code{P}, from file @code{p.ads} and you perform the following
15323 steps:
15326 @itemize *
15328 @item 
15329 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
15331 @item 
15332 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
15334 @item 
15335 Edit file @code{p.ads}.
15337 @item 
15338 Enter @code{gnatbind hello}.
15339 @end itemize
15341 At this point, the file @code{p.ali} contains an out-of-date time stamp
15342 because the file @code{p.ads} has been edited. The attempt at binding
15343 fails, and the binder generates the following error messages:
15345 @example
15346 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
15347 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
15348 @end example
15350 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
15351 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
15352 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
15353 binder output file is given in @ref{e,,Example of Binder Output File}.
15355 In most normal usage, the default mode of @code{gnatbind} which is to
15356 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
15357 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
15358 the generated main program. It can also be debugged just like any other
15359 Ada code provided the @code{-g} switch is used for
15360 @code{gnatbind} and @code{gnatlink}.
15362 @node Switches for gnatbind,Command-Line Access,Running gnatbind,Binding with gnatbind
15363 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id34}@anchor{11e}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gnatbind}@anchor{11f}
15364 @subsection Switches for @code{gnatbind}
15367 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
15368 be presented in subsequent sections.
15370 @geindex --version (gnatbind)
15373 @table @asis
15375 @item @code{--version}
15377 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15378 @end table
15380 @geindex --help (gnatbind)
15383 @table @asis
15385 @item @code{--help}
15387 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15388 all other options.
15389 @end table
15391 @geindex -a (gnatbind)
15394 @table @asis
15396 @item @code{-a}
15398 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
15399 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
15400 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
15401 shared Stand-Alone Libraries.
15402 @end table
15404 @geindex -aO (gnatbind)
15407 @table @asis
15409 @item @code{-aO}
15411 Specify directory to be searched for ALI files.
15412 @end table
15414 @geindex -aI (gnatbind)
15417 @table @asis
15419 @item @code{-aI}
15421 Specify directory to be searched for source file.
15422 @end table
15424 @geindex -A (gnatbind)
15427 @table @asis
15429 @item @code{-A[=@emph{filename}]}
15431 Output ALI list (to standard output or to the named file).
15432 @end table
15434 @geindex -b (gnatbind)
15437 @table @asis
15439 @item @code{-b}
15441 Generate brief messages to @code{stderr} even if verbose mode set.
15442 @end table
15444 @geindex -c (gnatbind)
15447 @table @asis
15449 @item @code{-c}
15451 Check only, no generation of binder output file.
15452 @end table
15454 @geindex -dnn[k|m] (gnatbind)
15457 @table @asis
15459 @item @code{-d@emph{nn}[k|m]}
15461 This switch can be used to change the default task stack size value
15462 to a specified size @code{nn}, which is expressed in bytes by default, or
15463 in kilobytes when suffixed with @code{k} or in megabytes when suffixed
15464 with @code{m}.
15465 In the absence of a @code{[k|m]} suffix, this switch is equivalent,
15466 in effect, to completing all task specs with
15468 @example
15469 pragma Storage_Size (nn);
15470 @end example
15472 When they do not already have such a pragma.
15473 @end table
15475 @geindex -D (gnatbind)
15478 @table @asis
15480 @item @code{-D@emph{nn}[k|m]}
15482 This switch can be used to change the default secondary stack size value
15483 to a specified size @code{nn}, which is expressed in bytes by default, or
15484 in kilobytes when suffixed with @code{k} or in megabytes when suffixed
15485 with @code{m}.
15487 The secondary stack is used to deal with functions that return a variable
15488 sized result, for example a function returning an unconstrained
15489 String. There are two ways in which this secondary stack is allocated.
15491 For most targets, the secondary stack grows on demand and is allocated
15492 as a chain of blocks in the heap. The -D option is not very
15493 relevant. It only give some control over the size of the allocated
15494 blocks (whose size is the minimum of the default secondary stack size value,
15495 and the actual size needed for the current allocation request).
15497 For certain targets, notably VxWorks 653 and bare board targets,
15498 the secondary stack is allocated by carving off a chunk of the primary task
15499 stack. By default this is a fixed percentage of the primary task stack as
15500 defined by System.Parameter.Sec_Stack_Percentage. This can be overridden per
15501 task using the Secondary_Stack_Size pragma/aspect. The -D option is used to
15502 define the size of the environment task's secondary stack.
15503 @end table
15505 @geindex -e (gnatbind)
15508 @table @asis
15510 @item @code{-e}
15512 Output complete list of elaboration-order dependencies.
15513 @end table
15515 @geindex -Ea (gnatbind)
15518 @table @asis
15520 @item @code{-Ea}
15522 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
15523 The "a" is for "address"; tracebacks will contain hexadecimal addresses,
15524 unless symbolic tracebacks are enabled.
15526 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
15527 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
15528 Note that on x86 ports, you must not use @code{-fomit-frame-pointer}
15529 @code{gcc} option.
15530 @end table
15532 @geindex -Es (gnatbind)
15535 @table @asis
15537 @item @code{-Es}
15539 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
15540 The "s" is for "symbolic"; symbolic tracebacks are enabled.
15541 @end table
15543 @geindex -E (gnatbind)
15546 @table @asis
15548 @item @code{-E}
15550 Currently the same as @code{-Ea}.
15551 @end table
15553 @geindex -f (gnatbind)
15556 @table @asis
15558 @item @code{-f@emph{elab-order}}
15560 Force elaboration order.
15561 @end table
15563 @geindex -F (gnatbind)
15566 @table @asis
15568 @item @code{-F}
15570 Force the checks of elaboration flags. @code{gnatbind} does not normally
15571 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
15572 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
15573 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
15574 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
15575 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
15576 flag checks are generated.
15577 @end table
15579 @geindex -h (gnatbind)
15582 @table @asis
15584 @item @code{-h}
15586 Output usage (help) information.
15588 @geindex -H32 (gnatbind)
15590 @item @code{-H32}
15592 Use 32-bit allocations for @code{__gnat_malloc} (and thus for access types).
15593 For further details see @ref{120,,Dynamic Allocation Control}.
15595 @geindex -H64 (gnatbind)
15597 @geindex __gnat_malloc
15599 @item @code{-H64}
15601 Use 64-bit allocations for @code{__gnat_malloc} (and thus for access types).
15602 For further details see @ref{120,,Dynamic Allocation Control}.
15604 @geindex -I (gnatbind)
15606 @item @code{-I}
15608 Specify directory to be searched for source and ALI files.
15610 @geindex -I- (gnatbind)
15612 @item @code{-I-}
15614 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
15615 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
15616 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
15618 @geindex -l (gnatbind)
15620 @item @code{-l}
15622 Output chosen elaboration order.
15624 @geindex -L (gnatbind)
15626 @item @code{-L@emph{xxx}}
15628 Bind the units for library building. In this case the @code{adainit} and
15629 @code{adafinal} procedures (@ref{b4,,Binding with Non-Ada Main Programs})
15630 are renamed to @code{@emph{xxx}init} and
15631 @code{@emph{xxx}final}.
15632 Implies -n.
15633 (@ref{15,,GNAT and Libraries}, for more details.)
15635 @geindex -M (gnatbind)
15637 @item @code{-M@emph{xyz}}
15639 Rename generated main program from main to xyz. This option is
15640 supported on cross environments only.
15642 @geindex -m (gnatbind)
15644 @item @code{-m@emph{n}}
15646 Limit number of detected errors or warnings to @code{n}, where @code{n} is
15647 in the range 1..999999. The default value if no switch is
15648 given is 9999. If the number of warnings reaches this limit, then a
15649 message is output and further warnings are suppressed, the bind
15650 continues in this case. If the number of errors reaches this
15651 limit, then a message is output and the bind is abandoned.
15652 A value of zero means that no limit is enforced. The equal
15653 sign is optional.
15655 @geindex -n (gnatbind)
15657 @item @code{-n}
15659 No main program.
15661 @geindex -nostdinc (gnatbind)
15663 @item @code{-nostdinc}
15665 Do not look for sources in the system default directory.
15667 @geindex -nostdlib (gnatbind)
15669 @item @code{-nostdlib}
15671 Do not look for library files in the system default directory.
15673 @geindex --RTS (gnatbind)
15675 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
15677 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
15678 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{dc,,Switches for gnatmake}).
15680 @geindex -o (gnatbind)
15682 @item @code{-o @emph{file}}
15684 Name the output file @code{file} (default is @code{b~`xxx}.adb`).
15685 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
15686 gnatlink cannot be used.
15688 @geindex -O (gnatbind)
15690 @item @code{-O[=@emph{filename}]}
15692 Output object list (to standard output or to the named file).
15694 @geindex -p (gnatbind)
15696 @item @code{-p}
15698 Pessimistic (worst-case) elaboration order.
15700 @geindex -P (gnatbind)
15702 @item @code{-P}
15704 Generate binder file suitable for CodePeer.
15706 @geindex -R (gnatbind)
15708 @item @code{-R}
15710 Output closure source list, which includes all non-run-time units that are
15711 included in the bind.
15713 @geindex -Ra (gnatbind)
15715 @item @code{-Ra}
15717 Like @code{-R} but the list includes run-time units.
15719 @geindex -s (gnatbind)
15721 @item @code{-s}
15723 Require all source files to be present.
15725 @geindex -S (gnatbind)
15727 @item @code{-S@emph{xxx}}
15729 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
15730 objects with pragma Initialize_Scalars.
15731 The @code{xxx} string specified with the switch is one of:
15734 @itemize *
15736 @item 
15737 @code{in} for an invalid value.
15739 If zero is invalid for the discrete type in question,
15740 then the scalar value is set to all zero bits.
15741 For signed discrete types, the largest possible negative value of
15742 the underlying scalar is set (i.e. a one bit followed by all zero bits).
15743 For unsigned discrete types, the underlying scalar value is set to all
15744 one bits. For floating-point types, a NaN value is set
15745 (see body of package System.Scalar_Values for exact values).
15747 @item 
15748 @code{lo} for low value.
15750 If zero is invalid for the discrete type in question,
15751 then the scalar value is set to all zero bits.
15752 For signed discrete types, the largest possible negative value of
15753 the underlying scalar is set (i.e. a one bit followed by all zero bits).
15754 For unsigned discrete types, the underlying scalar value is set to all
15755 zero bits. For floating-point, a small value is set
15756 (see body of package System.Scalar_Values for exact values).
15758 @item 
15759 @code{hi} for high value.
15761 If zero is invalid for the discrete type in question,
15762 then the scalar value is set to all one bits.
15763 For signed discrete types, the largest possible positive value of
15764 the underlying scalar is set (i.e. a zero bit followed by all one bits).
15765 For unsigned discrete types, the underlying scalar value is set to all
15766 one bits. For floating-point, a large value is set
15767 (see body of package System.Scalar_Values for exact values).
15769 @item 
15770 @code{xx} for hex value (two hex digits).
15772 The underlying scalar is set to a value consisting of repeated bytes, whose
15773 value corresponds to the given value. For example if @code{BF} is given,
15774 then a 32-bit scalar value will be set to the bit patterm @code{16#BFBFBFBF#}.
15775 @end itemize
15777 @geindex GNAT_INIT_SCALARS
15779 In addition, you can specify @code{-Sev} to indicate that the value is
15780 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
15781 variable of the form @code{GNAT_INIT_SCALARS=@emph{yy}}, where @code{yy} is one
15782 of @code{in/lo/hi/@emph{xx}} with the same meanings as above.
15783 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
15784 then the default is @code{in} (invalid values).
15785 @end table
15787 @geindex -static (gnatbind)
15790 @table @asis
15792 @item @code{-static}
15794 Link against a static GNAT run time.
15796 @geindex -shared (gnatbind)
15798 @item @code{-shared}
15800 Link against a shared GNAT run time when available.
15802 @geindex -t (gnatbind)
15804 @item @code{-t}
15806 Tolerate time stamp and other consistency errors.
15808 @geindex -T (gnatbind)
15810 @item @code{-T@emph{n}}
15812 Set the time slice value to @code{n} milliseconds. If the system supports
15813 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
15814 is used. If the system does not support specific time slice values, but
15815 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
15816 nonzero value will activate round-robin scheduling.
15818 A value of zero is treated specially. It turns off time
15819 slicing, and in addition, indicates to the tasking run time that the
15820 semantics should match as closely as possible the Annex D
15821 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
15822 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
15824 @geindex -u (gnatbind)
15826 @item @code{-u@emph{n}}
15828 Enable dynamic stack usage, with @code{n} results stored and displayed
15829 at program termination. A result is generated when a task
15830 terminates. Results that can't be stored are displayed on the fly, at
15831 task termination. This option is currently not supported on Itanium
15832 platforms. (See @ref{121,,Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
15834 @geindex -v (gnatbind)
15836 @item @code{-v}
15838 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
15839 @code{stdout}.
15841 @geindex -V (gnatbind)
15843 @item @code{-V@emph{key}=@emph{value}}
15845 Store the given association of @code{key} to @code{value} in the bind environment.
15846 Values stored this way can be retrieved at run time using
15847 @code{GNAT.Bind_Environment}.
15849 @geindex -w (gnatbind)
15851 @item @code{-w@emph{x}}
15853 Warning mode; @code{x} = s/e for suppress/treat as error.
15855 @geindex -Wx (gnatbind)
15857 @item @code{-Wx@emph{e}}
15859 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
15861 @geindex -x (gnatbind)
15863 @item @code{-x}
15865 Exclude source files (check object consistency only).
15867 @geindex -Xnnn (gnatbind)
15869 @item @code{-X@emph{nnn}}
15871 Set default exit status value, normally 0 for POSIX compliance.
15873 @geindex -y (gnatbind)
15875 @item @code{-y}
15877 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
15879 @geindex -z (gnatbind)
15881 @item @code{-z}
15883 No main subprogram.
15884 @end table
15886 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
15887 no arguments.
15889 @menu
15890 * Consistency-Checking Modes:: 
15891 * Binder Error Message Control:: 
15892 * Elaboration Control:: 
15893 * Output Control:: 
15894 * Dynamic Allocation Control:: 
15895 * Binding with Non-Ada Main Programs:: 
15896 * Binding Programs with No Main Subprogram:: 
15898 @end menu
15900 @node Consistency-Checking Modes,Binder Error Message Control,,Switches for gnatbind
15901 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat consistency-checking-modes}@anchor{122}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id35}@anchor{123}
15902 @subsubsection Consistency-Checking Modes
15905 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
15906 that object files are consistent with one another and are consistent
15907 with any source files it can locate. The following switches control binder
15908 access to sources.
15910 @quotation
15912 @geindex -s (gnatbind)
15913 @end quotation
15916 @table @asis
15918 @item @code{-s}
15920 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
15921 able to locate all source files that are referenced, in order to check
15922 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
15923 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
15924 file is an error.
15926 @geindex -Wx (gnatbind)
15928 @item @code{-Wx@emph{e}}
15930 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
15931 Normally the default wide character encoding method used for standard
15932 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
15933 the main source input (see description of switch
15934 @code{-gnatWx} for the compiler). The
15935 use of this switch for the binder (which has the same set of
15936 possible arguments) overrides this default as specified.
15938 @geindex -x (gnatbind)
15940 @item @code{-x}
15942 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
15943 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
15944 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
15945 the resulting program is self-consistent.
15946 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
15947 specify this switch, the binder will not detect that the object
15948 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
15949 mode that is automatically used by @code{gnatmake} because in this
15950 case the checking against sources has already been performed by
15951 @code{gnatmake} in the course of compilation (i.e., before binding).
15952 @end table
15954 @node Binder Error Message Control,Elaboration Control,Consistency-Checking Modes,Switches for gnatbind
15955 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id36}@anchor{124}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binder-error-message-control}@anchor{125}
15956 @subsubsection Binder Error Message Control
15959 The following switches provide control over the generation of error
15960 messages from the binder:
15962 @quotation
15964 @geindex -v (gnatbind)
15965 @end quotation
15968 @table @asis
15970 @item @code{-v}
15972 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
15973 @code{stderr}. If this switch is present, a header is written
15974 to @code{stdout} and any error messages are directed to @code{stdout}.
15975 All that is written to @code{stderr} is a brief summary message.
15977 @geindex -b (gnatbind)
15979 @item @code{-b}
15981 Generate brief error messages to @code{stderr} even if verbose mode is
15982 specified. This is relevant only when used with the
15983 @code{-v} switch.
15985 @geindex -m (gnatbind)
15987 @item @code{-m@emph{n}}
15989 Limits the number of error messages to @code{n}, a decimal integer in the
15990 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
15992 @geindex -M (gnatbind)
15994 @item @code{-M@emph{xxx}}
15996 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
15997 This is useful in the case of some cross-building environments, where
15998 the actual main program is separate from the one generated
15999 by @code{gnatbind}.
16001 @geindex -ws (gnatbind)
16003 @geindex Warnings
16005 @item @code{-ws}
16007 Suppress all warning messages.
16009 @geindex -we (gnatbind)
16011 @item @code{-we}
16013 Treat any warning messages as fatal errors.
16015 @geindex -t (gnatbind)
16017 @geindex Time stamp checks
16018 @geindex in binder
16020 @geindex Binder consistency checks
16022 @geindex Consistency checks
16023 @geindex in binder
16025 @item @code{-t}
16027 The binder performs a number of consistency checks including:
16030 @itemize *
16032 @item 
16033 Check that time stamps of a given source unit are consistent
16035 @item 
16036 Check that checksums of a given source unit are consistent
16038 @item 
16039 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
16041 @item 
16042 Check consistency of configuration pragmas as required
16043 @end itemize
16045 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
16046 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
16047 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
16048 file and subsequent link to obtain an executable.
16050 The @code{-t} switch converts these error messages
16051 into warnings, so that
16052 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
16053 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
16054 non-functional executable which has undefined semantics.
16056 @cartouche
16057 @quotation Note 
16058 This means that @code{-t} should be used only in unusual situations,
16059 with extreme care.
16060 @end quotation
16061 @end cartouche
16062 @end table
16064 @node Elaboration Control,Output Control,Binder Error Message Control,Switches for gnatbind
16065 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id37}@anchor{126}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat elaboration-control}@anchor{127}
16066 @subsubsection Elaboration Control
16069 The following switches provide additional control over the elaboration
16070 order. For full details see @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
16072 @geindex -f (gnatbind)
16075 @table @asis
16077 @item @code{-f@emph{elab-order}}
16079 Force elaboration order.
16081 @code{elab-order} should be the name of a "forced elaboration order file", that
16082 is, a text file containing library item names, one per line. A name of the
16083 form "some.unit%s" or "some.unit (spec)" denotes the spec of Some.Unit. A
16084 name of the form "some.unit%b" or "some.unit (body)" denotes the body of
16085 Some.Unit. Each pair of lines is taken to mean that there is an elaboration
16086 dependence of the second line on the first. For example, if the file
16087 contains:
16089 @example
16090 this (spec)
16091 this (body)
16092 that (spec)
16093 that (body)
16094 @end example
16096 then the spec of This will be elaborated before the body of This, and the
16097 body of This will be elaborated before the spec of That, and the spec of That
16098 will be elaborated before the body of That. The first and last of these three
16099 dependences are already required by Ada rules, so this file is really just
16100 forcing the body of This to be elaborated before the spec of That.
16102 The given order must be consistent with Ada rules, or else @code{gnatbind} will
16103 give elaboration cycle errors. For example, if you say x (body) should be
16104 elaborated before x (spec), there will be a cycle, because Ada rules require
16105 x (spec) to be elaborated before x (body); you can't have the spec and body
16106 both elaborated before each other.
16108 If you later add "with That;" to the body of This, there will be a cycle, in
16109 which case you should erase either "this (body)" or "that (spec)" from the
16110 above forced elaboration order file.
16112 Blank lines and Ada-style comments are ignored. Unit names that do not exist
16113 in the program are ignored. Units in the GNAT predefined library are also
16114 ignored.
16116 @geindex -p (gnatbind)
16118 @item @code{-p}
16120 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is
16121 likely to minimize the likelihood of an elaboration order error resulting
16122 in raising a @code{Program_Error} exception. This switch reverses the
16123 action of the binder, and requests that it deliberately choose an order
16124 that is likely to maximize the likelihood of an elaboration error.
16125 This is useful in ensuring portability and avoiding dependence on
16126 accidental fortuitous elaboration ordering.
16128 Normally it only makes sense to use the @code{-p}
16129 switch if dynamic
16130 elaboration checking is used (@code{-gnatE} switch used for compilation).
16131 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
16132 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
16133 These implicit pragmas are still respected by the binder in
16134 @code{-p} mode, so a
16135 safe elaboration order is assured.
16137 Note that @code{-p} is not intended for
16138 production use; it is more for debugging/experimental use.
16139 @end table
16141 @node Output Control,Dynamic Allocation Control,Elaboration Control,Switches for gnatbind
16142 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat output-control}@anchor{128}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id38}@anchor{129}
16143 @subsubsection Output Control
16146 The following switches allow additional control over the output
16147 generated by the binder.
16149 @quotation
16151 @geindex -c (gnatbind)
16152 @end quotation
16155 @table @asis
16157 @item @code{-c}
16159 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
16160 binder performs all error checks but does not generate an output file.
16162 @geindex -e (gnatbind)
16164 @item @code{-e}
16166 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
16167 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
16168 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
16169 written to @code{stdout}.
16171 @geindex -h (gnatbind)
16173 @item @code{-h}
16175 Output usage information. The output is written to @code{stdout}.
16177 @geindex -K (gnatbind)
16179 @item @code{-K}
16181 Output linker options to @code{stdout}. Includes library search paths,
16182 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
16183 by @code{gnatbind}.
16185 @geindex -l (gnatbind)
16187 @item @code{-l}
16189 Output chosen elaboration order. The output is written to @code{stdout}.
16191 @geindex -O (gnatbind)
16193 @item @code{-O}
16195 Output full names of all the object files that must be linked to provide
16196 the Ada component of the program. The output is written to @code{stdout}.
16197 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
16198 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
16199 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
16200 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
16202 @geindex -o (gnatbind)
16204 @item @code{-o @emph{file}}
16206 Set name of output file to @code{file} instead of the normal
16207 @code{b~`mainprog}.adb` default. Note that @code{file} denote the Ada
16208 binder generated body filename.
16209 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
16210 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
16211 the binder file.
16213 @geindex -r (gnatbind)
16215 @item @code{-r}
16217 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
16218 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
16219 be used to improve code generation in some cases.
16220 @end table
16222 @node Dynamic Allocation Control,Binding with Non-Ada Main Programs,Output Control,Switches for gnatbind
16223 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat dynamic-allocation-control}@anchor{120}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id39}@anchor{12a}
16224 @subsubsection Dynamic Allocation Control
16227 The heap control switches -- @code{-H32} and @code{-H64} --
16228 determine whether dynamic allocation uses 32-bit or 64-bit memory.
16229 They only affect compiler-generated allocations via @code{__gnat_malloc};
16230 explicit calls to @code{malloc} and related functions from the C
16231 run-time library are unaffected.
16234 @table @asis
16236 @item @code{-H32}
16238 Allocate memory on 32-bit heap
16240 @item @code{-H64}
16242 Allocate memory on 64-bit heap.  This is the default
16243 unless explicitly overridden by a @code{'Size} clause on the access type.
16244 @end table
16246 These switches are only effective on VMS platforms.
16248 @node Binding with Non-Ada Main Programs,Binding Programs with No Main Subprogram,Dynamic Allocation Control,Switches for gnatbind
16249 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binding-with-non-ada-main-programs}@anchor{b4}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id40}@anchor{12b}
16250 @subsubsection Binding with Non-Ada Main Programs
16253 The description so far has assumed that the main
16254 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
16255 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
16256 program. GNAT also supports the building of executable programs where
16257 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
16258 written in Ada and compiled using GNAT (@ref{44,,Mixed Language Programming}).
16259 The following switch is used in this situation:
16261 @quotation
16263 @geindex -n (gnatbind)
16264 @end quotation
16267 @table @asis
16269 @item @code{-n}
16271 No main program. The main program is not in Ada.
16272 @end table
16274 In this case, most of the functions of the binder are still required,
16275 but instead of generating a main program, the binder generates a file
16276 containing the following callable routines:
16278 @quotation
16280 @geindex adainit
16283 @table @asis
16285 @item @code{adainit}
16287 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
16288 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
16289 required before the first call to an Ada subprogram.
16291 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
16292 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
16293 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
16294 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
16295 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
16296 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
16297 that the FPU is in the right state.
16298 @end table
16300 @geindex adafinal
16303 @table @asis
16305 @item @code{adafinal}
16307 You must call this routine to perform any library-level finalization
16308 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
16309 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
16310 terminates.
16311 @end table
16312 @end quotation
16314 @geindex -n (gnatbind)
16316 @geindex Binder
16317 @geindex multiple input files
16319 If the @code{-n} switch
16320 is given, more than one ALI file may appear on
16321 the command line for @code{gnatbind}. The normal @code{closure}
16322 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
16323 the closure means finding out the set of units involved by tracing
16324 @emph{with} references. The reason it is necessary to be able to
16325 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
16326 more quite separate groups of Ada units.
16328 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
16329 file, unless overridden by the use of the @code{-o file}.
16331 @geindex -o (gnatbind)
16333 The output is an Ada unit in source form that can be compiled with GNAT.
16334 This compilation occurs automatically as part of the @code{gnatlink}
16335 processing.
16337 Currently the GNAT run time requires a FPU using 80 bits mode
16338 precision. Under targets where this is not the default it is required to
16339 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
16340 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
16341 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
16342 where floating point computation could be broken after this call.
16344 @node Binding Programs with No Main Subprogram,,Binding with Non-Ada Main Programs,Switches for gnatbind
16345 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binding-programs-with-no-main-subprogram}@anchor{12c}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id41}@anchor{12d}
16346 @subsubsection Binding Programs with No Main Subprogram
16349 It is possible to have an Ada program which does not have a main
16350 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
16351 packages, then the finalization routines.
16353 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
16355 @quotation
16357 @geindex -z (gnatbind)
16358 @end quotation
16361 @table @asis
16363 @item @code{-z}
16365 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
16366 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
16367 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
16368 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
16369 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
16370 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
16371 the binder switch
16372 @code{-Wx} to override this default).
16373 @end table
16375 @node Command-Line Access,Search Paths for gnatbind,Switches for gnatbind,Binding with gnatbind
16376 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id42}@anchor{12e}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat command-line-access}@anchor{12f}
16377 @subsection Command-Line Access
16380 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
16381 arguments and program name. In order for this interface to operate
16382 correctly, the two variables
16384 @example
16385 int gnat_argc;
16386 char **gnat_argv;
16387 @end example
16389 @geindex gnat_argv
16391 @geindex gnat_argc
16393 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
16394 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
16395 main program. With no @emph{n} present, @code{gnatbind}
16396 generates the C main program to automatically set these variables.
16397 If the @emph{n} switch is used, there is no automatic way to
16398 set these variables. If they are not set, the procedures in
16399 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
16400 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
16401 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
16402 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
16405 @node Search Paths for gnatbind,Examples of gnatbind Usage,Command-Line Access,Binding with gnatbind
16406 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat search-paths-for-gnatbind}@anchor{8c}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id43}@anchor{130}
16407 @subsection Search Paths for @code{gnatbind}
16410 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
16411 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
16413 For source files, it follows exactly the same search rules as @code{gcc}
16414 (see @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
16415 directories searched are:
16418 @itemize *
16420 @item 
16421 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
16422 the switch @code{-I-} is specified.
16424 @item 
16425 All directories specified by @code{-I}
16426 switches on the @code{gnatbind}
16427 command line, in the order given.
16429 @geindex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16431 @item 
16432 Each of the directories listed in the text file whose name is given
16433 by the 
16434 @geindex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16435 @geindex environment variable; ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16436 @code{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} environment variable.
16438 @geindex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16439 @geindex environment variable; ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16440 @code{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the gnat
16441 driver when project files are used. It should not normally be set
16442 by other means.
16444 @geindex ADA_OBJECTS_PATH
16446 @item 
16447 Each of the directories listed in the value of the
16448 @geindex ADA_OBJECTS_PATH
16449 @geindex environment variable; ADA_OBJECTS_PATH
16450 @code{ADA_OBJECTS_PATH} environment variable.
16451 Construct this value
16452 exactly as the 
16453 @geindex PATH
16454 @geindex environment variable; PATH
16455 @code{PATH} environment variable: a list of directory
16456 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
16457 of GNAT).
16459 @item 
16460 The content of the @code{ada_object_path} file which is part of the GNAT
16461 installation tree and is used to store standard libraries such as the
16462 GNAT Run Time Library (RTL) unless the switch @code{-nostdlib} is
16463 specified. See @ref{87,,Installing a library}
16464 @end itemize
16466 @geindex -I (gnatbind)
16468 @geindex -aI (gnatbind)
16470 @geindex -aO (gnatbind)
16472 In the binder the switch @code{-I}
16473 is used to specify both source and
16474 library file paths. Use @code{-aI}
16475 instead if you want to specify
16476 source paths only, and @code{-aO}
16477 if you want to specify library paths
16478 only. This means that for the binder
16479 @code{-I@emph{dir}} is equivalent to
16480 @code{-aI@emph{dir}}
16481 @code{-aO`@emph{dir}}.
16482 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
16483 current working directory.
16485 @geindex Ada
16487 @geindex System
16489 @geindex Interfaces
16491 @geindex GNAT
16493 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
16494 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
16495 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
16496 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
16497 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
16498 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
16499 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
16500 different from the directory containing the sources. In a normal
16501 installation, you need not specify these directory names when compiling
16502 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
16503 cause these files to be found.
16505 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
16506 in compiling sources from multiple directories. This can make
16507 development environments much more flexible.
16509 @node Examples of gnatbind Usage,,Search Paths for gnatbind,Binding with gnatbind
16510 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id44}@anchor{131}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat examples-of-gnatbind-usage}@anchor{132}
16511 @subsection Examples of @code{gnatbind} Usage
16514 Here are some examples of @code{gnatbind} invovations:
16516 @quotation
16518 @example
16519 gnatbind hello
16520 @end example
16522 The main program @code{Hello} (source program in @code{hello.adb}) is
16523 bound using the standard switch settings. The generated main program is
16524 @code{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
16526 @example
16527 gnatbind hello -o mainprog.adb
16528 @end example
16530 The main program @code{Hello} (source program in @code{hello.adb}) is
16531 bound using the standard switch settings. The generated main program is
16532 @code{mainprog.adb} with the associated spec in
16533 @code{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
16534 spec. Note that if this option is used, then linking must be done manually,
16535 since gnatlink will not be able to find the generated file.
16536 @end quotation
16538 @node Linking with gnatlink,Using the GNU make Utility,Binding with gnatbind,Building Executable Programs with GNAT
16539 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id45}@anchor{133}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat linking-with-gnatlink}@anchor{1e}
16540 @section Linking with @code{gnatlink}
16543 @geindex gnatlink
16545 This chapter discusses @code{gnatlink}, a tool that links
16546 an Ada program and builds an executable file. This utility
16547 invokes the system linker (via the @code{gcc} command)
16548 with a correct list of object files and library references.
16549 @code{gnatlink} automatically determines the list of files and
16550 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
16551 generated by the @code{gnatbind} to determine this list.
16553 @menu
16554 * Running gnatlink:: 
16555 * Switches for gnatlink:: 
16557 @end menu
16559 @node Running gnatlink,Switches for gnatlink,,Linking with gnatlink
16560 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id46}@anchor{134}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat running-gnatlink}@anchor{135}
16561 @subsection Running @code{gnatlink}
16564 The form of the @code{gnatlink} command is
16566 @example
16567 $ gnatlink [ switches ] mainprog [.ali]
16568            [ non-Ada objects ] [ linker options ]
16569 @end example
16571 The arguments of @code{gnatlink} (switches, main @code{ALI} file,
16572 non-Ada objects
16573 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
16574 be mistaken for a main @code{ALI} file.
16575 Any file name @code{F} without the @code{.ali}
16576 extension will be taken as the main @code{ALI} file if a file exists
16577 whose name is the concatenation of @code{F} and @code{.ali}.
16579 @code{mainprog.ali} references the ALI file of the main program.
16580 The @code{.ali} extension of this file can be omitted. From this
16581 reference, @code{gnatlink} locates the corresponding binder file
16582 @code{b~mainprog.adb} and, using the information in this file along
16583 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
16584 linker command file to create the executable.
16586 The arguments other than the @code{gnatlink} switches and the main
16587 @code{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
16588 They typically include the names of
16589 object files for units written in other languages than Ada and any library
16590 references required to resolve references in any of these foreign language
16591 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
16593 @code{linker options} is an optional list of linker specific
16594 switches.
16595 The default linker called by gnatlink is @code{gcc} which in
16596 turn calls the appropriate system linker.
16598 One useful option for the linker is @code{-s}: it reduces the size of the
16599 executable by removing all symbol table and relocation information from the
16600 executable.
16602 Standard options for the linker such as @code{-lmy_lib} or
16603 @code{-Ldir} can be added as is.
16604 For options that are not recognized by
16605 @code{gcc} as linker options, use the @code{gcc} switches
16606 @code{-Xlinker} or @code{-Wl,}.
16608 Refer to the GCC documentation for
16609 details.
16611 Here is an example showing how to generate a linker map:
16613 @example
16614 $ gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE
16615 @end example
16617 Using @code{linker options} it is possible to set the program stack and
16618 heap size.
16619 See @ref{136,,Setting Stack Size from gnatlink} and
16620 @ref{137,,Setting Heap Size from gnatlink}.
16622 @code{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
16623 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
16624 @code{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
16625 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
16626 presented to the linker.
16628 @node Switches for gnatlink,,Running gnatlink,Linking with gnatlink
16629 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id47}@anchor{138}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gnatlink}@anchor{139}
16630 @subsection Switches for @code{gnatlink}
16633 The following switches are available with the @code{gnatlink} utility:
16635 @geindex --version (gnatlink)
16638 @table @asis
16640 @item @code{--version}
16642 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
16643 @end table
16645 @geindex --help (gnatlink)
16648 @table @asis
16650 @item @code{--help}
16652 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
16653 all other options.
16654 @end table
16656 @geindex Command line length
16658 @geindex -f (gnatlink)
16661 @table @asis
16663 @item @code{-f}
16665 On some targets, the command line length is limited, and @code{gnatlink}
16666 will generate a separate file for the linker if the list of object files
16667 is too long.
16668 The @code{-f} switch forces this file
16669 to be generated even if
16670 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
16671 special situations where the command line length is exceeded.
16672 @end table
16674 @geindex Debugging information
16675 @geindex including
16677 @geindex -g (gnatlink)
16680 @table @asis
16682 @item @code{-g}
16684 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
16685 other words, @code{b~mainprog.adb}) to be compiled with @code{-g}.
16686 In addition, the binder does not delete the @code{b~mainprog.adb},
16687 @code{b~mainprog.o} and @code{b~mainprog.ali} files.
16688 Without @code{-g}, the binder removes these files by default.
16689 @end table
16691 @geindex -n (gnatlink)
16694 @table @asis
16696 @item @code{-n}
16698 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
16699 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
16700 the binder file.
16701 @end table
16703 @geindex -v (gnatlink)
16706 @table @asis
16708 @item @code{-v}
16710 Verbose mode. Causes additional information to be output, including a full
16711 list of the included object files.
16712 This switch option is most useful when you want
16713 to see what set of object files are being used in the link step.
16714 @end table
16716 @geindex -v -v (gnatlink)
16719 @table @asis
16721 @item @code{-v -v}
16723 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
16724 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
16725 @end table
16727 @geindex -o (gnatlink)
16730 @table @asis
16732 @item @code{-o @emph{exec-name}}
16734 @code{exec-name} specifies an alternate name for the generated
16735 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
16736 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
16737 an executable called @code{try}.
16738 @end table
16740 @geindex -b (gnatlink)
16743 @table @asis
16745 @item @code{-b @emph{target}}
16747 Compile your program to run on @code{target}, which is the name of a
16748 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
16749 @code{target} is not the same as your host system.
16750 @end table
16752 @geindex -B (gnatlink)
16755 @table @asis
16757 @item @code{-B@emph{dir}}
16759 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
16760 from @code{dir} instead of the default location. Only use this switch
16761 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
16762 See the @code{Directory Options} section in @cite{The_GNU_Compiler_Collection}
16763 for further details. You would normally use the @code{-b} or
16764 @code{-V} switch instead.
16765 @end table
16767 @geindex -M (gnatlink)
16770 @table @asis
16772 @item @code{-M}
16774 When linking an executable, create a map file. The name of the map file
16775 has the same name as the executable with extension ".map".
16776 @end table
16778 @geindex -M= (gnatlink)
16781 @table @asis
16783 @item @code{-M=@emph{mapfile}}
16785 When linking an executable, create a map file. The name of the map file is
16786 @code{mapfile}.
16787 @end table
16789 @geindex --GCC=compiler_name (gnatlink)
16792 @table @asis
16794 @item @code{--GCC=@emph{compiler_name}}
16796 Program used for compiling the binder file. The default is
16797 @code{gcc}. You need to use quotes around @code{compiler_name} if
16798 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
16799 As an example @code{--GCC="foo -x -y"} will instruct @code{gnatlink} to
16800 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @code{-c} is always
16801 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
16802 command that will be used by @code{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
16803 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
16804 itself must not include any embedded spaces. If the compiler executable is
16805 different from the default one (gcc or <prefix>-gcc), then the back-end
16806 switches in the ALI file are not used to compile the binder generated source.
16807 For example, this is the case with @code{--GCC="foo -x -y"}. But the back end
16808 switches will be used for @code{--GCC="gcc -gnatv"}. If several
16809 @code{--GCC=compiler_name} are used, only the last @code{compiler_name}
16810 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
16811 into account. Thus,
16812 @code{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
16813 @code{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
16814 @end table
16816 @geindex --LINK= (gnatlink)
16819 @table @asis
16821 @item @code{--LINK=@emph{name}}
16823 @code{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
16824 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
16825 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
16826 name for the linker is @code{gcc}. When this switch is used, the
16827 specified linker is called instead of @code{gcc} with exactly the same
16828 parameters that would have been passed to @code{gcc} so if the desired
16829 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
16830 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
16831 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
16832 switch.
16833 @end table
16835 @node Using the GNU make Utility,,Linking with gnatlink,Building Executable Programs with GNAT
16836 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-the-gnu-make-utility}@anchor{1f}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id48}@anchor{13a}
16837 @section Using the GNU @code{make} Utility
16840 @geindex make (GNU)
16841 @geindex GNU make
16843 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
16844 problems. It does not explain how to write a makefile, nor does it try to replace the
16845 @code{gnatmake} utility (@ref{1b,,Building with gnatmake}).
16847 All the examples in this section are specific to the GNU version of
16848 make. Although @code{make} is a standard utility, and the basic language
16849 is the same, these examples use some advanced features found only in
16850 @code{GNU make}.
16852 @menu
16853 * Using gnatmake in a Makefile:: 
16854 * Automatically Creating a List of Directories:: 
16855 * Generating the Command Line Switches:: 
16856 * Overcoming Command Line Length Limits:: 
16858 @end menu
16860 @node Using gnatmake in a Makefile,Automatically Creating a List of Directories,,Using the GNU make Utility
16861 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-gnatmake-in-a-makefile}@anchor{13b}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id49}@anchor{13c}
16862 @subsection Using gnatmake in a Makefile
16865 @c index makefile (GNU make)
16867 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
16868 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
16869 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
16870 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
16871 time of very big applications while maintaining full coherence at
16872 each step of the build process.
16874 The list of dependencies are handled automatically by
16875 @code{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
16876 the appropriate directories.
16878 Note that you should also read the example on how to automatically
16879 create the list of directories
16880 (@ref{13d,,Automatically Creating a List of Directories})
16881 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
16883 @example
16884 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
16885 ## configuration:
16886 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
16887 ##    Each of these csc is put in its own directory.
16888 ##    Their name are referenced by the directory names.
16889 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
16890 ##    with static libraries
16891 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
16892 ##    csc is put in the top level directory (where the Makefile is).
16893 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
16894 ##                    \\_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
16895 ##                    \\_ ...
16896 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
16897 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
16898 ## gnatlink below)
16900 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
16901 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
16902 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
16904 # The list of computer software component for your project. This might be
16905 # generated automatically.
16906 CSC_LIST=aa bb cc
16908 # Name of the main program (no extension)
16909 MAIN=main
16911 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
16912 #NEED_FPIC=-fPIC
16914 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
16915 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
16916 # directory in the Object_Path.
16917 GLIB=...
16919 # The directories for the libraries
16920 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
16921 # could simply use the expanded form:
16922 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
16923 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
16925 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
16926     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
16927     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
16929 objects::
16930     # recompile the sources
16931     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
16933 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
16934 # by a new tool, gnatmlib
16935 $@{LIB_DIR@}:
16936     mkdir -p $@{dir $@@ @}
16937     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
16938     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
16940 # The dependencies for the modules
16941 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
16942 # make won't be able to do it itself.
16943 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
16944 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
16945 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
16947 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
16948 # program
16949 run::
16950     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
16952 clean::
16953     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
16954     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
16955     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
16956     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
16957 @end example
16959 @node Automatically Creating a List of Directories,Generating the Command Line Switches,Using gnatmake in a Makefile,Using the GNU make Utility
16960 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id50}@anchor{13e}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat automatically-creating-a-list-of-directories}@anchor{13d}
16961 @subsection Automatically Creating a List of Directories
16964 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
16965 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
16966 specify each of them by hand, since you then have full control over what
16967 is the proper order for these directories, which ones should be
16968 included.
16970 However, in larger projects, which might involve hundreds of
16971 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
16972 automatically.
16974 The example below presents two methods. The first one, although less
16975 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
16976 characters, that are automatically expanded by @code{make}. Its
16977 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
16978 organization of your project, such as for instance the directory tree
16979 depth, whether some directories are found in a separate tree, etc.
16981 The second method is the most general one. It requires an external
16982 program, called @code{find}, which is standard on all Unix systems. All
16983 the directories found under a given root directory will be added to the
16984 list.
16986 @example
16987 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
16988 # All the directories can contain any number of files
16989 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
16990 #                       ->  ab
16991 #                       ->  ac
16992 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
16993 #                       ->  bb
16994 #                       ->  bc
16995 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
16996 # you need this list (see the other examples in this section)
16998 # The root of your project's directory hierarchy
16999 ROOT_DIRECTORY=.
17001 ####
17002 # First method: specify explicitly the list of directories
17003 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
17004 ####
17006 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
17008 ####
17009 # Second method: use wildcards
17010 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
17011 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
17012 # to avoid duplicate directory names.
17013 # We thus use make's `@w{`}dir`@w{`} and `@w{`}sort`@w{`} functions.
17014 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
17015 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
17016 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
17017 ####
17019 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
17020                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
17022 ####
17023 # Third method: use an external program
17024 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
17025 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
17026 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
17027 ####
17029 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
17030 @end example
17032 @node Generating the Command Line Switches,Overcoming Command Line Length Limits,Automatically Creating a List of Directories,Using the GNU make Utility
17033 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id51}@anchor{13f}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat generating-the-command-line-switches}@anchor{140}
17034 @subsection Generating the Command Line Switches
17037 Once you have created the list of directories as explained in the
17038 previous section (@ref{13d,,Automatically Creating a List of Directories}),
17039 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
17041 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
17042 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
17043 of directories.
17045 @example
17046 # see "Automatically creating a list of directories" to create
17047 # these variables
17048 SOURCE_DIRS=
17049 OBJECT_DIRS=
17051 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
17052 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
17054 all:
17055         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
17056 @end example
17058 @node Overcoming Command Line Length Limits,,Generating the Command Line Switches,Using the GNU make Utility
17059 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat overcoming-command-line-length-limits}@anchor{141}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id52}@anchor{142}
17060 @subsection Overcoming Command Line Length Limits
17063 One problem that might be encountered on big projects is that many
17064 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
17065 gnatmake the list of source and object directories.
17067 This example shows how you can set up environment variables, which will
17068 make @code{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
17069 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
17070 even none on most systems).
17072 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
17073 using one of the methods presented in
17074 @ref{13d,,Automatically Creating a List of Directories}.
17075 For the sake of completeness, we assume that the object
17076 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
17078 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
17079 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
17080 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
17081 make behavior which is to expand the variables only when they are
17082 actually used.
17084 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
17085 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
17087 @example
17088 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECTS_PATH.
17089 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
17090 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
17091 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECTS_PATH).
17092 # You can of course have different values for these variables.
17094 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
17095 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
17096 # library is installed.
17098 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
17099 # variables
17100 SOURCE_DIRS=
17101 OBJECT_DIRS=
17103 empty:=
17104 space:=$@{empty@} $@{empty@}
17105 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
17106 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
17107 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
17108 ADA_OBJECTS_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
17109 export ADA_INCLUDE_PATH
17110 export ADA_OBJECTS_PATH
17112 all:
17113         gnatmake main_unit
17114 @end example
17116 @node GNAT Utility Programs,GNAT and Program Execution,Building Executable Programs with GNAT,Top
17117 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs doc}@anchor{143}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs gnat-utility-programs}@anchor{b}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id1}@anchor{144}
17118 @chapter GNAT Utility Programs
17121 This chapter describes a number of utility programs:
17125 @itemize *
17127 @item 
17128 @ref{20,,The File Cleanup Utility gnatclean}
17130 @item 
17131 @ref{21,,The GNAT Library Browser gnatls}
17133 @item 
17134 @ref{22,,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind}
17136 @item 
17137 @ref{23,,The Ada to HTML Converter gnathtml}
17138 @end itemize
17140 Other GNAT utilities are described elsewhere in this manual:
17143 @itemize *
17145 @item 
17146 @ref{59,,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname}
17148 @item 
17149 @ref{63,,File Name Krunching with gnatkr}
17151 @item 
17152 @ref{36,,Renaming Files with gnatchop}
17154 @item 
17155 @ref{17,,Preprocessing with gnatprep}
17156 @end itemize
17158 @menu
17159 * The File Cleanup Utility gnatclean:: 
17160 * The GNAT Library Browser gnatls:: 
17161 * The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind:: 
17162 * The Ada to HTML Converter gnathtml:: 
17164 @end menu
17166 @node The File Cleanup Utility gnatclean,The GNAT Library Browser gnatls,,GNAT Utility Programs
17167 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id2}@anchor{145}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs the-file-cleanup-utility-gnatclean}@anchor{20}
17168 @section The File Cleanup Utility @code{gnatclean}
17171 @geindex File cleanup tool
17173 @geindex gnatclean
17175 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
17176 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
17177 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
17178 generated files and executable files.
17180 @menu
17181 * Running gnatclean:: 
17182 * Switches for gnatclean:: 
17184 @end menu
17186 @node Running gnatclean,Switches for gnatclean,,The File Cleanup Utility gnatclean
17187 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs running-gnatclean}@anchor{146}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id3}@anchor{147}
17188 @subsection Running @code{gnatclean}
17191 The @code{gnatclean} command has the form:
17193 @quotation
17195 @example
17196 $ gnatclean switches names
17197 @end example
17198 @end quotation
17200 where @code{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.ads} and
17201 @code{adb} may be omitted. If a project file is specified using switch
17202 @code{-P}, then @code{names} may be completely omitted.
17204 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
17205 if switch @code{-c} is not specified, by the binder and
17206 the linker. In informative-only mode, specified by switch
17207 @code{-n}, the list of files that would have been deleted in
17208 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
17210 @node Switches for gnatclean,,Running gnatclean,The File Cleanup Utility gnatclean
17211 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id4}@anchor{148}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs switches-for-gnatclean}@anchor{149}
17212 @subsection Switches for @code{gnatclean}
17215 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
17217 @geindex --version (gnatclean)
17220 @table @asis
17222 @item @code{--version}
17224 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
17225 @end table
17227 @geindex --help (gnatclean)
17230 @table @asis
17232 @item @code{--help}
17234 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17235 all other options.
17237 @item @code{--subdirs=@emph{subdir}}
17239 Actual object directory of each project file is the subdirectory subdir of the
17240 object directory specified or defaulted in the project file.
17242 @item @code{--unchecked-shared-lib-imports}
17244 By default, shared library projects are not allowed to import static library
17245 projects. When this switch is used on the command line, this restriction is
17246 relaxed.
17247 @end table
17249 @geindex -c (gnatclean)
17252 @table @asis
17254 @item @code{-c}
17256 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
17257 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
17258 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
17259 @end table
17261 @geindex -D (gnatclean)
17264 @table @asis
17266 @item @code{-D @emph{dir}}
17268 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory @code{dir}.
17269 @end table
17271 @geindex -F (gnatclean)
17274 @table @asis
17276 @item @code{-F}
17278 When using project files, if some errors or warnings are detected during
17279 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
17280 -v), then error lines start with the full path name of the project
17281 file, rather than its simple file name.
17282 @end table
17284 @geindex -h (gnatclean)
17287 @table @asis
17289 @item @code{-h}
17291 Output a message explaining the usage of @code{gnatclean}.
17292 @end table
17294 @geindex -n (gnatclean)
17297 @table @asis
17299 @item @code{-n}
17301 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
17302 that would have been deleted if this switch was not specified.
17303 @end table
17305 @geindex -P (gnatclean)
17308 @table @asis
17310 @item @code{-P@emph{project}}
17312 Use project file @code{project}. Only one such switch can be used.
17313 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
17314 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
17315 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
17316 on the command line.
17317 @end table
17319 @geindex -q (gnatclean)
17322 @table @asis
17324 @item @code{-q}
17326 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
17327 verbose mode (switch -v) or in informative-only mode
17328 (switch -n).
17329 @end table
17331 @geindex -r (gnatclean)
17334 @table @asis
17336 @item @code{-r}
17338 When a project file is specified (using switch -P),
17339 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
17340 is not specified, only the files related to the main project file are to be
17341 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
17342 @end table
17344 @geindex -v (gnatclean)
17347 @table @asis
17349 @item @code{-v}
17351 Verbose mode.
17352 @end table
17354 @geindex -vP (gnatclean)
17357 @table @asis
17359 @item @code{-vP@emph{x}}
17361 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
17362 @ref{de,,Switches Related to Project Files}.
17363 @end table
17365 @geindex -X (gnatclean)
17368 @table @asis
17370 @item @code{-X@emph{name}=@emph{value}}
17372 Indicates that external variable @code{name} has the value @code{value}.
17373 The Project Manager will use this value for occurrences of
17374 @code{external(name)} when parsing the project file.
17375 See @ref{de,,Switches Related to Project Files}.
17376 @end table
17378 @geindex -aO (gnatclean)
17381 @table @asis
17383 @item @code{-aO@emph{dir}}
17385 When searching for ALI and object files, look in directory @code{dir}.
17386 @end table
17388 @geindex -I (gnatclean)
17391 @table @asis
17393 @item @code{-I@emph{dir}}
17395 Equivalent to @code{-aO@emph{dir}}.
17396 @end table
17398 @geindex -I- (gnatclean)
17400 @geindex Source files
17401 @geindex suppressing search
17404 @table @asis
17406 @item @code{-I-}
17408 Do not look for ALI or object files in the directory
17409 where @code{gnatclean} was invoked.
17410 @end table
17412 @node The GNAT Library Browser gnatls,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind,The File Cleanup Utility gnatclean,GNAT Utility Programs
17413 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs the-gnat-library-browser-gnatls}@anchor{21}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id5}@anchor{14a}
17414 @section The GNAT Library Browser @code{gnatls}
17417 @geindex Library browser
17419 @geindex gnatls
17421 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
17422 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
17423 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
17424 as well as various characteristics.
17426 @menu
17427 * Running gnatls:: 
17428 * Switches for gnatls:: 
17429 * Example of gnatls Usage:: 
17431 @end menu
17433 @node Running gnatls,Switches for gnatls,,The GNAT Library Browser gnatls
17434 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id6}@anchor{14b}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs running-gnatls}@anchor{14c}
17435 @subsection Running @code{gnatls}
17438 The @code{gnatls} command has the form
17440 @quotation
17442 @example
17443 $ gnatls switches object_or_ali_file
17444 @end example
17445 @end quotation
17447 The main argument is the list of object or @code{ali} files
17448 (see @ref{42,,The Ada Library Information Files})
17449 for which information is requested.
17451 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
17452 four-column listing. Each line represents information for a specific
17453 object. The first column gives the full path of the object, the second
17454 column gives the name of the principal unit in this object, the third
17455 column gives the status of the source and the fourth column gives the
17456 full path of the source representing this unit.
17457 Here is a simple example of use:
17459 @quotation
17461 @example
17462 $ gnatls *.o
17463 ./demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
17464 ./demo2.o            demo2             OK demo2.adb
17465 ./hello.o            h1                OK hello.adb
17466 ./instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
17467 ./instr.o            instr             OK instr.adb
17468 ./tef.o              tef              DIF tef.adb
17469 ./text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
17470 ./tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
17471 @end example
17472 @end quotation
17474 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
17475 contained in
17476 object file @code{demo1.o} is demo1, whose main source is in
17477 @code{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
17478 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
17479 qualifier which can be:
17482 @table @asis
17484 @item @emph{OK (unchanged)}
17486 The version of the source file used for the compilation of the
17487 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
17489 @item @emph{MOK (slightly modified)}
17491 The version of the source file used for the compilation of the
17492 specified unit differs from the actual source file but not enough to
17493 require recompilation. If you use gnatmake with the option
17494 @code{-m} (minimal recompilation), a file marked
17495 MOK will not be recompiled.
17497 @item @emph{DIF (modified)}
17499 No version of the source found on the path corresponds to the source
17500 used to build this object.
17502 @item @emph{??? (file not found)}
17504 No source file was found for this unit.
17506 @item @emph{HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)}
17508 The version of the source that corresponds exactly to the source used
17509 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
17510 version of the same source that has been modified.
17511 @end table
17513 @node Switches for gnatls,Example of gnatls Usage,Running gnatls,The GNAT Library Browser gnatls
17514 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id7}@anchor{14d}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs switches-for-gnatls}@anchor{14e}
17515 @subsection Switches for @code{gnatls}
17518 @code{gnatls} recognizes the following switches:
17520 @geindex --version (gnatls)
17523 @table @asis
17525 @item @code{--version}
17527 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
17528 @end table
17530 @geindex --help (gnatls)
17533 @table @asis
17535 @item @code{--help}
17537 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17538 all other options.
17539 @end table
17541 @geindex -a (gnatls)
17544 @table @asis
17546 @item @code{-a}
17548 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
17549 Especially useful with @code{-d}.
17550 @end table
17552 @geindex -d (gnatls)
17555 @table @asis
17557 @item @code{-d}
17559 List sources from which specified units depend on.
17560 @end table
17562 @geindex -h (gnatls)
17565 @table @asis
17567 @item @code{-h}
17569 Output the list of options.
17570 @end table
17572 @geindex -o (gnatls)
17575 @table @asis
17577 @item @code{-o}
17579 Only output information about object files.
17580 @end table
17582 @geindex -s (gnatls)
17585 @table @asis
17587 @item @code{-s}
17589 Only output information about source files.
17590 @end table
17592 @geindex -u (gnatls)
17595 @table @asis
17597 @item @code{-u}
17599 Only output information about compilation units.
17600 @end table
17602 @geindex -files (gnatls)
17605 @table @asis
17607 @item @code{-files=@emph{file}}
17609 Take as arguments the files listed in text file @code{file}.
17610 Text file @code{file} may contain empty lines that are ignored.
17611 Each nonempty line should contain the name of an existing file.
17612 Several such switches may be specified simultaneously.
17613 @end table
17615 @geindex -aO (gnatls)
17617 @geindex -aI (gnatls)
17619 @geindex -I (gnatls)
17621 @geindex -I- (gnatls)
17624 @table @asis
17626 @item @code{-aO@emph{dir}}, @code{-aI@emph{dir}}, @code{-I@emph{dir}}, @code{-I-}, @code{-nostdinc}
17628 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @code{gnatmake}
17629 flags (@ref{dc,,Switches for gnatmake}).
17630 @end table
17632 @geindex -aP (gnatls)
17635 @table @asis
17637 @item @code{-aP@emph{dir}}
17639 Add @code{dir} at the beginning of the project search dir.
17640 @end table
17642 @geindex --RTS (gnatls)
17645 @table @asis
17647 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
17649 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
17650 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{dc,,Switches for gnatmake}).
17651 @end table
17653 @geindex -v (gnatls)
17656 @table @asis
17658 @item @code{-v}
17660 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
17661 the default column layout but instead use long format giving as much as
17662 information possible on each requested units, including special
17663 characteristics such as:
17666 @itemize *
17668 @item 
17669 @emph{Preelaborable}: The unit is preelaborable in the Ada sense.
17671 @item 
17672 @emph{No_Elab_Code}:  No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
17674 @item 
17675 @emph{Pure}: The unit is pure in the Ada sense.
17677 @item 
17678 @emph{Elaborate_Body}: The unit contains a pragma Elaborate_Body.
17680 @item 
17681 @emph{Remote_Types}: The unit contains a pragma Remote_Types.
17683 @item 
17684 @emph{Shared_Passive}: The unit contains a pragma Shared_Passive.
17686 @item 
17687 @emph{Predefined}: This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
17688 by the user.
17690 @item 
17691 @emph{Remote_Call_Interface}: The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
17692 @end itemize
17693 @end table
17695 @node Example of gnatls Usage,,Switches for gnatls,The GNAT Library Browser gnatls
17696 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id8}@anchor{14f}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs example-of-gnatls-usage}@anchor{150}
17697 @subsection Example of @code{gnatls} Usage
17700 Example of using the verbose switch. Note how the source and
17701 object paths are affected by the -I switch.
17703 @quotation
17705 @example
17706 $ gnatls -v -I.. demo1.o
17708 GNATLS 5.03w (20041123-34)
17709 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
17711 Source Search Path:
17712    <Current_Directory>
17713    ../
17714    /home/comar/local/adainclude/
17716 Object Search Path:
17717    <Current_Directory>
17718    ../
17719    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
17721 Project Search Path:
17722    <Current_Directory>
17723    /home/comar/local/lib/gnat/
17725 ./demo1.o
17726    Unit =>
17727      Name   => demo1
17728      Kind   => subprogram body
17729      Flags  => No_Elab_Code
17730      Source => demo1.adb    modified
17731 @end example
17732 @end quotation
17734 The following is an example of use of the dependency list.
17735 Note the use of the -s switch
17736 which gives a straight list of source files. This can be useful for
17737 building specialized scripts.
17739 @quotation
17741 @example
17742 $ gnatls -d demo2.o
17743 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
17744                          OK gen_list.ads
17745                          OK gen_list.adb
17746                          OK instr.ads
17747                          OK instr-child.ads
17749 $ gnatls -d -s -a demo1.o
17750 demo1.adb
17751 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
17752 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
17753 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
17754 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
17755 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
17756 gen_list.ads
17757 gen_list.adb
17758 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
17759 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
17760 instr.ads
17761 /home/comar/local/adainclude/system.ads
17762 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
17763 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
17764 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
17765 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
17766 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
17767 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
17768 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
17769 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
17770 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
17771 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
17772 @end example
17773 @end quotation
17775 @node The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind,The Ada to HTML Converter gnathtml,The GNAT Library Browser gnatls,GNAT Utility Programs
17776 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs the-cross-referencing-tools-gnatxref-and-gnatfind}@anchor{22}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id9}@anchor{151}
17777 @section The Cross-Referencing Tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
17780 @geindex gnatxref
17782 @geindex gnatfind
17784 The compiler generates cross-referencing information (unless
17785 you set the @code{-gnatx} switch), which are saved in the @code{.ali} files.
17786 This information indicates where in the source each entity is declared and
17787 referenced. Note that entities in package Standard are not included, but
17788 entities in all other predefined units are included in the output.
17790 Before using any of these two tools, you need to compile successfully your
17791 application, so that GNAT gets a chance to generate the cross-referencing
17792 information.
17794 The two tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind} take advantage of this
17795 information to provide the user with the capability to easily locate the
17796 declaration and references to an entity. These tools are quite similar,
17797 the difference being that @code{gnatfind} is intended for locating
17798 definitions and/or references to a specified entity or entities, whereas
17799 @code{gnatxref} is oriented to generating a full report of all
17800 cross-references.
17802 To use these tools, you must not compile your application using the
17803 @code{-gnatx} switch on the @code{gnatmake} command line
17804 (see @ref{1b,,Building with gnatmake}). Otherwise, cross-referencing
17805 information will not be generated.
17807 @menu
17808 * gnatxref Switches:: 
17809 * gnatfind Switches:: 
17810 * Configuration Files for gnatxref and gnatfind:: 
17811 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref:: 
17812 * Examples of gnatxref Usage:: 
17813 * Examples of gnatfind Usage:: 
17815 @end menu
17817 @node gnatxref Switches,gnatfind Switches,,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
17818 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id10}@anchor{152}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs gnatxref-switches}@anchor{153}
17819 @subsection @code{gnatxref} Switches
17822 The command invocation for @code{gnatxref} is:
17824 @quotation
17826 @example
17827 $ gnatxref [ switches ] sourcefile1 [ sourcefile2 ... ]
17828 @end example
17829 @end quotation
17831 where
17834 @table @asis
17836 @item @code{sourcefile1} [, @code{sourcefile2} ...]
17838 identify the source files for which a report is to be generated. The
17839 @code{with}ed units will be processed too. You must provide at least one file.
17841 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
17842 specifying @code{source*.adb} is the same as giving every file in the current
17843 directory whose name starts with @code{source} and whose extension is
17844 @code{adb}.
17846 You shouldn't specify any directory name, just base names. @code{gnatxref}
17847 and @code{gnatfind} will be able to locate these files by themselves using
17848 the source path. If you specify directories, no result is produced.
17849 @end table
17851 The following switches are available for @code{gnatxref}:
17853 @geindex --version (gnatxref)
17856 @table @asis
17858 @item @code{--version}
17860 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
17861 @end table
17863 @geindex --help (gnatxref)
17866 @table @asis
17868 @item @code{--help}
17870 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17871 all other options.
17872 @end table
17874 @geindex -a (gnatxref)
17877 @table @asis
17879 @item @code{-a}
17881 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
17882 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
17883 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
17884 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
17885 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
17886 or permissions status in the file system for the current user.
17887 @end table
17889 @geindex -aIDIR (gnatxref)
17892 @table @asis
17894 @item @code{-aI@emph{DIR}}
17896 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
17897 source file search is undertaken is the same as for @code{gnatmake}.
17898 @end table
17900 @geindex -aODIR (gnatxref)
17903 @table @asis
17905 @item @code{aO@emph{DIR}}
17907 When -searching for library and object files, look in directory
17908 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
17909 @code{gnatmake}.
17910 @end table
17912 @geindex -nostdinc (gnatxref)
17915 @table @asis
17917 @item @code{-nostdinc}
17919 Do not look for sources in the system default directory.
17920 @end table
17922 @geindex -nostdlib (gnatxref)
17925 @table @asis
17927 @item @code{-nostdlib}
17929 Do not look for library files in the system default directory.
17930 @end table
17932 @geindex --ext (gnatxref)
17935 @table @asis
17937 @item @code{--ext=@emph{extension}}
17939 Specify an alternate ali file extension. The default is @code{ali} and other
17940 extensions (e.g. @code{gli} for C/C++ sources) may be specified via this switch.
17941 Note that if this switch overrides the default, which means that only the
17942 new extension will be considered.
17943 @end table
17945 @geindex --RTS (gnatxref)
17948 @table @asis
17950 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
17952 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
17953 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{dc,,Switches for gnatmake}).
17954 @end table
17956 @geindex -d (gnatxref)
17959 @table @asis
17961 @item @code{-d}
17963 If this switch is set @code{gnatxref} will output the parent type
17964 reference for each matching derived types.
17965 @end table
17967 @geindex -f (gnatxref)
17970 @table @asis
17972 @item @code{-f}
17974 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
17975 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
17976 not set, the directory will not be printed.
17977 @end table
17979 @geindex -g (gnatxref)
17982 @table @asis
17984 @item @code{-g}
17986 If this switch is set, information is output only for library-level
17987 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
17988 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
17989 @end table
17991 @geindex -IDIR (gnatxref)
17994 @table @asis
17996 @item @code{-I@emph{DIR}}
17998 Equivalent to @code{-aODIR -aIDIR}.
17999 @end table
18001 @geindex -pFILE (gnatxref)
18004 @table @asis
18006 @item @code{-p@emph{FILE}}
18008 Specify a configuration file to use to list the source and object directories.
18010 If a file is specified, then the content of the source directory and object
18011 directory lines are added as if they had been specified respectively
18012 by @code{-aI} and @code{-aO}.
18014 See @ref{154,,Configuration Files for gnatxref and gnatfind} for the syntax
18015 of this configuration file.
18017 @item @code{-u}
18019 Output only unused symbols. This may be really useful if you give your
18020 main compilation unit on the command line, as @code{gnatxref} will then
18021 display every unused entity and 'with'ed package.
18023 @item @code{-v}
18025 Instead of producing the default output, @code{gnatxref} will generate a
18026 @code{tags} file that can be used by vi. For examples how to use this
18027 feature, see @ref{155,,Examples of gnatxref Usage}. The tags file is output
18028 to the standard output, thus you will have to redirect it to a file.
18029 @end table
18031 All these switches may be in any order on the command line, and may even
18032 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
18033 you can say @code{gnatxref -ag} instead of @code{gnatxref -a -g}.
18035 @node gnatfind Switches,Configuration Files for gnatxref and gnatfind,gnatxref Switches,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
18036 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id11}@anchor{156}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs gnatfind-switches}@anchor{157}
18037 @subsection @code{gnatfind} Switches
18040 The command invocation for @code{gnatfind} is:
18042 @quotation
18044 @example
18045 $ gnatfind [ switches ]  pattern[:sourcefile[:line[:column]]]
18046       [file1 file2 ...]
18047 @end example
18048 @end quotation
18050 with the following iterpretation of the command arguments:
18053 @table @asis
18055 @item @emph{pattern}
18057 An entity will be output only if it matches the regular expression found
18058 in @emph{pattern}, see @ref{158,,Regular Expressions in gnatfind and gnatxref}.
18060 Omitting the pattern is equivalent to specifying @code{*}, which
18061 will match any entity. Note that if you do not provide a pattern, you
18062 have to provide both a sourcefile and a line.
18064 Entity names are given in Latin-1, with uppercase/lowercase equivalence
18065 for matching purposes. At the current time there is no support for
18066 8-bit codes other than Latin-1, or for wide characters in identifiers.
18068 @item @emph{sourcefile}
18070 @code{gnatfind} will look for references, bodies or declarations
18071 of symbols referenced in @code{sourcefile}, at line @code{line}
18072 and column @code{column}. See @ref{159,,Examples of gnatfind Usage}
18073 for syntax examples.
18075 @item @emph{line}
18077 A decimal integer identifying the line number containing
18078 the reference to the entity (or entities) to be located.
18080 @item @emph{column}
18082 A decimal integer identifying the exact location on the
18083 line of the first character of the identifier for the
18084 entity reference. Columns are numbered from 1.
18086 @item @emph{file1 file2 ...}
18088 The search will be restricted to these source files. If none are given, then
18089 the search will be conducted for every library file in the search path.
18090 These files must appear only after the pattern or sourcefile.
18092 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
18093 specifying @code{source*.adb} is the same as giving every file in the current
18094 directory whose name starts with @code{source} and whose extension is
18095 @code{adb}.
18097 The location of the spec of the entity will always be displayed, even if it
18098 isn't in one of @code{file1}, @code{file2}, ... The
18099 occurrences of the entity in the separate units of the ones given on the
18100 command line will also be displayed.
18102 Note that if you specify at least one file in this part, @code{gnatfind} may
18103 sometimes not be able to find the body of the subprograms.
18104 @end table
18106 At least one of 'sourcefile' or 'pattern' has to be present on
18107 the command line.
18109 The following switches are available:
18111 @geindex --version (gnatfind)
18114 @table @asis
18116 @item @code{--version}
18118 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18119 @end table
18121 @geindex --help (gnatfind)
18124 @table @asis
18126 @item @code{--help}
18128 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18129 all other options.
18130 @end table
18132 @geindex -a (gnatfind)
18135 @table @asis
18137 @item @code{-a}
18139 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
18140 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
18141 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
18142 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
18143 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
18144 or permission status in the file system for the current user.
18145 @end table
18147 @geindex -aIDIR (gnatfind)
18150 @table @asis
18152 @item @code{-aI@emph{DIR}}
18154 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
18155 source file search is undertaken is the same as for @code{gnatmake}.
18156 @end table
18158 @geindex -aODIR (gnatfind)
18161 @table @asis
18163 @item @code{-aO@emph{DIR}}
18165 When searching for library and object files, look in directory
18166 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
18167 @code{gnatmake}.
18168 @end table
18170 @geindex -nostdinc (gnatfind)
18173 @table @asis
18175 @item @code{-nostdinc}
18177 Do not look for sources in the system default directory.
18178 @end table
18180 @geindex -nostdlib (gnatfind)
18183 @table @asis
18185 @item @code{-nostdlib}
18187 Do not look for library files in the system default directory.
18188 @end table
18190 @geindex --ext (gnatfind)
18193 @table @asis
18195 @item @code{--ext=@emph{extension}}
18197 Specify an alternate ali file extension. The default is @code{ali} and other
18198 extensions (e.g. @code{gli} for C/C++ sources when using @code{-fdump-xref})
18199 may be specified via this switch. Note that if this switch overrides the
18200 default, which means that only the new extension will be considered.
18201 @end table
18203 @geindex --RTS (gnatfind)
18206 @table @asis
18208 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
18210 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
18211 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{dc,,Switches for gnatmake}).
18212 @end table
18214 @geindex -d (gnatfind)
18217 @table @asis
18219 @item @code{-d}
18221 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the parent type
18222 reference for each matching derived types.
18223 @end table
18225 @geindex -e (gnatfind)
18228 @table @asis
18230 @item @code{-e}
18232 By default, @code{gnatfind} accept the simple regular expression set for
18233 @code{pattern}. If this switch is set, then the pattern will be
18234 considered as full Unix-style regular expression.
18235 @end table
18237 @geindex -f (gnatfind)
18240 @table @asis
18242 @item @code{-f}
18244 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
18245 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
18246 not set, the directory will not be printed.
18247 @end table
18249 @geindex -g (gnatfind)
18252 @table @asis
18254 @item @code{-g}
18256 If this switch is set, information is output only for library-level
18257 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
18258 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
18259 @end table
18261 @geindex -IDIR (gnatfind)
18264 @table @asis
18266 @item @code{-I@emph{DIR}}
18268 Equivalent to @code{-aODIR -aIDIR}.
18269 @end table
18271 @geindex -pFILE (gnatfind)
18274 @table @asis
18276 @item @code{-p@emph{FILE}}
18278 Specify a configuration file to use to list the source and object directories.
18280 If a file is specified, then the content of the source directory and object
18281 directory lines are added as if they had been specified respectively
18282 by @code{-aI} and @code{-aO}.
18284 See @ref{154,,Configuration Files for gnatxref and gnatfind} for the syntax
18285 of this configuration file.
18286 @end table
18288 @geindex -r (gnatfind)
18291 @table @asis
18293 @item @code{-r}
18295 By default, @code{gnatfind} will output only the information about the
18296 declaration, body or type completion of the entities. If this switch is
18297 set, the @code{gnatfind} will locate every reference to the entities in
18298 the files specified on the command line (or in every file in the search
18299 path if no file is given on the command line).
18300 @end table
18302 @geindex -s (gnatfind)
18305 @table @asis
18307 @item @code{-s}
18309 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the content
18310 of the Ada source file lines were the entity was found.
18311 @end table
18313 @geindex -t (gnatfind)
18316 @table @asis
18318 @item @code{-t}
18320 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the type hierarchy for
18321 the specified type. It act like -d option but recursively from parent
18322 type to parent type. When this switch is set it is not possible to
18323 specify more than one file.
18324 @end table
18326 All these switches may be in any order on the command line, and may even
18327 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
18328 you can say @code{gnatxref -ag} instead of
18329 @code{gnatxref -a -g}.
18331 As stated previously, @code{gnatfind} will search in every directory in the
18332 search path. You can force it to look only in the current directory if
18333 you specify @code{*} at the end of the command line.
18335 @node Configuration Files for gnatxref and gnatfind,Regular Expressions in gnatfind and gnatxref,gnatfind Switches,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
18336 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs configuration-files-for-gnatxref-and-gnatfind}@anchor{154}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id12}@anchor{15a}
18337 @subsection Configuration Files for @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
18340 Configuration files are used by @code{gnatxref} and @code{gnatfind} to specify
18341 the list of source and object directories to consider. They can be
18342 specified via the @code{-p} switch.
18344 The following lines can be included, in any order in the file:
18347 @itemize *
18349 @item 
18351 @table @asis
18353 @item @emph{src_dir=DIR}
18355 [default: @code{"./"}].
18356 Specifies a directory where to look for source files. Multiple @code{src_dir}
18357 lines can be specified and they will be searched in the order they
18358 are specified.
18359 @end table
18361 @item 
18363 @table @asis
18365 @item @emph{obj_dir=DIR}
18367 [default: @code{"./"}].
18368 Specifies a directory where to look for object and library files. Multiple
18369 @code{obj_dir} lines can be specified, and they will be searched in the order
18370 they are specified
18371 @end table
18372 @end itemize
18374 Any other line will be silently ignored.
18376 @node Regular Expressions in gnatfind and gnatxref,Examples of gnatxref Usage,Configuration Files for gnatxref and gnatfind,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
18377 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id13}@anchor{15b}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs regular-expressions-in-gnatfind-and-gnatxref}@anchor{158}
18378 @subsection Regular Expressions in @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
18381 As specified in the section about @code{gnatfind}, the pattern can be a
18382 regular expression. Two kinds of regular expressions
18383 are recognized:
18386 @itemize *
18388 @item 
18390 @table @asis
18392 @item @emph{Globbing pattern}
18394 These are the most common regular expression. They are the same as are
18395 generally used in a Unix shell command line, or in a DOS session.
18397 Here is a more formal grammar:
18399 @example
18400 regexp ::= term
18401 term   ::= elmt            -- matches elmt
18402 term   ::= elmt elmt       -- concatenation (elmt then elmt)
18403 term   ::= *               -- any string of 0 or more characters
18404 term   ::= ?               -- matches any character
18405 term   ::= [char @{char@}]   -- matches any character listed
18406 term   ::= [char - char]   -- matches any character in range
18407 @end example
18408 @end table
18410 @item 
18412 @table @asis
18414 @item @emph{Full regular expression}
18416 The second set of regular expressions is much more powerful. This is the
18417 type of regular expressions recognized by utilities such as @code{grep}.
18419 The following is the form of a regular expression, expressed in same BNF
18420 style as is found in the Ada Reference Manual:
18422 @example
18423 regexp ::= term @{| term@}   -- alternation (term or term ...)
18425 term ::= item @{item@}       -- concatenation (item then item)
18427 item ::= elmt              -- match elmt
18428 item ::= elmt *            -- zero or more elmt's
18429 item ::= elmt +            -- one or more elmt's
18430 item ::= elmt ?            -- matches elmt or nothing
18432 elmt ::= nschar            -- matches given character
18433 elmt ::= [nschar @{nschar@}]   -- matches any character listed
18434 elmt ::= [^ nschar @{nschar@}] -- matches any character not listed
18435 elmt ::= [char - char]     -- matches chars in given range
18436 elmt ::= \\ char            -- matches given character
18437 elmt ::= .                 -- matches any single character
18438 elmt ::= ( regexp )        -- parens used for grouping
18440 char ::= any character, including special characters
18441 nschar ::= any character except ()[].*+?^
18442 @end example
18444 Here are a few examples:
18446 @quotation
18449 @table @asis
18451 @item @code{abcde|fghi}
18453 will match any of the two strings @code{abcde} and @code{fghi},
18455 @item @code{abc*d}
18457 will match any string like @code{abd}, @code{abcd}, @code{abccd},
18458 @code{abcccd}, and so on,
18460 @item @code{[a-z]+}
18462 will match any string which has only lowercase characters in it (and at
18463 least one character.
18464 @end table
18465 @end quotation
18466 @end table
18467 @end itemize
18469 @node Examples of gnatxref Usage,Examples of gnatfind Usage,Regular Expressions in gnatfind and gnatxref,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
18470 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs examples-of-gnatxref-usage}@anchor{155}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id14}@anchor{15c}
18471 @subsection Examples of @code{gnatxref} Usage
18474 @menu
18475 * General Usage:: 
18476 * Using gnatxref with vi:: 
18478 @end menu
18480 @node General Usage,Using gnatxref with vi,,Examples of gnatxref Usage
18481 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs general-usage}@anchor{15d}
18482 @subsubsection General Usage
18485 For the following examples, we will consider the following units:
18487 @quotation
18489 @example
18490 main.ads:
18491 1: with Bar;
18492 2: package Main is
18493 3:     procedure Foo (B : in Integer);
18494 4:     C : Integer;
18495 5: private
18496 6:     D : Integer;
18497 7: end Main;
18499 main.adb:
18500 1: package body Main is
18501 2:     procedure Foo (B : in Integer) is
18502 3:     begin
18503 4:        C := B;
18504 5:        D := B;
18505 6:        Bar.Print (B);
18506 7:        Bar.Print (C);
18507 8:     end Foo;
18508 9: end Main;
18510 bar.ads:
18511 1: package Bar is
18512 2:     procedure Print (B : Integer);
18513 3: end bar;
18514 @end example
18515 @end quotation
18517 The first thing to do is to recompile your application (for instance, in
18518 that case just by doing a @code{gnatmake main}, so that GNAT generates
18519 the cross-referencing information.
18520 You can then issue any of the following commands:
18522 @quotation
18525 @itemize *
18527 @item 
18528 @code{gnatxref main.adb}
18529 @code{gnatxref} generates cross-reference information for main.adb
18530 and every unit 'with'ed by main.adb.
18532 The output would be:
18534 @quotation
18536 @example
18537 B                                                      Type: Integer
18538   Decl: bar.ads           2:22
18539 B                                                      Type: Integer
18540   Decl: main.ads          3:20
18541   Body: main.adb          2:20
18542   Ref:  main.adb          4:13     5:13     6:19
18543 Bar                                                    Type: Unit
18544   Decl: bar.ads           1:9
18545   Ref:  main.adb          6:8      7:8
18546        main.ads           1:6
18547 C                                                      Type: Integer
18548   Decl: main.ads          4:5
18549   Modi: main.adb          4:8
18550   Ref:  main.adb          7:19
18551 D                                                      Type: Integer
18552   Decl: main.ads          6:5
18553   Modi: main.adb          5:8
18554 Foo                                                    Type: Unit
18555   Decl: main.ads          3:15
18556   Body: main.adb          2:15
18557 Main                                                    Type: Unit
18558   Decl: main.ads          2:9
18559   Body: main.adb          1:14
18560 Print                                                   Type: Unit
18561   Decl: bar.ads           2:15
18562   Ref:  main.adb          6:12     7:12
18563 @end example
18564 @end quotation
18566 This shows that the entity @code{Main} is declared in main.ads, line 2, column 9,
18567 its body is in main.adb, line 1, column 14 and is not referenced any where.
18569 The entity @code{Print} is declared in @code{bar.ads}, line 2, column 15 and it
18570 is referenced in @code{main.adb}, line 6 column 12 and line 7 column 12.
18572 @item 
18573 @code{gnatxref package1.adb package2.ads}
18574 @code{gnatxref} will generates cross-reference information for
18575 @code{package1.adb}, @code{package2.ads} and any other package @code{with}ed by any
18576 of these.
18577 @end itemize
18578 @end quotation
18580 @node Using gnatxref with vi,,General Usage,Examples of gnatxref Usage
18581 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs using-gnatxref-with-vi}@anchor{15e}
18582 @subsubsection Using @code{gnatxref} with @code{vi}
18585 @code{gnatxref} can generate a tags file output, which can be used
18586 directly from @code{vi}. Note that the standard version of @code{vi}
18587 will not work properly with overloaded symbols. Consider using another
18588 free implementation of @code{vi}, such as @code{vim}.
18590 @quotation
18592 @example
18593 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
18594 @end example
18595 @end quotation
18597 The following command will generate the tags file for @code{gnatfind} itself
18598 (if the sources are in the search path!):
18600 @quotation
18602 @example
18603 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
18604 @end example
18605 @end quotation
18607 From @code{vi}, you can then use the command @code{:tag @emph{entity}}
18608 (replacing @code{entity} by whatever you are looking for), and vi will
18609 display a new file with the corresponding declaration of entity.
18611 @node Examples of gnatfind Usage,,Examples of gnatxref Usage,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
18612 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id15}@anchor{15f}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs examples-of-gnatfind-usage}@anchor{159}
18613 @subsection Examples of @code{gnatfind} Usage
18617 @itemize *
18619 @item 
18620 @code{gnatfind -f xyz:main.adb}
18621 Find declarations for all entities xyz referenced at least once in
18622 main.adb. The references are search in every library file in the search
18623 path.
18625 The directories will be printed as well (as the @code{-f}
18626 switch is set)
18628 The output will look like:
18630 @quotation
18632 @example
18633 directory/main.ads:106:14: xyz <= declaration
18634 directory/main.adb:24:10: xyz <= body
18635 directory/foo.ads:45:23: xyz <= declaration
18636 @end example
18637 @end quotation
18639 I.e., one of the entities xyz found in main.adb is declared at
18640 line 12 of main.ads (and its body is in main.adb), and another one is
18641 declared at line 45 of foo.ads
18643 @item 
18644 @code{gnatfind -fs xyz:main.adb}
18645 This is the same command as the previous one, but @code{gnatfind} will
18646 display the content of the Ada source file lines.
18648 The output will look like:
18650 @example
18651 directory/main.ads:106:14: xyz <= declaration
18652    procedure xyz;
18653 directory/main.adb:24:10: xyz <= body
18654    procedure xyz is
18655 directory/foo.ads:45:23: xyz <= declaration
18656    xyz : Integer;
18657 @end example
18659 This can make it easier to find exactly the location your are looking
18660 for.
18662 @item 
18663 @code{gnatfind -r "*x*":main.ads:123 foo.adb}
18664 Find references to all entities containing an x that are
18665 referenced on line 123 of main.ads.
18666 The references will be searched only in main.ads and foo.adb.
18668 @item 
18669 @code{gnatfind main.ads:123}
18670 Find declarations and bodies for all entities that are referenced on
18671 line 123 of main.ads.
18673 This is the same as @code{gnatfind "*":main.adb:123`}
18675 @item 
18676 @code{gnatfind mydir/main.adb:123:45}
18677 Find the declaration for the entity referenced at column 45 in
18678 line 123 of file main.adb in directory mydir. Note that it
18679 is usual to omit the identifier name when the column is given,
18680 since the column position identifies a unique reference.
18682 The column has to be the beginning of the identifier, and should not
18683 point to any character in the middle of the identifier.
18684 @end itemize
18686 @node The Ada to HTML Converter gnathtml,,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind,GNAT Utility Programs
18687 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs the-ada-to-html-converter-gnathtml}@anchor{23}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id16}@anchor{160}
18688 @section The Ada to HTML Converter @code{gnathtml}
18691 @geindex gnathtml
18693 @code{gnathtml} is a Perl script that allows Ada source files to be browsed using
18694 standard Web browsers. For installation information, see @ref{161,,Installing gnathtml}.
18696 Ada reserved keywords are highlighted in a bold font and Ada comments in
18697 a blue font. Unless your program was compiled with the gcc @code{-gnatx}
18698 switch to suppress the generation of cross-referencing information, user
18699 defined variables and types will appear in a different color; you will
18700 be able to click on any identifier and go to its declaration.
18702 @menu
18703 * Invoking gnathtml:: 
18704 * Installing gnathtml:: 
18706 @end menu
18708 @node Invoking gnathtml,Installing gnathtml,,The Ada to HTML Converter gnathtml
18709 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs invoking-gnathtml}@anchor{162}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id17}@anchor{163}
18710 @subsection Invoking @code{gnathtml}
18713 The command line is as follows:
18715 @quotation
18717 @example
18718 $ perl gnathtml.pl [ switches ] ada-files
18719 @end example
18720 @end quotation
18722 You can specify as many Ada files as you want. @code{gnathtml} will generate
18723 an html file for every ada file, and a global file called @code{index.htm}.
18724 This file is an index of every identifier defined in the files.
18726 The following switches are available:
18728 @geindex -83 (gnathtml)
18731 @table @asis
18733 @item @code{83}
18735 Only the Ada 83 subset of keywords will be highlighted.
18736 @end table
18738 @geindex -cc (gnathtml)
18741 @table @asis
18743 @item @code{cc @emph{color}}
18745 This option allows you to change the color used for comments. The default
18746 value is green. The color argument can be any name accepted by html.
18747 @end table
18749 @geindex -d (gnathtml)
18752 @table @asis
18754 @item @code{d}
18756 If the Ada files depend on some other files (for instance through
18757 @code{with} clauses, the latter files will also be converted to html.
18758 Only the files in the user project will be converted to html, not the files
18759 in the run-time library itself.
18760 @end table
18762 @geindex -D (gnathtml)
18765 @table @asis
18767 @item @code{D}
18769 This command is the same as @code{-d} above, but @code{gnathtml} will
18770 also look for files in the run-time library, and generate html files for them.
18771 @end table
18773 @geindex -ext (gnathtml)
18776 @table @asis
18778 @item @code{ext @emph{extension}}
18780 This option allows you to change the extension of the generated HTML files.
18781 If you do not specify an extension, it will default to @code{htm}.
18782 @end table
18784 @geindex -f (gnathtml)
18787 @table @asis
18789 @item @code{f}
18791 By default, gnathtml will generate html links only for global entities
18792 ('with'ed units, global variables and types,...).  If you specify
18793 @code{-f} on the command line, then links will be generated for local
18794 entities too.
18795 @end table
18797 @geindex -l (gnathtml)
18800 @table @asis
18802 @item @code{l @emph{number}}
18804 If this switch is provided and @code{number} is not 0, then
18805 @code{gnathtml} will number the html files every @code{number} line.
18806 @end table
18808 @geindex -I (gnathtml)
18811 @table @asis
18813 @item @code{I @emph{dir}}
18815 Specify a directory to search for library files (@code{.ALI} files) and
18816 source files. You can provide several -I switches on the command line,
18817 and the directories will be parsed in the order of the command line.
18818 @end table
18820 @geindex -o (gnathtml)
18823 @table @asis
18825 @item @code{o @emph{dir}}
18827 Specify the output directory for html files. By default, gnathtml will
18828 saved the generated html files in a subdirectory named @code{html/}.
18829 @end table
18831 @geindex -p (gnathtml)
18834 @table @asis
18836 @item @code{p @emph{file}}
18838 If you are using Emacs and the most recent Emacs Ada mode, which provides
18839 a full Integrated Development Environment for compiling, checking,
18840 running and debugging applications, you may use @code{.gpr} files
18841 to give the directories where Emacs can find sources and object files.
18843 Using this switch, you can tell gnathtml to use these files.
18844 This allows you to get an html version of your application, even if it
18845 is spread over multiple directories.
18846 @end table
18848 @geindex -sc (gnathtml)
18851 @table @asis
18853 @item @code{sc @emph{color}}
18855 This switch allows you to change the color used for symbol
18856 definitions.
18857 The default value is red. The color argument can be any name accepted by html.
18858 @end table
18860 @geindex -t (gnathtml)
18863 @table @asis
18865 @item @code{t @emph{file}}
18867 This switch provides the name of a file. This file contains a list of
18868 file names to be converted, and the effect is exactly as though they had
18869 appeared explicitly on the command line. This
18870 is the recommended way to work around the command line length limit on some
18871 systems.
18872 @end table
18874 @node Installing gnathtml,,Invoking gnathtml,The Ada to HTML Converter gnathtml
18875 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs installing-gnathtml}@anchor{161}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id18}@anchor{164}
18876 @subsection Installing @code{gnathtml}
18879 @code{Perl} needs to be installed on your machine to run this script.
18880 @code{Perl} is freely available for almost every architecture and
18881 operating system via the Internet.
18883 On Unix systems, you  may want to modify  the  first line of  the script
18884 @code{gnathtml},  to explicitly  specify  where Perl
18885 is located. The syntax of this line is:
18887 @quotation
18889 @example
18890 #!full_path_name_to_perl
18891 @end example
18892 @end quotation
18894 Alternatively, you may run the script using the following command line:
18896 @quotation
18898 @example
18899 $ perl gnathtml.pl [ switches ] files
18900 @end example
18901 @end quotation
18903 @c -- +---------------------------------------------------------------------+
18905 @c -- | The following sections are present only in the PRO and GPL editions |
18907 @c -- +---------------------------------------------------------------------+
18916 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
18918 @node GNAT and Program Execution,Platform-Specific Information,GNAT Utility Programs,Top
18919 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution gnat-and-program-execution}@anchor{c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution doc}@anchor{165}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id1}@anchor{166}
18920 @chapter GNAT and Program Execution
18923 This chapter covers several topics:
18926 @itemize *
18928 @item 
18929 @ref{167,,Running and Debugging Ada Programs}
18931 @item 
18932 @ref{168,,Code Coverage and Profiling}
18934 @item 
18935 @ref{169,,Improving Performance}
18937 @item 
18938 @ref{16a,,Overflow Check Handling in GNAT}
18940 @item 
18941 @ref{16b,,Performing Dimensionality Analysis in GNAT}
18943 @item 
18944 @ref{16c,,Stack Related Facilities}
18946 @item 
18947 @ref{16d,,Memory Management Issues}
18948 @end itemize
18950 @menu
18951 * Running and Debugging Ada Programs:: 
18952 * Code Coverage and Profiling:: 
18953 * Improving Performance:: 
18954 * Overflow Check Handling in GNAT:: 
18955 * Performing Dimensionality Analysis in GNAT:: 
18956 * Stack Related Facilities:: 
18957 * Memory Management Issues:: 
18959 @end menu
18961 @node Running and Debugging Ada Programs,Code Coverage and Profiling,,GNAT and Program Execution
18962 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id2}@anchor{167}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution running-and-debugging-ada-programs}@anchor{24}
18963 @section Running and Debugging Ada Programs
18966 @geindex Debugging
18968 This section discusses how to debug Ada programs.
18970 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
18973 @itemize *
18975 @item 
18976 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
18977 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
18978 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
18979 the program.
18981 @item 
18982 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
18983 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
18984 results, or may terminate abnormally with some exception.
18986 @item 
18987 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
18988 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
18989 the incorrect user program.
18990 @end itemize
18992 @geindex Debugger
18994 @geindex gdb
18996 @menu
18997 * The GNAT Debugger GDB:: 
18998 * Running GDB:: 
18999 * Introduction to GDB Commands:: 
19000 * Using Ada Expressions:: 
19001 * Calling User-Defined Subprograms:: 
19002 * Using the next Command in a Function:: 
19003 * Stopping When Ada Exceptions Are Raised:: 
19004 * Ada Tasks:: 
19005 * Debugging Generic Units:: 
19006 * Remote Debugging with gdbserver:: 
19007 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate:: 
19008 * Naming Conventions for GNAT Source Files:: 
19009 * Getting Internal Debugging Information:: 
19010 * Stack Traceback:: 
19011 * Pretty-Printers for the GNAT runtime:: 
19013 @end menu
19015 @node The GNAT Debugger GDB,Running GDB,,Running and Debugging Ada Programs
19016 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution the-gnat-debugger-gdb}@anchor{16e}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id3}@anchor{16f}
19017 @subsection The GNAT Debugger GDB
19020 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
19021 can be used to debug mixed-language programs compiled with @code{gcc},
19022 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
19023 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
19024 complex Ada data structures.
19026 See @cite{Debugging with GDB},
19027 for full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
19028 its usage on programs. This manual should be consulted for full
19029 details. The section that follows is a brief introduction to the
19030 philosophy and use of @code{GDB}.
19032 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
19033 information into the generated object file, including information on
19034 line numbers, and on declared types and variables. This information is
19035 separate from the generated code. It makes the object files considerably
19036 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
19037 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
19038 generation of debug information is triggered by the use of the
19039 @code{-g} switch in the @code{gcc} or @code{gnatmake} command
19040 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
19041 the use of these options does not change the generated code.
19043 The debugging information is written in standard system formats that
19044 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
19045 of the information is typically designed to describe C types and
19046 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
19047 details about Ada types and variables to be encoded into these
19048 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
19049 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
19050 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
19051 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
19053 When a program is bound and linked, the debugging information is
19054 collected from the object files, and stored in the executable image of
19055 the program. Again, this process significantly increases the size of
19056 the generated executable file, but it does not increase the size of
19057 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
19058 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
19059 not present, and takes no more actual memory.
19061 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
19062 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
19063 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
19064 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
19065 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
19066 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
19067 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
19068 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
19069 the debugging information and can respond to user commands to inspect
19070 variables, and more generally to report on the state of execution.
19072 @node Running GDB,Introduction to GDB Commands,The GNAT Debugger GDB,Running and Debugging Ada Programs
19073 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id4}@anchor{170}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution running-gdb}@anchor{171}
19074 @subsection Running GDB
19077 This section describes how to initiate the debugger.
19079 The debugger can be launched from a @code{GPS} menu or
19080 directly from the command line. The description below covers the latter use.
19081 All the commands shown can be used in the @code{GPS} debug console window,
19082 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
19084 The command to run @code{GDB} is
19086 @quotation
19088 @example
19089 $ gdb program
19090 @end example
19091 @end quotation
19093 where @code{program} is the name of the executable file. This
19094 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
19095 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
19096 exactly as if the debugger were not present. The following section
19097 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
19099 @node Introduction to GDB Commands,Using Ada Expressions,Running GDB,Running and Debugging Ada Programs
19100 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution introduction-to-gdb-commands}@anchor{172}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id5}@anchor{173}
19101 @subsection Introduction to GDB Commands
19104 @code{GDB} contains a large repertoire of commands.
19105 See @cite{Debugging with GDB} for extensive documentation on the use
19106 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
19107 the command @emph{help} invoked from within GDB activates a simple help
19108 facility which summarizes the available commands and their options.
19109 In this section we summarize a few of the most commonly
19110 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
19111 a simple program with debugging information and experiment with the use of
19112 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
19113 following section.
19116 @itemize *
19118 @item 
19120 @table @asis
19122 @item @code{set args @emph{arguments}}
19124 The @emph{arguments} list above is a list of arguments to be passed to
19125 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
19126 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
19127 command is not needed if the program does not require arguments.
19128 @end table
19130 @item 
19132 @table @asis
19134 @item @code{run}
19136 The @code{run} command causes execution of the program to start from
19137 the beginning. If the program is already running, that is to say if
19138 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
19139 for confirmation that you want to abandon the current execution and
19140 restart.
19141 @end table
19143 @item 
19145 @table @asis
19147 @item @code{breakpoint @emph{location}}
19149 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
19150 execution will halt and @code{GDB} will await further
19151 commands. @emph{location} is
19152 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
19153 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
19154 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
19155 those subprograms you want to breakpoint. You can also
19156 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
19157 and execution encounters the breakpoint, then the program
19158 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
19159 printing the line of code before which the program is halted.
19160 @end table
19162 @item 
19164 @table @asis
19166 @item @code{catch exception @emph{name}}
19168 This command causes the program execution to stop whenever exception
19169 @code{name} is raised.  If @code{name} is omitted, then the execution is
19170 suspended when any exception is raised.
19171 @end table
19173 @item 
19175 @table @asis
19177 @item @code{print @emph{expression}}
19179 This will print the value of the given expression. Most simple
19180 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
19181 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
19182 @end table
19184 @item 
19186 @table @asis
19188 @item @code{continue}
19190 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
19191 termination of the program.
19192 @end table
19194 @item 
19196 @table @asis
19198 @item @code{step}
19200 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
19201 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
19202 the called subprogram.
19203 @end table
19205 @item 
19207 @table @asis
19209 @item @code{next}
19211 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
19212 returns from the call.
19213 @end table
19215 @item 
19217 @table @asis
19219 @item @code{list}
19221 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
19222 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
19223 relevant source file displayed. Successive applications of this command
19224 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
19225 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
19226 @end table
19228 @item 
19230 @table @asis
19232 @item @code{backtrace}
19234 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
19235 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
19236 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
19237 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
19238 @end table
19240 @item 
19242 @table @asis
19244 @item @code{up}
19246 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
19247 to the current frame. The command @code{up} can be used to
19248 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
19249 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
19250 @end table
19252 @item 
19254 @table @asis
19256 @item @code{down}
19258 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
19259 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
19260 @end table
19262 @item 
19264 @table @asis
19266 @item @code{frame @emph{n}}
19268 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
19269 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
19270 @end table
19272 @item 
19274 @table @asis
19276 @item @code{kill}
19278 Kills the child process in which the program is running under GDB.
19279 This may be useful for several purposes:
19282 @itemize *
19284 @item 
19285 It allows you to recompile and relink your program, since on many systems
19286 you cannot regenerate an executable file while it is running in a process.
19288 @item 
19289 You can run your program outside the debugger, on systems that do not
19290 permit executing a program outside GDB while breakpoints are set
19291 within GDB.
19293 @item 
19294 It allows you to debug a core dump rather than a running process.
19295 @end itemize
19296 @end table
19297 @end itemize
19299 The above list is a very short introduction to the commands that
19300 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
19301 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
19302 the ability to debug at the machine instruction level and many other
19303 features are described in detail in @cite{Debugging with GDB}.
19304 Note that most commands can be abbreviated
19305 (for example, c for continue, bt for backtrace).
19307 @node Using Ada Expressions,Calling User-Defined Subprograms,Introduction to GDB Commands,Running and Debugging Ada Programs
19308 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id6}@anchor{174}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution using-ada-expressions}@anchor{175}
19309 @subsection Using Ada Expressions
19312 @geindex Ada expressions (in gdb)
19314 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
19315 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
19317 @quotation
19320 @itemize *
19322 @item 
19323 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
19324 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
19325 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
19326 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
19328 @item 
19329 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
19330 are not particularly relevant in a debugging context.
19332 @item 
19333 That brevity is important to the @code{GDB} user.
19334 @end itemize
19335 @end quotation
19337 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
19338 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
19339 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
19340 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
19341 @code{GDB} asks the user's intent.
19343 For details on the supported Ada syntax, see @cite{Debugging with GDB}.
19345 @node Calling User-Defined Subprograms,Using the next Command in a Function,Using Ada Expressions,Running and Debugging Ada Programs
19346 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id7}@anchor{176}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution calling-user-defined-subprograms}@anchor{177}
19347 @subsection Calling User-Defined Subprograms
19350 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
19351 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
19352 a subprogram call statement in the form:
19354 @quotation
19356 @example
19357 call subprogram-name (parameters)
19358 @end example
19359 @end quotation
19361 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
19362 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
19363 @code{GDB} commands.
19365 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
19366 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
19367 can include variables from the program being debugged. The
19368 subprogram must be defined
19369 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
19370 subprogram within the environment of your program execution (which
19371 means that the subprogram is free to access or even modify variables
19372 within your program).
19374 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
19375 debugging routines that are tailored to particular data structures
19376 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
19377 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
19378 of its physical layout. After all, the standard
19379 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
19380 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
19381 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
19383 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
19384 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
19385 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
19386 is an index into a table of nodes).
19387 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
19388 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
19389 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
19390 a useful high level representation of the tree node, which includes the
19391 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
19392 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
19393 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
19394 look at the body of the PN procedure in the stated file.
19396 Another useful application of this capability is to deal with situations of
19397 complex data which are not handled suitably by GDB. For example, if you specify
19398 Convention Fortran for a multi-dimensional array, GDB does not know that
19399 the ordering of array elements has been switched and will not properly
19400 address the array elements. In such a case, instead of trying to print the
19401 elements directly from GDB, you can write a callable procedure that prints
19402 the elements in the desired format.
19404 @node Using the next Command in a Function,Stopping When Ada Exceptions Are Raised,Calling User-Defined Subprograms,Running and Debugging Ada Programs
19405 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution using-the-next-command-in-a-function}@anchor{178}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id8}@anchor{179}
19406 @subsection Using the @emph{next} Command in a Function
19409 When you use the @code{next} command in a function, the current source
19410 location will advance to the next statement as usual. A special case
19411 arises in the case of a @code{return} statement.
19413 Part of the code for a return statement is the 'epilogue' of the function.
19414 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
19415 this epilogue code, and it is typically associated with the last return
19416 statement in the function if there is more than one return. In some
19417 implementations, this epilogue is associated with the first statement
19418 of the function.
19420 The result is that if you use the @code{next} command from a return
19421 statement that is not the last return statement of the function you
19422 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
19423 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
19424 The value returned is always that from the first return statement
19425 that was stepped through.
19427 @node Stopping When Ada Exceptions Are Raised,Ada Tasks,Using the next Command in a Function,Running and Debugging Ada Programs
19428 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stopping-when-ada-exceptions-are-raised}@anchor{17a}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id9}@anchor{17b}
19429 @subsection Stopping When Ada Exceptions Are Raised
19432 @geindex Exceptions (in gdb)
19434 You can set catchpoints that stop the program execution when your program
19435 raises selected exceptions.
19438 @itemize *
19440 @item 
19442 @table @asis
19444 @item @code{catch exception}
19446 Set a catchpoint that stops execution whenever (any task in the) program
19447 raises any exception.
19448 @end table
19450 @item 
19452 @table @asis
19454 @item @code{catch exception @emph{name}}
19456 Set a catchpoint that stops execution whenever (any task in the) program
19457 raises the exception @emph{name}.
19458 @end table
19460 @item 
19462 @table @asis
19464 @item @code{catch exception unhandled}
19466 Set a catchpoint that stops executing whenever (any task in the) program
19467 raises an exception for which there is no handler.
19468 @end table
19470 @item 
19472 @table @asis
19474 @item @code{info exceptions}, @code{info exceptions @emph{regexp}}
19476 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
19477 exceptions within Ada programs. With a regular expression, @emph{regexp}, as
19478 argument, prints out only those exceptions whose name matches @emph{regexp}.
19479 @end table
19480 @end itemize
19482 @geindex Tasks (in gdb)
19484 @node Ada Tasks,Debugging Generic Units,Stopping When Ada Exceptions Are Raised,Running and Debugging Ada Programs
19485 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution ada-tasks}@anchor{17c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id10}@anchor{17d}
19486 @subsection Ada Tasks
19489 @code{GDB} allows the following task-related commands:
19492 @itemize *
19494 @item 
19496 @table @asis
19498 @item @code{info tasks}
19500 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
19502 @example
19503 (gdb) info tasks
19504   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
19505    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
19506    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
19507    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
19508 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
19509 @end example
19511 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
19512 currently running task. The first column lists the task ID that is used
19513 to refer to tasks in the following commands.
19514 @end table
19515 @end itemize
19517 @geindex Breakpoints and tasks
19520 @itemize *
19522 @item 
19523 @code{break`@w{`}*linespec* `@w{`}task} @emph{taskid}, @code{break} @emph{linespec} @code{task} @emph{taskid} @code{if} ...
19525 @quotation
19527 These commands are like the @code{break ... thread ...}.
19528 @emph{linespec} specifies source lines.
19530 Use the qualifier @code{task @emph{taskid}} with a breakpoint command
19531 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
19532 particular Ada task reaches this breakpoint. @emph{taskid} is one of the
19533 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
19534 column of the @code{info tasks} display.
19536 If you do not specify @code{task @emph{taskid}} when you set a
19537 breakpoint, the breakpoint applies to @emph{all} tasks of your
19538 program.
19540 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
19541 well; in this case, place @code{task @emph{taskid}} before the
19542 breakpoint condition (before the @code{if}).
19543 @end quotation
19544 @end itemize
19546 @geindex Task switching (in gdb)
19549 @itemize *
19551 @item 
19552 @code{task @emph{taskno}}
19554 @quotation
19556 This command allows switching to the task referred by @emph{taskno}. In
19557 particular, this allows browsing of the backtrace of the specified
19558 task. It is advisable to switch back to the original task before
19559 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
19560 perturbed.
19561 @end quotation
19562 @end itemize
19564 For more detailed information on the tasking support,
19565 see @cite{Debugging with GDB}.
19567 @geindex Debugging Generic Units
19569 @geindex Generics
19571 @node Debugging Generic Units,Remote Debugging with gdbserver,Ada Tasks,Running and Debugging Ada Programs
19572 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution debugging-generic-units}@anchor{17e}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id11}@anchor{17f}
19573 @subsection Debugging Generic Units
19576 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
19577 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
19578 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
19580 It is not possible to refer to the original generic entities in
19581 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
19582 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
19584 @quotation
19586 @example
19587 procedure g is
19589    generic package k is
19590       procedure kp (v1 : in out integer);
19591    end k;
19593    package body k is
19594       procedure kp (v1 : in out integer) is
19595       begin
19596          v1 := v1 + 1;
19597       end kp;
19598    end k;
19600    package k1 is new k;
19601    package k2 is new k;
19603    var : integer := 1;
19605 begin
19606    k1.kp (var);
19607    k2.kp (var);
19608    k1.kp (var);
19609    k2.kp (var);
19610 end;
19611 @end example
19612 @end quotation
19614 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
19615 use the command:
19617 @quotation
19619 @example
19620 (gdb) break g.k2.kp
19621 @end example
19622 @end quotation
19624 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
19625 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
19626 other units.
19628 @geindex Remote Debugging with gdbserver
19630 @node Remote Debugging with gdbserver,GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate,Debugging Generic Units,Running and Debugging Ada Programs
19631 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution remote-debugging-with-gdbserver}@anchor{180}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id12}@anchor{181}
19632 @subsection Remote Debugging with gdbserver
19635 On platforms where gdbserver is supported, it is possible to use this tool
19636 to debug your application remotely.  This can be useful in situations
19637 where the program needs to be run on a target host that is different
19638 from the host used for development, particularly when the target has
19639 a limited amount of resources (either CPU and/or memory).
19641 To do so, start your program using gdbserver on the target machine.
19642 gdbserver then automatically suspends the execution of your program
19643 at its entry point, waiting for a debugger to connect to it.  The
19644 following commands starts an application and tells gdbserver to
19645 wait for a connection with the debugger on localhost port 4444.
19647 @quotation
19649 @example
19650 $ gdbserver localhost:4444 program
19651 Process program created; pid = 5685
19652 Listening on port 4444
19653 @end example
19654 @end quotation
19656 Once gdbserver has started listening, we can tell the debugger to establish
19657 a connection with this gdbserver, and then start the same debugging session
19658 as if the program was being debugged on the same host, directly under
19659 the control of GDB.
19661 @quotation
19663 @example
19664 $ gdb program
19665 (gdb) target remote targethost:4444
19666 Remote debugging using targethost:4444
19667 0x00007f29936d0af0 in ?? () from /lib64/ld-linux-x86-64.so.
19668 (gdb) b foo.adb:3
19669 Breakpoint 1 at 0x401f0c: file foo.adb, line 3.
19670 (gdb) continue
19671 Continuing.
19673 Breakpoint 1, foo () at foo.adb:4
19674 4       end foo;
19675 @end example
19676 @end quotation
19678 It is also possible to use gdbserver to attach to an already running
19679 program, in which case the execution of that program is simply suspended
19680 until the connection between the debugger and gdbserver is established.
19682 For more information on how to use gdbserver, see the @emph{Using the gdbserver Program}
19683 section in @cite{Debugging with GDB}.
19684 GNAT provides support for gdbserver on x86-linux, x86-windows and x86_64-linux.
19686 @geindex Abnormal Termination or Failure to Terminate
19688 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate,Naming Conventions for GNAT Source Files,Remote Debugging with gdbserver,Running and Debugging Ada Programs
19689 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution gnat-abnormal-termination-or-failure-to-terminate}@anchor{182}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id13}@anchor{183}
19690 @subsection GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
19693 When presented with programs that contain serious errors in syntax
19694 or semantics,
19695 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
19696 as aborting with a
19697 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
19698 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
19699 In such cases, you can activate
19700 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
19701 program that is the likely source of the problem.
19703 The following strategies are presented in increasing order of
19704 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
19705 familiarity with compiler internals.
19708 @itemize *
19710 @item 
19711 Run @code{gcc} with the @code{-gnatf}. This first
19712 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
19713 only the first error on a line is displayed.
19715 The @code{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
19716 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
19717 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
19718 message displayed may help to pinpoint the culprit.
19720 @item 
19721 Run @code{gcc} with the @code{-v} (verbose) switch. In this
19722 mode, @code{gcc} produces ongoing information about the progress of the
19723 compilation and provides the name of each procedure as code is
19724 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
19725 compiled when it encountered a code generation problem.
19726 @end itemize
19728 @geindex -gnatdc switch
19731 @itemize *
19733 @item 
19734 Run @code{gcc} with the @code{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
19735 switch that does for the front-end what @code{-v} does
19736 for the back end. The system prints the name of each unit,
19737 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
19739 @item 
19740 Finally, you can start
19741 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
19742 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
19743 called from @code{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
19744 would on a C program (but @ref{16e,,The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
19745 @code{where} command is the first line of attack; the variable
19746 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
19747 @code{gnat1} and by the @code{gcc} backend, indicates the source line at
19748 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
19749 the source file.
19750 @end itemize
19752 @node Naming Conventions for GNAT Source Files,Getting Internal Debugging Information,GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate,Running and Debugging Ada Programs
19753 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution naming-conventions-for-gnat-source-files}@anchor{184}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id14}@anchor{185}
19754 @subsection Naming Conventions for GNAT Source Files
19757 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
19758 brief description of its organization may be helpful:
19761 @itemize *
19763 @item 
19764 Files with prefix @code{sc} contain the lexical scanner.
19766 @item 
19767 All files prefixed with @code{par} are components of the parser. The
19768 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
19769 parsing of select statements can be found in @code{par-ch9.adb}.
19771 @item 
19772 All files prefixed with @code{sem} perform semantic analysis. The
19773 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
19774 issues involving context clauses can be found in @code{sem_ch10.adb}. In
19775 addition, some features of the language require sufficient special processing
19776 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
19777 dynamic dispatching, etc.
19779 @item 
19780 All files prefixed with @code{exp} perform normalization and
19781 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
19782 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
19783 For example, the construction of record initialization procedures is done in
19784 @code{exp_ch3.adb}.
19786 @item 
19787 The files prefixed with @code{bind} implement the binder, which
19788 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
19789 elaboration, and generates the bind file.
19791 @item 
19792 The files @code{atree.ads} and @code{atree.adb} detail the low-level
19793 data structures used by the front-end.
19795 @item 
19796 The files @code{sinfo.ads} and @code{sinfo.adb} detail the structure of
19797 the abstract syntax tree as produced by the parser.
19799 @item 
19800 The files @code{einfo.ads} and @code{einfo.adb} detail the attributes of
19801 all entities, computed during semantic analysis.
19803 @item 
19804 Library management issues are dealt with in files with prefix
19805 @code{lib}.
19807 @geindex Annex A (in Ada Reference Manual)
19809 @item 
19810 Ada files with the prefix @code{a-} are children of @code{Ada}, as
19811 defined in Annex A.
19813 @geindex Annex B (in Ada reference Manual)
19815 @item 
19816 Files with prefix @code{i-} are children of @code{Interfaces}, as
19817 defined in Annex B.
19819 @geindex System (package in Ada Reference Manual)
19821 @item 
19822 Files with prefix @code{s-} are children of @code{System}. This includes
19823 both language-defined children and GNAT run-time routines.
19825 @geindex GNAT (package)
19827 @item 
19828 Files with prefix @code{g-} are children of @code{GNAT}. These are useful
19829 general-purpose packages, fully documented in their specs. All
19830 the other @code{.c} files are modifications of common @code{gcc} files.
19831 @end itemize
19833 @node Getting Internal Debugging Information,Stack Traceback,Naming Conventions for GNAT Source Files,Running and Debugging Ada Programs
19834 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id15}@anchor{186}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution getting-internal-debugging-information}@anchor{187}
19835 @subsection Getting Internal Debugging Information
19838 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
19839 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
19840 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
19841 debug flags are in the file @code{debug.adb}. You must obtain the
19842 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
19844 The switches that print the source of the program (reconstructed from
19845 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
19846 options to print
19847 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
19848 information). The reconstructed source provides a readable version of the
19849 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
19850 and is useful when studying the performance of specific constructs.
19851 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
19852 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
19853 are replaced with run-time calls.
19855 @geindex traceback
19857 @geindex stack traceback
19859 @geindex stack unwinding
19861 @node Stack Traceback,Pretty-Printers for the GNAT runtime,Getting Internal Debugging Information,Running and Debugging Ada Programs
19862 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stack-traceback}@anchor{188}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id16}@anchor{189}
19863 @subsection Stack Traceback
19866 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
19867 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
19868 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
19869 This mechanism is also known as @emph{stack unwinding} because it obtains
19870 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
19871 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
19872 important tools for program debugging.
19874 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
19875 that is to say the subprogram currently executing the instruction
19876 from which we want to obtain the traceback.
19878 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
19879 is enabled, and no exception is raised during program execution.
19881 @geindex traceback
19882 @geindex non-symbolic
19884 @menu
19885 * Non-Symbolic Traceback:: 
19886 * Symbolic Traceback:: 
19888 @end menu
19890 @node Non-Symbolic Traceback,Symbolic Traceback,,Stack Traceback
19891 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution non-symbolic-traceback}@anchor{18a}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id17}@anchor{18b}
19892 @subsubsection Non-Symbolic Traceback
19895 Note: this feature is not supported on all platforms. See
19896 @code{GNAT.Traceback} spec in @code{g-traceb.ads}
19897 for a complete list of supported platforms.
19899 @subsubheading Tracebacks From an Unhandled Exception
19902 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
19903 To enable this feature you must use the @code{-E}
19904 @code{gnatbind} option. With this option a stack traceback is stored as part
19905 of exception information. You can retrieve this information using the
19906 @code{addr2line} tool.
19908 Here is a simple example:
19910 @quotation
19912 @example
19913 procedure STB is
19915    procedure P1 is
19916    begin
19917       raise Constraint_Error;
19918    end P1;
19920    procedure P2 is
19921    begin
19922       P1;
19923    end P2;
19925 begin
19926    P2;
19927 end STB;
19928 @end example
19930 @example
19931 $ gnatmake stb -bargs -E
19932 $ stb
19934 Execution terminated by unhandled exception
19935 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
19936 Message: stb.adb:5
19937 Call stack traceback locations:
19938 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
19939 @end example
19940 @end quotation
19942 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
19943 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
19944 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
19945 addresses into the source lines where the calls appear, the
19946 @code{addr2line} tool, described below, is invaluable. The use of this tool
19947 requires the program to be compiled with debug information.
19949 @quotation
19951 @example
19952 $ gnatmake -g stb -bargs -E
19953 $ stb
19955 Execution terminated by unhandled exception
19956 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
19957 Message: stb.adb:5
19958 Call stack traceback locations:
19959 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
19961 $ addr2line --exe=stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
19962    0x4011f1 0x77e892a4
19964 00401373 at d:/stb/stb.adb:5
19965 0040138B at d:/stb/stb.adb:10
19966 0040139C at d:/stb/stb.adb:14
19967 00401335 at d:/stb/b~stb.adb:104
19968 004011C4 at /build/.../crt1.c:200
19969 004011F1 at /build/.../crt1.c:222
19970 77E892A4 in ?? at ??:0
19971 @end example
19972 @end quotation
19974 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
19976 @quotation
19979 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
19980 @item
19982 @code{--functions}
19984 @tab
19986 to get the function name corresponding to any location
19988 @item
19990 @code{--demangle=gnat}
19992 @tab
19994 to use the gnat decoding mode for the function names.
19995 Note that for binutils version 2.9.x the option is
19996 simply @code{--demangle}.
19998 @end multitable
20001 @example
20002 $ addr2line --exe=stb --functions --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
20003    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1
20005 00401373 in stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
20006 0040138B in stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
20007 0040139C in stb at d:/stb/stb.adb:14
20008 00401335 in main at d:/stb/b~stb.adb:104
20009 004011C4 in <__mingw_CRTStartup> at /build/.../crt1.c:200
20010 004011F1 in <mainCRTStartup> at /build/.../crt1.c:222
20011 @end example
20012 @end quotation
20014 From this traceback we can see that the exception was raised in
20015 @code{stb.adb} at line 5, which was reached from a procedure call in
20016 @code{stb.adb} at line 10, and so on. The @code{b~std.adb} is the binder file,
20017 which contains the call to the main program.
20018 @ref{11c,,Running gnatbind}. The remaining entries are assorted runtime routines,
20019 and the output will vary from platform to platform.
20021 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
20022 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
20023 in the stack traceback:
20025 @quotation
20027 @example
20028 $ gdb -nw stb
20029 @end example
20030 @end quotation
20032 Furthermore, this feature is not implemented inside Windows DLL. Only
20033 the non-symbolic traceback is reported in this case.
20035 @quotation
20037 @example
20038 (gdb) break *0x401373
20039 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
20040 @end example
20041 @end quotation
20043 It is important to note that the stack traceback addresses
20044 do not change when debug information is included. This is particularly useful
20045 because it makes it possible to release software without debug information (to
20046 minimize object size), get a field report that includes a stack traceback
20047 whenever an internal bug occurs, and then be able to retrieve the sequence
20048 of calls with the same program compiled with debug information.
20050 @subsubheading Tracebacks From Exception Occurrences
20053 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @code{-E} binder argument.
20054 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
20055 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
20056 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
20058 @quotation
20060 @example
20061 with Ada.Text_IO;
20062 with Ada.Exceptions;
20064 procedure STB is
20066    use Ada;
20067    use Ada.Exceptions;
20069    procedure P1 is
20070       K : Positive := 1;
20071    begin
20072       K := K - 1;
20073    exception
20074       when E : others =>
20075          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
20076    end P1;
20078    procedure P2 is
20079    begin
20080       P1;
20081    end P2;
20083 begin
20084    P2;
20085 end STB;
20086 @end example
20087 @end quotation
20089 This program will output:
20091 @quotation
20093 @example
20094 $ stb
20096 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
20097 Message: stb.adb:12
20098 Call stack traceback locations:
20099 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
20100 @end example
20101 @end quotation
20103 @subsubheading Tracebacks From Anywhere in a Program
20106 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a
20107 program. For this you need to
20108 use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a procedure called
20109 @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as well as useful
20110 display procedures described below. It is not necessary to use the
20111 @code{-E} @code{gnatbind} option in this case, because the stack traceback mechanism
20112 is invoked explicitly.
20114 In the following example we compute a traceback at a specific location in
20115 the program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to
20116 convert addresses to strings:
20118 @quotation
20120 @example
20121 with Ada.Text_IO;
20122 with GNAT.Traceback;
20123 with GNAT.Debug_Utilities;
20125 procedure STB is
20127    use Ada;
20128    use GNAT;
20129    use GNAT.Traceback;
20131    procedure P1 is
20132       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
20133       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
20134       Len : Natural;
20135       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
20136    begin
20137       Call_Chain (TB, Len);
20139       Text_IO.Put ("In STB.P1 : ");
20141       for K in 1 .. Len loop
20142          Text_IO.Put (Debug_Utilities.Image (TB (K)));
20143          Text_IO.Put (' ');
20144       end loop;
20146       Text_IO.New_Line;
20147    end P1;
20149    procedure P2 is
20150    begin
20151       P1;
20152    end P2;
20154 begin
20155    P2;
20156 end STB;
20157 @end example
20159 @example
20160 $ gnatmake -g stb
20161 $ stb
20163 In STB.P1 : 16#0040_F1E4# 16#0040_14F2# 16#0040_170B# 16#0040_171C#
20164 16#0040_1461# 16#0040_11C4# 16#0040_11F1# 16#77E8_92A4#
20165 @end example
20166 @end quotation
20168 You can then get further information by invoking the @code{addr2line}
20169 tool as described earlier (note that the hexadecimal addresses
20170 need to be specified in C format, with a leading '0x').
20172 @geindex traceback
20173 @geindex symbolic
20175 @node Symbolic Traceback,,Non-Symbolic Traceback,Stack Traceback
20176 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id18}@anchor{18c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution symbolic-traceback}@anchor{18d}
20177 @subsubsection Symbolic Traceback
20180 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
20181 associated with each code location.
20183 Note that this feature is not supported on all platforms. See
20184 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} spec in @code{g-trasym.ads} for a complete
20185 list of currently supported platforms.
20187 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
20188 with debug information. If it is not compiled with debug information
20189 only the non-symbolic information will be valid.
20191 @subsubheading Tracebacks From Exception Occurrences
20194 Here is an example:
20196 @quotation
20198 @example
20199 with Ada.Text_IO;
20200 with GNAT.Traceback.Symbolic;
20202 procedure STB is
20204    procedure P1 is
20205    begin
20206       raise Constraint_Error;
20207    end P1;
20209    procedure P2 is
20210    begin
20211       P1;
20212    end P2;
20214    procedure P3 is
20215    begin
20216       P2;
20217    end P3;
20219 begin
20220    P3;
20221 exception
20222    when E : others =>
20223       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
20224 end STB;
20225 @end example
20227 @example
20228 $ gnatmake -g .\stb -bargs -E
20229 $ stb
20231 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
20232 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
20233 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
20234 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
20235 00401461 in main at b~stb.adb:168
20236 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
20237 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
20238 77E892A4 in ?? at ??:0
20239 @end example
20240 @end quotation
20242 In the above example the @code{.\} syntax in the @code{gnatmake} command
20243 is currently required by @code{addr2line} for files that are in
20244 the current working directory.
20245 Moreover, the exact sequence of linker options may vary from platform
20246 to platform.
20247 The above @code{-largs} section is for Windows platforms. By contrast,
20248 under Unix there is no need for the @code{-largs} section.
20249 Differences across platforms are due to details of linker implementation.
20251 @subsubheading Tracebacks From Anywhere in a Program
20254 It is possible to get a symbolic stack traceback
20255 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
20256 The first step is to obtain a non-symbolic
20257 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
20258 information. Here is an example:
20260 @quotation
20262 @example
20263 with Ada.Text_IO;
20264 with GNAT.Traceback;
20265 with GNAT.Traceback.Symbolic;
20267 procedure STB is
20269    use Ada;
20270    use GNAT.Traceback;
20271    use GNAT.Traceback.Symbolic;
20273    procedure P1 is
20274       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
20275       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
20276       Len : Natural;
20277       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
20278    begin
20279       Call_Chain (TB, Len);
20280       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
20281    end P1;
20283    procedure P2 is
20284    begin
20285       P1;
20286    end P2;
20288 begin
20289    P2;
20290 end STB;
20291 @end example
20292 @end quotation
20294 @subsubheading Automatic Symbolic Tracebacks
20297 Symbolic tracebacks may also be enabled by using the -Es switch to gnatbind (as
20298 in @code{gprbuild -g ... -bargs -Es}).
20299 This will cause the Exception_Information to contain a symbolic traceback,
20300 which will also be printed if an unhandled exception terminates the
20301 program.
20303 @node Pretty-Printers for the GNAT runtime,,Stack Traceback,Running and Debugging Ada Programs
20304 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id19}@anchor{18e}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution pretty-printers-for-the-gnat-runtime}@anchor{18f}
20305 @subsection Pretty-Printers for the GNAT runtime
20308 As discussed in @cite{Calling User-Defined Subprograms}, GDB's
20309 @code{print} command only knows about the physical layout of program data
20310 structures and therefore normally displays only low-level dumps, which
20311 are often hard to understand.
20313 An example of this is when trying to display the contents of an Ada
20314 standard container, such as @code{Ada.Containers.Ordered_Maps.Map}:
20316 @quotation
20318 @example
20319 with Ada.Containers.Ordered_Maps;
20321 procedure PP is
20322    package Int_To_Nat is
20323       new Ada.Containers.Ordered_Maps (Integer, Natural);
20325    Map : Int_To_Nat.Map;
20326 begin
20327    Map.Insert (1, 10);
20328    Map.Insert (2, 20);
20329    Map.Insert (3, 30);
20331    Map.Clear; --  BREAK HERE
20332 end PP;
20333 @end example
20334 @end quotation
20336 When this program is built with debugging information and run under
20337 GDB up to the @code{Map.Clear} statement, trying to print @code{Map} will
20338 yield information that is only relevant to the developers of our standard
20339 containers:
20341 @quotation
20343 @example
20344 (gdb) print map
20345 $1 = (
20346   tree => (
20347     first => 0x64e010,
20348     last => 0x64e070,
20349     root => 0x64e040,
20350     length => 3,
20351     tc => (
20352       busy => 0,
20353       lock => 0
20354     )
20355   )
20357 @end example
20358 @end quotation
20360 Fortunately, GDB has a feature called pretty-printers@footnote{http://docs.adacore.com/gdb-docs/html/gdb.html#Pretty_002dPrinter-Introduction},
20361 which allows customizing how GDB displays data structures. The GDB
20362 shipped with GNAT embeds such pretty-printers for the most common
20363 containers in the standard library.  To enable them, either run the
20364 following command manually under GDB or add it to your @code{.gdbinit} file:
20366 @quotation
20368 @example
20369 python import gnatdbg; gnatdbg.setup()
20370 @end example
20371 @end quotation
20373 Once this is done, GDB's @code{print} command will automatically use
20374 these pretty-printers when appropriate. Using the previous example:
20376 @quotation
20378 @example
20379 (gdb) print map
20380 $1 = pp.int_to_nat.map of length 3 = @{
20381   [1] = 10,
20382   [2] = 20,
20383   [3] = 30
20385 @end example
20386 @end quotation
20388 Pretty-printers are invoked each time GDB tries to display a value,
20389 including when displaying the arguments of a called subprogram (in
20390 GDB's @code{backtrace} command) or when printing the value returned by a
20391 function (in GDB's @code{finish} command).
20393 To display a value without involving pretty-printers, @code{print} can be
20394 invoked with its @code{/r} option:
20396 @quotation
20398 @example
20399 (gdb) print/r map
20400 $1 = (
20401   tree => (...
20402 @end example
20403 @end quotation
20405 Finer control of pretty-printers is also possible: see GDB's online documentation@footnote{http://docs.adacore.com/gdb-docs/html/gdb.html#Pretty_002dPrinter-Commands}
20406 for more information.
20408 @geindex Code Coverage
20410 @geindex Profiling
20412 @node Code Coverage and Profiling,Improving Performance,Running and Debugging Ada Programs,GNAT and Program Execution
20413 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id20}@anchor{168}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution code-coverage-and-profiling}@anchor{25}
20414 @section Code Coverage and Profiling
20417 This section describes how to use the @code{gcov} coverage testing tool and
20418 the @code{gprof} profiler tool on Ada programs.
20420 @geindex gcov
20422 @menu
20423 * Code Coverage of Ada Programs with gcov:: 
20424 * Profiling an Ada Program with gprof:: 
20426 @end menu
20428 @node Code Coverage of Ada Programs with gcov,Profiling an Ada Program with gprof,,Code Coverage and Profiling
20429 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id21}@anchor{190}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution code-coverage-of-ada-programs-with-gcov}@anchor{191}
20430 @subsection Code Coverage of Ada Programs with gcov
20433 @code{gcov} is a test coverage program: it analyzes the execution of a given
20434 program on selected tests, to help you determine the portions of the program
20435 that are still untested.
20437 @code{gcov} is part of the GCC suite, and is described in detail in the GCC
20438 User's Guide. You can refer to this documentation for a more complete
20439 description.
20441 This chapter provides a quick startup guide, and
20442 details some GNAT-specific features.
20444 @menu
20445 * Quick startup guide:: 
20446 * GNAT specifics:: 
20448 @end menu
20450 @node Quick startup guide,GNAT specifics,,Code Coverage of Ada Programs with gcov
20451 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id22}@anchor{192}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution quick-startup-guide}@anchor{193}
20452 @subsubsection Quick startup guide
20455 In order to perform coverage analysis of a program using @code{gcov}, several
20456 steps are needed:
20459 @enumerate 
20461 @item 
20462 Instrument the code during the compilation process,
20464 @item 
20465 Execute the instrumented program, and
20467 @item 
20468 Invoke the @code{gcov} tool to generate the coverage results.
20469 @end enumerate
20471 @geindex -fprofile-arcs (gcc)
20473 @geindex -ftest-coverage (gcc
20475 @geindex -fprofile-arcs (gnatbind)
20477 The code instrumentation needed by gcov is created at the object level.
20478 The source code is not modified in any way, because the instrumentation code is
20479 inserted by gcc during the compilation process. To compile your code with code
20480 coverage activated, you need to recompile your whole project using the
20481 switches
20482 @code{-fprofile-arcs} and @code{-ftest-coverage}, and link it using
20483 @code{-fprofile-arcs}.
20485 @quotation
20487 @example
20488 $ gnatmake -P my_project.gpr -f -cargs -fprofile-arcs -ftest-coverage \\
20489    -largs -fprofile-arcs
20490 @end example
20491 @end quotation
20493 This compilation process will create @code{.gcno} files together with
20494 the usual object files.
20496 Once the program is compiled with coverage instrumentation, you can
20497 run it as many times as needed -- on portions of a test suite for
20498 example. The first execution will produce @code{.gcda} files at the
20499 same location as the @code{.gcno} files.  Subsequent executions
20500 will update those files, so that a cumulative result of the covered
20501 portions of the program is generated.
20503 Finally, you need to call the @code{gcov} tool. The different options of
20504 @code{gcov} are described in the GCC User's Guide, section @emph{Invoking gcov}.
20506 This will create annotated source files with a @code{.gcov} extension:
20507 @code{my_main.adb} file will be analyzed in @code{my_main.adb.gcov}.
20509 @node GNAT specifics,,Quick startup guide,Code Coverage of Ada Programs with gcov
20510 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution gnat-specifics}@anchor{194}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id23}@anchor{195}
20511 @subsubsection GNAT specifics
20514 Because of Ada semantics, portions of the source code may be shared among
20515 several object files. This is the case for example when generics are
20516 involved, when inlining is active  or when declarations generate  initialisation
20517 calls. In order to take
20518 into account this shared code, you need to call @code{gcov} on all
20519 source files of the tested program at once.
20521 The list of source files might exceed the system's maximum command line
20522 length. In order to bypass this limitation, a new mechanism has been
20523 implemented in @code{gcov}: you can now list all your project's files into a
20524 text file, and provide this file to gcov as a parameter,  preceded by a @code{@@}
20525 (e.g. @code{gcov @@mysrclist.txt}).
20527 Note that on AIX compiling a static library with @code{-fprofile-arcs} is
20528 not supported as there can be unresolved symbols during the final link.
20530 @geindex gprof
20532 @geindex Profiling
20534 @node Profiling an Ada Program with gprof,,Code Coverage of Ada Programs with gcov,Code Coverage and Profiling
20535 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution profiling-an-ada-program-with-gprof}@anchor{196}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id24}@anchor{197}
20536 @subsection Profiling an Ada Program with gprof
20539 This section is not meant to be an exhaustive documentation of @code{gprof}.
20540 Full documentation for it can be found in the @cite{GNU Profiler User's Guide}
20541 documentation that is part of this GNAT distribution.
20543 Profiling a program helps determine the parts of a program that are executed
20544 most often, and are therefore the most time-consuming.
20546 @code{gprof} is the standard GNU profiling tool; it has been enhanced to
20547 better handle Ada programs and multitasking.
20548 It is currently supported on the following platforms
20551 @itemize *
20553 @item 
20554 linux x86/x86_64
20556 @item 
20557 solaris sparc/sparc64/x86
20559 @item 
20560 windows x86
20561 @end itemize
20563 In order to profile a program using @code{gprof}, several steps are needed:
20566 @enumerate 
20568 @item 
20569 Instrument the code, which requires a full recompilation of the project with the
20570 proper switches.
20572 @item 
20573 Execute the program under the analysis conditions, i.e. with the desired
20574 input.
20576 @item 
20577 Analyze the results using the @code{gprof} tool.
20578 @end enumerate
20580 The following sections detail the different steps, and indicate how
20581 to interpret the results.
20583 @menu
20584 * Compilation for profiling:: 
20585 * Program execution:: 
20586 * Running gprof:: 
20587 * Interpretation of profiling results:: 
20589 @end menu
20591 @node Compilation for profiling,Program execution,,Profiling an Ada Program with gprof
20592 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id25}@anchor{198}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution compilation-for-profiling}@anchor{199}
20593 @subsubsection Compilation for profiling
20596 @geindex -pg (gcc)
20597 @geindex for profiling
20599 @geindex -pg (gnatlink)
20600 @geindex for profiling
20602 In order to profile a program the first step is to tell the compiler
20603 to generate the necessary profiling information. The compiler switch to be used
20604 is @code{-pg}, which must be added to other compilation switches. This
20605 switch needs to be specified both during compilation and link stages, and can
20606 be specified once when using gnatmake:
20608 @quotation
20610 @example
20611 $ gnatmake -f -pg -P my_project
20612 @end example
20613 @end quotation
20615 Note that only the objects that were compiled with the @code{-pg} switch will
20616 be profiled; if you need to profile your whole project, use the @code{-f}
20617 gnatmake switch to force full recompilation.
20619 @node Program execution,Running gprof,Compilation for profiling,Profiling an Ada Program with gprof
20620 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution program-execution}@anchor{19a}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id26}@anchor{19b}
20621 @subsubsection Program execution
20624 Once the program has been compiled for profiling, you can run it as usual.
20626 The only constraint imposed by profiling is that the program must terminate
20627 normally. An interrupted program (via a Ctrl-C, kill, etc.) will not be
20628 properly analyzed.
20630 Once the program completes execution, a data file called @code{gmon.out} is
20631 generated in the directory where the program was launched from. If this file
20632 already exists, it will be overwritten.
20634 @node Running gprof,Interpretation of profiling results,Program execution,Profiling an Ada Program with gprof
20635 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution running-gprof}@anchor{19c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id27}@anchor{19d}
20636 @subsubsection Running gprof
20639 The @code{gprof} tool is called as follow:
20641 @quotation
20643 @example
20644 $ gprof my_prog gmon.out
20645 @end example
20646 @end quotation
20648 or simply:
20650 @quotation
20652 @example
20653 $  gprof my_prog
20654 @end example
20655 @end quotation
20657 The complete form of the gprof command line is the following:
20659 @quotation
20661 @example
20662 $ gprof [switches] [executable [data-file]]
20663 @end example
20664 @end quotation
20666 @code{gprof} supports numerous switches. The order of these
20667 switch does not matter. The full list of options can be found in
20668 the GNU Profiler User's Guide documentation that comes with this documentation.
20670 The following is the subset of those switches that is most relevant:
20672 @geindex --demangle (gprof)
20675 @table @asis
20677 @item @code{--demangle[=@emph{style}]}, @code{--no-demangle}
20679 These options control whether symbol names should be demangled when
20680 printing output.  The default is to demangle C++ symbols.  The
20681 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different
20682 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style
20683 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your
20684 compiler, in particular Ada symbols generated by GNAT can be demangled using
20685 @code{--demangle=gnat}.
20686 @end table
20688 @geindex -e (gprof)
20691 @table @asis
20693 @item @code{-e @emph{function_name}}
20695 The @code{-e @emph{function}} option tells @code{gprof} not to print
20696 information about the function @code{function_name} (and its
20697 children...) in the call graph.  The function will still be listed
20698 as a child of any functions that call it, but its index number will be
20699 shown as @code{[not printed]}.  More than one @code{-e} option may be
20700 given; only one @code{function_name} may be indicated with each @code{-e}
20701 option.
20702 @end table
20704 @geindex -E (gprof)
20707 @table @asis
20709 @item @code{-E @emph{function_name}}
20711 The @code{-E @emph{function}} option works like the @code{-e} option, but
20712 execution time spent in the function (and children who were not called from
20713 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
20714 the call graph.  More than one @code{-E} option may be given; only one
20715 @code{function_name} may be indicated with each @code{-E`} option.
20716 @end table
20718 @geindex -f (gprof)
20721 @table @asis
20723 @item @code{-f @emph{function_name}}
20725 The @code{-f @emph{function}} option causes @code{gprof} to limit the
20726 call graph to the function @code{function_name} and its children (and
20727 their children...).  More than one @code{-f} option may be given;
20728 only one @code{function_name} may be indicated with each @code{-f}
20729 option.
20730 @end table
20732 @geindex -F (gprof)
20735 @table @asis
20737 @item @code{-F @emph{function_name}}
20739 The @code{-F @emph{function}} option works like the @code{-f} option, but
20740 only time spent in the function and its children (and their
20741 children...) will be used to determine total-time and
20742 percentages-of-time for the call graph.  More than one @code{-F} option
20743 may be given; only one @code{function_name} may be indicated with each
20744 @code{-F} option.  The @code{-F} option overrides the @code{-E} option.
20745 @end table
20747 @node Interpretation of profiling results,,Running gprof,Profiling an Ada Program with gprof
20748 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id28}@anchor{19e}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution interpretation-of-profiling-results}@anchor{19f}
20749 @subsubsection Interpretation of profiling results
20752 The results of the profiling analysis are represented by two arrays: the
20753 'flat profile' and the 'call graph'. Full documentation of those outputs
20754 can be found in the GNU Profiler User's Guide.
20756 The flat profile shows the time spent in each function of the program, and how
20757 many time it has been called. This allows you to locate easily the most
20758 time-consuming functions.
20760 The call graph shows, for each subprogram, the subprograms that call it,
20761 and the subprograms that it calls. It also provides an estimate of the time
20762 spent in each of those callers/called subprograms.
20764 @node Improving Performance,Overflow Check Handling in GNAT,Code Coverage and Profiling,GNAT and Program Execution
20765 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id29}@anchor{169}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution improving-performance}@anchor{26}
20766 @section Improving Performance
20769 @geindex Improving performance
20771 This section presents several topics related to program performance.
20772 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
20773 and some of the techniques for making your program run faster.
20776 It then documents the unused subprogram/data elimination feature,
20777 which can reduce the size of program executables.
20779 @menu
20780 * Performance Considerations:: 
20781 * Text_IO Suggestions:: 
20782 * Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination:: 
20784 @end menu
20786 @node Performance Considerations,Text_IO Suggestions,,Improving Performance
20787 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution performance-considerations}@anchor{1a0}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id30}@anchor{1a1}
20788 @subsection Performance Considerations
20791 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
20792 between
20795 @itemize *
20797 @item 
20798 performance of the generated code
20800 @item 
20801 speed of compilation
20803 @item 
20804 minimization of dependences and recompilation
20806 @item 
20807 the degree of run-time checking.
20808 @end itemize
20810 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
20811 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
20812 of the generated code:
20815 @itemize *
20817 @item 
20818 no optimization
20820 @item 
20821 no inlining of subprogram calls
20823 @item 
20824 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
20825 @end itemize
20827 These options are suitable for most program development purposes. This
20828 section describes how you can modify these choices, and also provides
20829 some guidelines on debugging optimized code.
20831 @menu
20832 * Controlling Run-Time Checks:: 
20833 * Use of Restrictions:: 
20834 * Optimization Levels:: 
20835 * Debugging Optimized Code:: 
20836 * Inlining of Subprograms:: 
20837 * Floating_Point_Operations:: 
20838 * Vectorization of loops:: 
20839 * Other Optimization Switches:: 
20840 * Optimization and Strict Aliasing:: 
20841 * Aliased Variables and Optimization:: 
20842 * Atomic Variables and Optimization:: 
20843 * Passive Task Optimization:: 
20845 @end menu
20847 @node Controlling Run-Time Checks,Use of Restrictions,,Performance Considerations
20848 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution controlling-run-time-checks}@anchor{1a2}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id31}@anchor{1a3}
20849 @subsubsection Controlling Run-Time Checks
20852 By default, GNAT generates all run-time checks, except stack overflow
20853 checks, and checks for access before elaboration on subprogram
20854 calls. The latter are not required in default mode, because all
20855 necessary checking is done at compile time.
20857 @geindex -gnatp (gcc)
20859 @geindex -gnato (gcc)
20861 The gnat switch, @code{-gnatp} allows this default to be modified. See
20862 @ref{f9,,Run-Time Checks}.
20864 Our experience is that the default is suitable for most development
20865 purposes.
20867 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
20868 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
20869 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
20870 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
20871 you should read this chapter.
20873 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
20874 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
20875 by default. These can be suppressed by use of the @code{-gnatVn} switch.
20876 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
20877 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
20878 it may be reasonable to routinely use @code{-gnatVn}. Validity checks
20879 are also suppressed entirely if @code{-gnatp} is used.
20881 @geindex Overflow checks
20883 @geindex Checks
20884 @geindex overflow
20886 @geindex Suppress
20888 @geindex Unsuppress
20890 @geindex pragma Suppress
20892 @geindex pragma Unsuppress
20894 Note that the setting of the switches controls the default setting of
20895 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
20896 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
20897 checks) in the program source.
20899 @node Use of Restrictions,Optimization Levels,Controlling Run-Time Checks,Performance Considerations
20900 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id32}@anchor{1a4}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution use-of-restrictions}@anchor{1a5}
20901 @subsubsection Use of Restrictions
20904 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
20905 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
20906 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
20907 of pragma Restrictions (No_Finalization), the use of this pragma does not
20908 affect the generated code in most cases.
20910 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
20911 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
20912 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
20913 have to be marked as non-abortable.
20915 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
20916 of control (@code{select ... then abort}), then this distributed overhead
20917 is removed, which may have a general positive effect in improving
20918 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
20919 constructs and controlled types will show much improved performance.
20920 The relevant restrictions pragmas are
20922 @quotation
20924 @example
20925 pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
20926 pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
20927 @end example
20928 @end quotation
20930 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
20931 that this also means that you can write code without worrying about the
20932 possibility of an immediate abort at any point.
20934 @node Optimization Levels,Debugging Optimized Code,Use of Restrictions,Performance Considerations
20935 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id33}@anchor{1a6}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution optimization-levels}@anchor{fc}
20936 @subsubsection Optimization Levels
20939 @geindex -O (gcc)
20941 Without any optimization option,
20942 the compiler's goal is to reduce the cost of
20943 compilation and to make debugging produce the expected results.
20944 Statements are independent: if you stop the program with a breakpoint between
20945 statements, you can then assign a new value to any variable or change
20946 the program counter to any other statement in the subprogram and get exactly
20947 the results you would expect from the source code.
20949 Turning on optimization makes the compiler attempt to improve the
20950 performance and/or code size at the expense of compilation time and
20951 possibly the ability to debug the program.
20953 If you use multiple
20954 -O options, with or without level numbers,
20955 the last such option is the one that is effective.
20957 The default is optimization off. This results in the fastest compile
20958 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
20959 generated programs are considerably larger and slower than when
20960 optimization is enabled. You can use the
20961 @code{-O} switch (the permitted forms are @code{-O0}, @code{-O1}
20962 @code{-O2}, @code{-O3}, and @code{-Os})
20963 to @code{gcc} to control the optimization level:
20966 @itemize *
20968 @item 
20970 @table @asis
20972 @item @code{-O0}
20974 No optimization (the default);
20975 generates unoptimized code but has
20976 the fastest compilation time.
20978 Note that many other compilers do substantial optimization even
20979 if 'no optimization' is specified. With gcc, it is very unusual
20980 to use @code{-O0} for production if execution time is of any concern,
20981 since @code{-O0} means (almost) no optimization. This difference
20982 between gcc and other compilers should be kept in mind when
20983 doing performance comparisons.
20984 @end table
20986 @item 
20988 @table @asis
20990 @item @code{-O1}
20992 Moderate optimization;
20993 optimizes reasonably well but does not
20994 degrade compilation time significantly.
20995 @end table
20997 @item 
20999 @table @asis
21001 @item @code{-O2}
21003 Full optimization;
21004 generates highly optimized code and has
21005 the slowest compilation time.
21006 @end table
21008 @item 
21010 @table @asis
21012 @item @code{-O3}
21014 Full optimization as in @code{-O2};
21015 also uses more aggressive automatic inlining of subprograms within a unit
21016 (@ref{10f,,Inlining of Subprograms}) and attempts to vectorize loops.
21017 @end table
21019 @item 
21021 @table @asis
21023 @item @code{-Os}
21025 Optimize space usage (code and data) of resulting program.
21026 @end table
21027 @end itemize
21029 Higher optimization levels perform more global transformations on the
21030 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
21031 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
21032 resulting improvement in execution time,
21033 both depend on the particular application and the hardware environment.
21034 You should experiment to find the best level for your application.
21036 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
21037 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
21038 of the optimization settings in general terms.
21039 See the @emph{Options That Control Optimization} section in
21040 @cite{Using the GNU Compiler Collection (GCC)}
21041 for details about
21042 the @code{-O} settings and a number of @code{-f} options that
21043 individually enable or disable specific optimizations.
21045 Unlike some other compilation systems, @code{gcc} has
21046 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
21047 which appear only with optimization turned on, but there have also been
21048 bugs which show up only in @emph{unoptimized} code. Selecting a lower
21049 level of optimization does not improve the reliability of the code
21050 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
21051 levels.
21053 Note regarding the use of @code{-O3}: The use of this optimization level
21054 ought not to be automatically preferred over that of level @code{-O2},
21055 since it often results in larger executables which may run more slowly.
21056 See further discussion of this point in @ref{10f,,Inlining of Subprograms}.
21058 @node Debugging Optimized Code,Inlining of Subprograms,Optimization Levels,Performance Considerations
21059 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id34}@anchor{1a7}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution debugging-optimized-code}@anchor{1a8}
21060 @subsubsection Debugging Optimized Code
21063 @geindex Debugging optimized code
21065 @geindex Optimization and debugging
21067 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
21068 nonzero optimization levels,
21069 the higher the level the more likely that
21070 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
21071 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
21072 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
21073 displayed in the debugger.
21074 This can only happen at @code{-O2} or @code{-O3}.
21075 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
21076 level @code{-O1} or higher.
21078 @geindex -g (gcc)
21080 The use of the @code{-g} switch,
21081 which is needed for source-level debugging,
21082 affects the size of the program executable on disk,
21083 and indeed the debugging information can be quite large.
21084 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
21085 degrade performance)
21087 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
21088 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
21089 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
21090 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
21091 These are the most common cases:
21094 @itemize *
21096 @item 
21097 @emph{The 'hopping Program Counter':}  Repeated @code{step} or @code{next}
21098 commands show
21099 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
21100 the following optimizations:
21103 @itemize -
21105 @item 
21106 @emph{Common subexpression elimination:} using a single instance of code for a
21107 quantity that the source computes several times.  As a result you
21108 may not be able to stop on what looks like a statement.
21110 @item 
21111 @emph{Invariant code motion:} moving an expression that does not change within a
21112 loop, to the beginning of the loop.
21114 @item 
21115 @emph{Instruction scheduling:} moving instructions so as to
21116 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
21117 general to move computations of values closer to their uses. Often
21118 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
21119 happening and then later bounce back to the statement when the
21120 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
21121 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
21122 expected side-effects.
21123 @end itemize
21125 @item 
21126 @emph{The 'big leap':} More commonly known as @emph{cross-jumping}, in which
21127 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
21128 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
21129 it (and the code following) translates to the same thing as the code
21130 that @emph{was} supposed to be executed.  This effect is typically seen in
21131 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
21132 a @code{break} in a C @code{switch} statement.
21134 @item 
21135 @emph{The 'roving variable':} The symptom is an unexpected value in a variable.
21136 There are various reasons for this effect:
21139 @itemize -
21141 @item 
21142 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
21143 'home'.
21145 @item 
21146 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
21147 probably the most common cause.
21149 @item 
21150 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
21151 have been moved.
21153 @item 
21154 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
21155 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
21156 information for the variable
21157 @end itemize
21159 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
21160 you should first ascertain if that value was actually computed by
21161 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
21162 Record fields or
21163 array elements in an object designated by an access value
21164 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
21165 value is sensible.
21166 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
21167 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
21168 values (one must apply the procedure recursively to those
21169 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
21170 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
21171 the value in question; or continuing to step @emph{from} the point of the
21172 strange value to see if code motion had simply moved the variable's
21173 assignments later.
21174 @end itemize
21176 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @code{-O0}
21177 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
21178 are most needed, and then move to @code{-O1} and later @code{-O2} as
21179 the debugger becomes less critical.
21180 Whether to use the @code{-g} switch in the release version is
21181 a release management issue.
21182 Note that if you use @code{-g} you can then use the @code{strip} program
21183 on the resulting executable,
21184 which removes both debugging information and global symbols.
21186 @node Inlining of Subprograms,Floating_Point_Operations,Debugging Optimized Code,Performance Considerations
21187 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id35}@anchor{1a9}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution inlining-of-subprograms}@anchor{10f}
21188 @subsubsection Inlining of Subprograms
21191 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
21192 following conditions are met:
21195 @itemize *
21197 @item 
21198 The optimization level is at least @code{-O1}.
21200 @item 
21201 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
21202 and not contain something that @code{gcc} cannot support in inlined
21203 subprograms.
21205 @geindex pragma Inline
21207 @geindex Inline
21209 @item 
21210 Any one of the following applies: @code{pragma Inline} is applied to the
21211 subprogram; the subprogram is local to the unit and called once from
21212 within it; the subprogram is small and optimization level @code{-O2} is
21213 specified; optimization level @code{-O3} is specified.
21214 @end itemize
21216 Calls to subprograms in @emph{with}ed units are normally not inlined.
21217 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
21218 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true:
21221 @itemize *
21223 @item 
21224 The optimization level is at least @code{-O1}.
21226 @item 
21227 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
21228 and not contain something that @code{gcc} cannot support in inlined
21229 subprograms.
21231 @item 
21232 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
21234 @item 
21235 The @code{-gnatn} switch is used on the command line.
21236 @end itemize
21238 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
21239 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
21240 or features in the body that make it impossible for the compiler
21241 to do the inlining.
21243 Note that specifying the @code{-gnatn} switch causes additional
21244 compilation dependencies. Consider the following:
21246 @quotation
21248 @example
21249 package R is
21250    procedure Q;
21251    pragma Inline (Q);
21252 end R;
21253 package body R is
21254    ...
21255 end R;
21257 with R;
21258 procedure Main is
21259 begin
21260    ...
21261    R.Q;
21262 end Main;
21263 @end example
21264 @end quotation
21266 With the default behavior (no @code{-gnatn} switch specified), the
21267 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
21268 @code{main.adb}, and the spec of the package in file @code{r.ads}. This
21269 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
21270 @code{Main}.
21272 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
21273 circumstances. If the @code{-gnatn} switch is present when @code{Main}
21274 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
21275 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
21276 @code{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
21277 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
21278 occurs whether or not the call is in fact inlined by @code{gcc}.
21280 The use of front end inlining with @code{-gnatN} generates similar
21281 additional dependencies.
21283 @geindex -fno-inline (gcc)
21285 Note: The @code{-fno-inline} switch overrides all other conditions and ensures that
21286 no inlining occurs, unless requested with pragma Inline_Always for @code{gcc}
21287 back-ends. The extra dependences resulting from @code{-gnatn} will still be active,
21288 even if this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
21290 @geindex -fno-inline-functions (gcc)
21292 Note: The @code{-fno-inline-functions} switch can be used to prevent
21293 automatic inlining of subprograms if @code{-O3} is used.
21295 @geindex -fno-inline-small-functions (gcc)
21297 Note: The @code{-fno-inline-small-functions} switch can be used to prevent
21298 automatic inlining of small subprograms if @code{-O2} is used.
21300 @geindex -fno-inline-functions-called-once (gcc)
21302 Note: The @code{-fno-inline-functions-called-once} switch
21303 can be used to prevent inlining of subprograms local to the unit
21304 and called once from within it if @code{-O1} is used.
21306 Note regarding the use of @code{-O3}: @code{-gnatn} is made up of two
21307 sub-switches @code{-gnatn1} and @code{-gnatn2} that can be directly
21308 specified in lieu of it, @code{-gnatn} being translated into one of them
21309 based on the optimization level. With @code{-O2} or below, @code{-gnatn}
21310 is equivalent to @code{-gnatn1} which activates pragma @code{Inline} with
21311 moderate inlining across modules. With @code{-O3}, @code{-gnatn} is
21312 equivalent to @code{-gnatn2} which activates pragma @code{Inline} with
21313 full inlining across modules. If you have used pragma @code{Inline} in
21314 appropriate cases, then it is usually much better to use @code{-O2}
21315 and @code{-gnatn} and avoid the use of @code{-O3} which has the additional
21316 effect of inlining subprograms you did not think should be inlined. We have
21317 found that the use of @code{-O3} may slow down the compilation and increase
21318 the code size by performing excessive inlining, leading to increased
21319 instruction cache pressure from the increased code size and thus minor
21320 performance improvements. So the bottom line here is that you should not
21321 automatically assume that @code{-O3} is better than @code{-O2}, and
21322 indeed you should use @code{-O3} only if tests show that it actually
21323 improves performance for your program.
21325 @node Floating_Point_Operations,Vectorization of loops,Inlining of Subprograms,Performance Considerations
21326 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id36}@anchor{1aa}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution floating-point-operations}@anchor{1ab}
21327 @subsubsection Floating_Point_Operations
21330 @geindex Floating-Point Operations
21332 On almost all targets, GNAT maps Float and Long_Float to the 32-bit and
21333 64-bit standard IEEE floating-point representations, and operations will
21334 use standard IEEE arithmetic as provided by the processor. On most, but
21335 not all, architectures, the attribute Machine_Overflows is False for these
21336 types, meaning that the semantics of overflow is implementation-defined.
21337 In the case of GNAT, these semantics correspond to the normal IEEE
21338 treatment of infinities and NaN (not a number) values. For example,
21339 1.0 / 0.0 yields plus infinitiy and 0.0 / 0.0 yields a NaN. By
21340 avoiding explicit overflow checks, the performance is greatly improved
21341 on many targets. However, if required, floating-point overflow can be
21342 enabled by the use of the pragma Check_Float_Overflow.
21344 Another consideration that applies specifically to x86 32-bit
21345 architectures is which form of floating-point arithmetic is used.
21346 By default the operations use the old style x86 floating-point,
21347 which implements an 80-bit extended precision form (on these
21348 architectures the type Long_Long_Float corresponds to that form).
21349 In addition, generation of efficient code in this mode means that
21350 the extended precision form will be used for intermediate results.
21351 This may be helpful in improving the final precision of a complex
21352 expression. However it means that the results obtained on the x86
21353 will be different from those on other architectures, and for some
21354 algorithms, the extra intermediate precision can be detrimental.
21356 In addition to this old-style floating-point, all modern x86 chips
21357 implement an alternative floating-point operation model referred
21358 to as SSE2. In this model there is no extended form, and furthermore
21359 execution performance is significantly enhanced. To force GNAT to use
21360 this more modern form, use both of the switches:
21362 @quotation
21364 -msse2 -mfpmath=sse
21365 @end quotation
21367 A unit compiled with these switches will automatically use the more
21368 efficient SSE2 instruction set for Float and Long_Float operations.
21369 Note that the ABI has the same form for both floating-point models,
21370 so it is permissible to mix units compiled with and without these
21371 switches.
21373 @node Vectorization of loops,Other Optimization Switches,Floating_Point_Operations,Performance Considerations
21374 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id37}@anchor{1ac}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution vectorization-of-loops}@anchor{1ad}
21375 @subsubsection Vectorization of loops
21378 @geindex Optimization Switches
21380 You can take advantage of the auto-vectorizer present in the @code{gcc}
21381 back end to vectorize loops with GNAT.  The corresponding command line switch
21382 is @code{-ftree-vectorize} but, as it is enabled by default at @code{-O3}
21383 and other aggressive optimizations helpful for vectorization also are enabled
21384 by default at this level, using @code{-O3} directly is recommended.
21386 You also need to make sure that the target architecture features a supported
21387 SIMD instruction set.  For example, for the x86 architecture, you should at
21388 least specify @code{-msse2} to get significant vectorization (but you don't
21389 need to specify it for x86-64 as it is part of the base 64-bit architecture).
21390 Similarly, for the PowerPC architecture, you should specify @code{-maltivec}.
21392 The preferred loop form for vectorization is the @code{for} iteration scheme.
21393 Loops with a @code{while} iteration scheme can also be vectorized if they are
21394 very simple, but the vectorizer will quickly give up otherwise.  With either
21395 iteration scheme, the flow of control must be straight, in particular no
21396 @code{exit} statement may appear in the loop body.  The loop may however
21397 contain a single nested loop, if it can be vectorized when considered alone:
21399 @quotation
21401 @example
21402 A : array (1..4, 1..4) of Long_Float;
21403 S : array (1..4) of Long_Float;
21405 procedure Sum is
21406 begin
21407    for I in A'Range(1) loop
21408       for J in A'Range(2) loop
21409          S (I) := S (I) + A (I, J);
21410       end loop;
21411    end loop;
21412 end Sum;
21413 @end example
21414 @end quotation
21416 The vectorizable operations depend on the targeted SIMD instruction set, but
21417 the adding and some of the multiplying operators are generally supported, as
21418 well as the logical operators for modular types. Note that compiling
21419 with @code{-gnatp} might well reveal cases where some checks do thwart
21420 vectorization.
21422 Type conversions may also prevent vectorization if they involve semantics that
21423 are not directly supported by the code generator or the SIMD instruction set.
21424 A typical example is direct conversion from floating-point to integer types.
21425 The solution in this case is to use the following idiom:
21427 @quotation
21429 @example
21430 Integer (S'Truncation (F))
21431 @end example
21432 @end quotation
21434 if @code{S} is the subtype of floating-point object @code{F}.
21436 In most cases, the vectorizable loops are loops that iterate over arrays.
21437 All kinds of array types are supported, i.e. constrained array types with
21438 static bounds:
21440 @quotation
21442 @example
21443 type Array_Type is array (1 .. 4) of Long_Float;
21444 @end example
21445 @end quotation
21447 constrained array types with dynamic bounds:
21449 @quotation
21451 @example
21452 type Array_Type is array (1 .. Q.N) of Long_Float;
21454 type Array_Type is array (Q.K .. 4) of Long_Float;
21456 type Array_Type is array (Q.K .. Q.N) of Long_Float;
21457 @end example
21458 @end quotation
21460 or unconstrained array types:
21462 @quotation
21464 @example
21465 type Array_Type is array (Positive range <>) of Long_Float;
21466 @end example
21467 @end quotation
21469 The quality of the generated code decreases when the dynamic aspect of the
21470 array type increases, the worst code being generated for unconstrained array
21471 types.  This is so because, the less information the compiler has about the
21472 bounds of the array, the more fallback code it needs to generate in order to
21473 fix things up at run time.
21475 It is possible to specify that a given loop should be subject to vectorization
21476 preferably to other optimizations by means of pragma @code{Loop_Optimize}:
21478 @quotation
21480 @example
21481 pragma Loop_Optimize (Vector);
21482 @end example
21483 @end quotation
21485 placed immediately within the loop will convey the appropriate hint to the
21486 compiler for this loop.
21488 It is also possible to help the compiler generate better vectorized code
21489 for a given loop by asserting that there are no loop-carried dependencies
21490 in the loop.  Consider for example the procedure:
21492 @quotation
21494 @example
21495 type Arr is array (1 .. 4) of Long_Float;
21497 procedure Add (X, Y : not null access Arr; R : not null access Arr) is
21498 begin
21499   for I in Arr'Range loop
21500     R(I) := X(I) + Y(I);
21501   end loop;
21502 end;
21503 @end example
21504 @end quotation
21506 By default, the compiler cannot unconditionally vectorize the loop because
21507 assigning to a component of the array designated by R in one iteration could
21508 change the value read from the components of the array designated by X or Y
21509 in a later iteration.  As a result, the compiler will generate two versions
21510 of the loop in the object code, one vectorized and the other not vectorized,
21511 as well as a test to select the appropriate version at run time.  This can
21512 be overcome by another hint:
21514 @quotation
21516 @example
21517 pragma Loop_Optimize (Ivdep);
21518 @end example
21519 @end quotation
21521 placed immediately within the loop will tell the compiler that it can safely
21522 omit the non-vectorized version of the loop as well as the run-time test.
21524 @node Other Optimization Switches,Optimization and Strict Aliasing,Vectorization of loops,Performance Considerations
21525 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution other-optimization-switches}@anchor{1ae}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id38}@anchor{1af}
21526 @subsubsection Other Optimization Switches
21529 @geindex Optimization Switches
21531 Since GNAT uses the @code{gcc} back end, all the specialized
21532 @code{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
21533 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
21534 to work. Examples of switches in this category are @code{-funroll-loops}
21535 and the various target-specific @code{-m} options (in particular, it has
21536 been observed that @code{-march=xxx} can significantly improve performance
21537 on appropriate machines). For full details of these switches, see
21538 the @emph{Submodel Options} section in the @emph{Hardware Models and Configurations}
21539 chapter of @cite{Using the GNU Compiler Collection (GCC)}.
21541 @node Optimization and Strict Aliasing,Aliased Variables and Optimization,Other Optimization Switches,Performance Considerations
21542 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution optimization-and-strict-aliasing}@anchor{f3}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id39}@anchor{1b0}
21543 @subsubsection Optimization and Strict Aliasing
21546 @geindex Aliasing
21548 @geindex Strict Aliasing
21550 @geindex No_Strict_Aliasing
21552 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
21553 efficient code in situations where other languages would be forced to
21554 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
21555 the following example:
21557 @quotation
21559 @example
21560 procedure R is
21561    type Int1 is new Integer;
21562    type Int2 is new Integer;
21563    type Int1A is access Int1;
21564    type Int2A is access Int2;
21565    Int1V : Int1A;
21566    Int2V : Int2A;
21567    ...
21569 begin
21570    ...
21571    for J in Data'Range loop
21572       if Data (J) = Int1V.all then
21573          Int2V.all := Int2V.all + 1;
21574       end if;
21575    end loop;
21576    ...
21577 end R;
21578 @end example
21579 @end quotation
21581 In this example, since the variable @code{Int1V} can only access objects
21582 of type @code{Int1}, and @code{Int2V} can only access objects of type
21583 @code{Int2}, there is no possibility that the assignment to
21584 @code{Int2V.all} affects the value of @code{Int1V.all}. This means that
21585 the compiler optimizer can "know" that the value @code{Int1V.all} is constant
21586 for all iterations of the loop and avoid the extra memory reference
21587 required to dereference it each time through the loop.
21589 This kind of optimization, called strict aliasing analysis, is
21590 triggered by specifying an optimization level of @code{-O2} or
21591 higher or @code{-Os} and allows GNAT to generate more efficient code
21592 when access values are involved.
21594 However, although this optimization is always correct in terms of
21595 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
21596 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
21597 the typing system. Consider the following complete program example:
21599 @quotation
21601 @example
21602 package p1 is
21603    type int1 is new integer;
21604    type int2 is new integer;
21605    type a1 is access int1;
21606    type a2 is access int2;
21607 end p1;
21609 with p1; use p1;
21610 package p2 is
21611    function to_a2 (Input : a1) return a2;
21612 end p2;
21614 with Unchecked_Conversion;
21615 package body p2 is
21616    function to_a2 (Input : a1) return a2 is
21617       function to_a2u is
21618         new Unchecked_Conversion (a1, a2);
21619    begin
21620       return to_a2u (Input);
21621    end to_a2;
21622 end p2;
21624 with p2; use p2;
21625 with p1; use p1;
21626 with Text_IO; use Text_IO;
21627 procedure m is
21628    v1 : a1 := new int1;
21629    v2 : a2 := to_a2 (v1);
21630 begin
21631    v1.all := 1;
21632    v2.all := 0;
21633    put_line (int1'image (v1.all));
21634 end;
21635 @end example
21636 @end quotation
21638 This program prints out 0 in @code{-O0} or @code{-O1}
21639 mode, but it prints out 1 in @code{-O2} mode. That's
21640 because in strict aliasing mode, the compiler can and
21641 does assume that the assignment to @code{v2.all} could not
21642 affect the value of @code{v1.all}, since different types
21643 are involved.
21645 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
21646 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
21647 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
21648 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
21649 execution of a program erroneous.  That's the case here since the result
21650 does not point to an object of type @code{int2}.  This means that the
21651 effect is entirely unpredictable.
21653 However, although that explanation may satisfy a language
21654 lawyer, in practice an applications programmer expects an
21655 unchecked conversion involving pointers to create true
21656 aliases and the behavior of printing 1 seems plain wrong.
21657 In this case, the strict aliasing optimization is unwelcome.
21659 Indeed the compiler recognizes this possibility, and the
21660 unchecked conversion generates a warning:
21662 @quotation
21664 @example
21665 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "a2"
21666 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
21667 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (a2);"
21668 @end example
21669 @end quotation
21671 Unfortunately the problem is recognized when compiling the body of
21672 package @code{p2}, but the actual "bad" code is generated while
21673 compiling the body of @code{m} and this latter compilation does not see
21674 the suspicious @code{Unchecked_Conversion}.
21676 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
21677 avoid the unwanted strict aliasing optimization in a case like this.
21679 One possibility is to simply avoid the use of @code{-O2}, but
21680 that is a bit drastic, since it throws away a number of useful
21681 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
21683 A less drastic approach is to compile the program using the
21684 option @code{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
21685 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
21686 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
21687 unit @code{m} with this switch, then we get the expected
21688 value of zero printed. Analyzing which units might need
21689 the switch can be painful, so a more reasonable approach
21690 is to compile the entire program with options @code{-O2}
21691 and @code{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
21692 satisfactory with this combination of options, then the
21693 advantage is that the entire issue of possible "wrong"
21694 optimization due to strict aliasing is avoided.
21696 To avoid the use of compiler switches, the configuration
21697 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
21698 used to specify that for all access types, the strict
21699 aliasing optimization should be suppressed.
21701 However, these approaches are still overkill, in that they causes
21702 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
21703 refined approach is to concentrate attention on the specific
21704 access type identified as problematic.
21706 First, if a careful analysis of uses of the pointer shows
21707 that there are no possible problematic references, then
21708 the warning can be suppressed by bracketing the
21709 instantiation of @code{Unchecked_Conversion} to turn
21710 the warning off:
21712 @quotation
21714 @example
21715 pragma Warnings (Off);
21716 function to_a2u is
21717   new Unchecked_Conversion (a1, a2);
21718 pragma Warnings (On);
21719 @end example
21720 @end quotation
21722 Of course that approach is not appropriate for this particular
21723 example, since indeed there is a problematic reference. In this
21724 case we can take one of two other approaches.
21726 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
21727 conversion to the unit in which the type is declared. In
21728 this example, we would move the instantiation of
21729 @code{Unchecked_Conversion} from the body of package
21730 @code{p2} to the spec of package @code{p1}. Now the
21731 warning disappears. That's because any use of the
21732 access type knows there is a suspicious unchecked
21733 conversion, and the strict aliasing optimization
21734 is automatically suppressed for the type.
21736 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
21737 in which the destination access type is declared (perhaps because the
21738 source type is not visible in that unit), you may use pragma
21739 @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur in the
21740 same declarative sequence as the declaration of the access type:
21742 @quotation
21744 @example
21745 type a2 is access int2;
21746 pragma No_Strict_Aliasing (a2);
21747 @end example
21748 @end quotation
21750 Here again, the compiler now knows that the strict aliasing optimization
21751 should be suppressed for any reference to type @code{a2} and the
21752 expected behavior is obtained.
21754 Finally, note that although the compiler can generate warnings for
21755 simple cases of unchecked conversions, there are tricker and more
21756 indirect ways of creating type incorrect aliases which the compiler
21757 cannot detect. Examples are the use of address overlays and unchecked
21758 conversions involving composite types containing access types as
21759 components. In such cases, no warnings are generated, but there can
21760 still be aliasing problems. One safe coding practice is to forbid the
21761 use of address clauses for type overlaying, and to allow unchecked
21762 conversion only for primitive types. This is not really a significant
21763 restriction since any possible desired effect can be achieved by
21764 unchecked conversion of access values.
21766 The aliasing analysis done in strict aliasing mode can certainly
21767 have significant benefits. We have seen cases of large scale
21768 application code where the time is increased by up to 5% by turning
21769 this optimization off. If you have code that includes significant
21770 usage of unchecked conversion, you might want to just stick with
21771 @code{-O1} and avoid the entire issue. If you get adequate
21772 performance at this level of optimization level, that's probably
21773 the safest approach. If tests show that you really need higher
21774 levels of optimization, then you can experiment with @code{-O2}
21775 and @code{-O2 -fno-strict-aliasing} to see how much effect this
21776 has on size and speed of the code. If you really need to use
21777 @code{-O2} with strict aliasing in effect, then you should
21778 review any uses of unchecked conversion of access types,
21779 particularly if you are getting the warnings described above.
21781 @node Aliased Variables and Optimization,Atomic Variables and Optimization,Optimization and Strict Aliasing,Performance Considerations
21782 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution aliased-variables-and-optimization}@anchor{1b1}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id40}@anchor{1b2}
21783 @subsubsection Aliased Variables and Optimization
21786 @geindex Aliasing
21788 There are scenarios in which programs may
21789 use low level techniques to modify variables
21790 that otherwise might be considered to be unassigned. For example,
21791 a variable can be passed to a procedure by reference, which takes
21792 the address of the parameter and uses the address to modify the
21793 variable's value, even though it is passed as an IN parameter.
21794 Consider the following example:
21796 @quotation
21798 @example
21799 procedure P is
21800    Max_Length : constant Natural := 16;
21801    type Char_Ptr is access all Character;
21803    procedure Get_String(Buffer: Char_Ptr; Size : Integer);
21804    pragma Import (C, Get_String, "get_string");
21806    Name : aliased String (1 .. Max_Length) := (others => ' ');
21807    Temp : Char_Ptr;
21809    function Addr (S : String) return Char_Ptr is
21810       function To_Char_Ptr is
21811         new Ada.Unchecked_Conversion (System.Address, Char_Ptr);
21812    begin
21813       return To_Char_Ptr (S (S'First)'Address);
21814    end;
21816 begin
21817    Temp := Addr (Name);
21818    Get_String (Temp, Max_Length);
21819 end;
21820 @end example
21821 @end quotation
21823 where Get_String is a C function that uses the address in Temp to
21824 modify the variable @code{Name}. This code is dubious, and arguably
21825 erroneous, and the compiler would be entitled to assume that
21826 @code{Name} is never modified, and generate code accordingly.
21828 However, in practice, this would cause some existing code that
21829 seems to work with no optimization to start failing at high
21830 levels of optimzization.
21832 What the compiler does for such cases is to assume that marking
21833 a variable as aliased indicates that some "funny business" may
21834 be going on. The optimizer recognizes the aliased keyword and
21835 inhibits optimizations that assume the value cannot be assigned.
21836 This means that the above example will in fact "work" reliably,
21837 that is, it will produce the expected results.
21839 @node Atomic Variables and Optimization,Passive Task Optimization,Aliased Variables and Optimization,Performance Considerations
21840 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution atomic-variables-and-optimization}@anchor{1b3}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id41}@anchor{1b4}
21841 @subsubsection Atomic Variables and Optimization
21844 @geindex Atomic
21846 There are two considerations with regard to performance when
21847 atomic variables are used.
21849 First, the RM only guarantees that access to atomic variables
21850 be atomic, it has nothing to say about how this is achieved,
21851 though there is a strong implication that this should not be
21852 achieved by explicit locking code. Indeed GNAT will never
21853 generate any locking code for atomic variable access (it will
21854 simply reject any attempt to make a variable or type atomic
21855 if the atomic access cannot be achieved without such locking code).
21857 That being said, it is important to understand that you cannot
21858 assume that the entire variable will always be accessed. Consider
21859 this example:
21861 @quotation
21863 @example
21864 type R is record
21865    A,B,C,D : Character;
21866 end record;
21867 for R'Size use 32;
21868 for R'Alignment use 4;
21870 RV : R;
21871 pragma Atomic (RV);
21872 X : Character;
21874 X := RV.B;
21875 @end example
21876 @end quotation
21878 You cannot assume that the reference to @code{RV.B}
21879 will read the entire 32-bit
21880 variable with a single load instruction. It is perfectly legitimate if
21881 the hardware allows it to do a byte read of just the B field. This read
21882 is still atomic, which is all the RM requires. GNAT can and does take
21883 advantage of this, depending on the architecture and optimization level.
21884 Any assumption to the contrary is non-portable and risky. Even if you
21885 examine the assembly language and see a full 32-bit load, this might
21886 change in a future version of the compiler.
21888 If your application requires that all accesses to @code{RV} in this
21889 example be full 32-bit loads, you need to make a copy for the access
21890 as in:
21892 @quotation
21894 @example
21895 declare
21896    RV_Copy : constant R := RV;
21897 begin
21898    X := RV_Copy.B;
21899 end;
21900 @end example
21901 @end quotation
21903 Now the reference to RV must read the whole variable.
21904 Actually one can imagine some compiler which figures
21905 out that the whole copy is not required (because only
21906 the B field is actually accessed), but GNAT
21907 certainly won't do that, and we don't know of any
21908 compiler that would not handle this right, and the
21909 above code will in practice work portably across
21910 all architectures (that permit the Atomic declaration).
21912 The second issue with atomic variables has to do with
21913 the possible requirement of generating synchronization
21914 code. For more details on this, consult the sections on
21915 the pragmas Enable/Disable_Atomic_Synchronization in the
21916 GNAT Reference Manual. If performance is critical, and
21917 such synchronization code is not required, it may be
21918 useful to disable it.
21920 @node Passive Task Optimization,,Atomic Variables and Optimization,Performance Considerations
21921 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id42}@anchor{1b5}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution passive-task-optimization}@anchor{1b6}
21922 @subsubsection Passive Task Optimization
21925 @geindex Passive Task
21927 A passive task is one which is sufficiently simple that
21928 in theory a compiler could recognize it an implement it
21929 efficiently without creating a new thread. The original design
21930 of Ada 83 had in mind this kind of passive task optimization, but
21931 only a few Ada 83 compilers attempted it. The problem was that
21932 it was difficult to determine the exact conditions under which
21933 the optimization was possible. The result is a very fragile
21934 optimization where a very minor change in the program can
21935 suddenly silently make a task non-optimizable.
21937 With the revisiting of this issue in Ada 95, there was general
21938 agreement that this approach was fundamentally flawed, and the
21939 notion of protected types was introduced. When using protected
21940 types, the restrictions are well defined, and you KNOW that the
21941 operations will be optimized, and furthermore this optimized
21942 performance is fully portable.
21944 Although it would theoretically be possible for GNAT to attempt to
21945 do this optimization, but it really doesn't make sense in the
21946 context of Ada 95, and none of the Ada 95 compilers implement
21947 this optimization as far as we know. In particular GNAT never
21948 attempts to perform this optimization.
21950 In any new Ada 95 code that is written, you should always
21951 use protected types in place of tasks that might be able to
21952 be optimized in this manner.
21953 Of course this does not help if you have legacy Ada 83 code
21954 that depends on this optimization, but it is unusual to encounter
21955 a case where the performance gains from this optimization
21956 are significant.
21958 Your program should work correctly without this optimization. If
21959 you have performance problems, then the most practical
21960 approach is to figure out exactly where these performance problems
21961 arise, and update those particular tasks to be protected types. Note
21962 that typically clients of the tasks who call entries, will not have
21963 to be modified, only the task definition itself.
21965 @node Text_IO Suggestions,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination,Performance Considerations,Improving Performance
21966 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution text-io-suggestions}@anchor{1b7}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id43}@anchor{1b8}
21967 @subsection @code{Text_IO} Suggestions
21970 @geindex Text_IO and performance
21972 The @code{Ada.Text_IO} package has fairly high overheads due in part to
21973 the requirement of maintaining page and line counts. If performance
21974 is critical, a recommendation is to use @code{Stream_IO} instead of
21975 @code{Text_IO} for volume output, since this package has less overhead.
21977 If @code{Text_IO} must be used, note that by default output to the standard
21978 output and standard error files is unbuffered (this provides better
21979 behavior when output statements are used for debugging, or if the
21980 progress of a program is observed by tracking the output, e.g. by
21981 using the Unix @emph{tail -f} command to watch redirected output.
21983 If you are generating large volumes of output with @code{Text_IO} and
21984 performance is an important factor, use a designated file instead
21985 of the standard output file, or change the standard output file to
21986 be buffered using @code{Interfaces.C_Streams.setvbuf}.
21988 @node Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination,,Text_IO Suggestions,Improving Performance
21989 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id44}@anchor{1b9}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution reducing-size-of-executables-with-unused-subprogram-data-elimination}@anchor{1ba}
21990 @subsection Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
21993 @geindex Uunused subprogram/data elimination
21995 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
21996 your executable just by setting options at compilation time.
21998 @menu
21999 * About unused subprogram/data elimination:: 
22000 * Compilation options:: 
22001 * Example of unused subprogram/data elimination:: 
22003 @end menu
22005 @node About unused subprogram/data elimination,Compilation options,,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
22006 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id45}@anchor{1bb}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution about-unused-subprogram-data-elimination}@anchor{1bc}
22007 @subsubsection About unused subprogram/data elimination
22010 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
22011 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
22012 never used by this executable.
22014 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
22015 executable, making it smaller (in disk and in memory).
22017 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
22018 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
22019 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
22021 @node Compilation options,Example of unused subprogram/data elimination,About unused subprogram/data elimination,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
22022 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id46}@anchor{1bd}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution compilation-options}@anchor{1be}
22023 @subsubsection Compilation options
22026 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
22027 is directly performed by the linker.
22029 @geindex -ffunction-sections (gcc)
22031 @geindex -fdata-sections (gcc)
22033 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
22034 following options:
22035 @code{-ffunction-sections} @code{-fdata-sections}.
22037 These options are usable with C and Ada files.
22038 They will place respectively each
22039 function or data in a separate section in the resulting object file.
22041 Once the objects and static libraries are created with these options, the
22042 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
22043 the @code{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
22044 @code{-largs} section of @code{gnatmake}. This will perform a
22045 garbage collection of code and data never referenced.
22047 If the linker performs a partial link (@code{-r} linker option), then you
22048 will need to provide the entry point using the @code{-e} / @code{--entry}
22049 linker option.
22051 Note that objects compiled without the @code{-ffunction-sections} and
22052 @code{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
22053 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
22054 be linked as is).
22056 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
22057 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
22058 and data of the GNAT library from your executable.
22060 @node Example of unused subprogram/data elimination,,Compilation options,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
22061 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id47}@anchor{1bf}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution example-of-unused-subprogram-data-elimination}@anchor{1c0}
22062 @subsubsection Example of unused subprogram/data elimination
22065 Here is a simple example:
22067 @quotation
22069 @example
22070 with Aux;
22072 procedure Test is
22073 begin
22074    Aux.Used (10);
22075 end Test;
22077 package Aux is
22078    Used_Data   : Integer;
22079    Unused_Data : Integer;
22081    procedure Used   (Data : Integer);
22082    procedure Unused (Data : Integer);
22083 end Aux;
22085 package body Aux is
22086    procedure Used (Data : Integer) is
22087    begin
22088       Used_Data := Data;
22089    end Used;
22091    procedure Unused (Data : Integer) is
22092    begin
22093       Unused_Data := Data;
22094    end Unused;
22095 end Aux;
22096 @end example
22097 @end quotation
22099 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
22100 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
22102 @quotation
22104 @example
22105 $ gnatmake test
22107 $ nm test | grep used
22108 020015f0 T aux__unused
22109 02005d88 B aux__unused_data
22110 020015cc T aux__used
22111 02005d84 B aux__used_data
22113 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \\
22114      -largs -Wl,--gc-sections
22116 $ nm test | grep used
22117 02005350 T aux__used
22118 0201ffe0 B aux__used_data
22119 @end example
22120 @end quotation
22122 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
22123 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
22124 appropriate options.
22126 @geindex Overflow checks
22128 @geindex Checks (overflow)
22131 @node Overflow Check Handling in GNAT,Performing Dimensionality Analysis in GNAT,Improving Performance,GNAT and Program Execution
22132 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id55}@anchor{16a}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution overflow-check-handling-in-gnat}@anchor{27}
22133 @section Overflow Check Handling in GNAT
22136 This section explains how to control the handling of overflow checks.
22138 @menu
22139 * Background:: 
22140 * Management of Overflows in GNAT:: 
22141 * Specifying the Desired Mode:: 
22142 * Default Settings:: 
22143 * Implementation Notes:: 
22145 @end menu
22147 @node Background,Management of Overflows in GNAT,,Overflow Check Handling in GNAT
22148 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id56}@anchor{1c1}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution background}@anchor{1c2}
22149 @subsection Background
22152 Overflow checks are checks that the compiler may make to ensure
22153 that intermediate results are not out of range. For example:
22155 @quotation
22157 @example
22158 A : Integer;
22160 A := A + 1;
22161 @end example
22162 @end quotation
22164 If @code{A} has the value @code{Integer'Last}, then the addition may cause
22165 overflow since the result is out of range of the type @code{Integer}.
22166 In this case @code{Constraint_Error} will be raised if checks are
22167 enabled.
22169 A trickier situation arises in examples like the following:
22171 @quotation
22173 @example
22174 A, C : Integer;
22176 A := (A + 1) + C;
22177 @end example
22178 @end quotation
22180 where @code{A} is @code{Integer'Last} and @code{C} is @code{-1}.
22181 Now the final result of the expression on the right hand side is
22182 @code{Integer'Last} which is in range, but the question arises whether the
22183 intermediate addition of @code{(A + 1)} raises an overflow error.
22185 The (perhaps surprising) answer is that the Ada language
22186 definition does not answer this question. Instead it leaves
22187 it up to the implementation to do one of two things if overflow
22188 checks are enabled.
22191 @itemize *
22193 @item 
22194 raise an exception (@code{Constraint_Error}), or
22196 @item 
22197 yield the correct mathematical result which is then used in
22198 subsequent operations.
22199 @end itemize
22201 If the compiler chooses the first approach, then the assignment of this
22202 example will indeed raise @code{Constraint_Error} if overflow checking is
22203 enabled, or result in erroneous execution if overflow checks are suppressed.
22205 But if the compiler
22206 chooses the second approach, then it can perform both additions yielding
22207 the correct mathematical result, which is in range, so no exception
22208 will be raised, and the right result is obtained, regardless of whether
22209 overflow checks are suppressed.
22211 Note that in the first example an
22212 exception will be raised in either case, since if the compiler
22213 gives the correct mathematical result for the addition, it will
22214 be out of range of the target type of the assignment, and thus
22215 fails the range check.
22217 This lack of specified behavior in the handling of overflow for
22218 intermediate results is a source of non-portability, and can thus
22219 be problematic when programs are ported. Most typically this arises
22220 in a situation where the original compiler did not raise an exception,
22221 and then the application is moved to a compiler where the check is
22222 performed on the intermediate result and an unexpected exception is
22223 raised.
22225 Furthermore, when using Ada 2012's preconditions and other
22226 assertion forms, another issue arises. Consider:
22228 @quotation
22230 @example
22231 procedure P (A, B : Integer) with
22232   Pre => A + B <= Integer'Last;
22233 @end example
22234 @end quotation
22236 One often wants to regard arithmetic in a context like this from
22237 a mathematical point of view. So for example, if the two actual parameters
22238 for a call to @code{P} are both @code{Integer'Last}, then
22239 the precondition should be regarded as False. If we are executing
22240 in a mode with run-time checks enabled for preconditions, then we would
22241 like this precondition to fail, rather than raising an exception
22242 because of the intermediate overflow.
22244 However, the language definition leaves the specification of
22245 whether the above condition fails (raising @code{Assert_Error}) or
22246 causes an intermediate overflow (raising @code{Constraint_Error})
22247 up to the implementation.
22249 The situation is worse in a case such as the following:
22251 @quotation
22253 @example
22254 procedure Q (A, B, C : Integer) with
22255   Pre => A + B + C <= Integer'Last;
22256 @end example
22257 @end quotation
22259 Consider the call
22261 @quotation
22263 @example
22264 Q (A => Integer'Last, B => 1, C => -1);
22265 @end example
22266 @end quotation
22268 From a mathematical point of view the precondition
22269 is True, but at run time we may (but are not guaranteed to) get an
22270 exception raised because of the intermediate overflow (and we really
22271 would prefer this precondition to be considered True at run time).
22273 @node Management of Overflows in GNAT,Specifying the Desired Mode,Background,Overflow Check Handling in GNAT
22274 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id57}@anchor{1c3}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution management-of-overflows-in-gnat}@anchor{1c4}
22275 @subsection Management of Overflows in GNAT
22278 To deal with the portability issue, and with the problem of
22279 mathematical versus run-time interpretation of the expressions in
22280 assertions, GNAT provides comprehensive control over the handling
22281 of intermediate overflow. GNAT can operate in three modes, and
22282 furthemore, permits separate selection of operating modes for
22283 the expressions within assertions (here the term 'assertions'
22284 is used in the technical sense, which includes preconditions and so forth)
22285 and for expressions appearing outside assertions.
22287 The three modes are:
22290 @itemize *
22292 @item 
22293 @emph{Use base type for intermediate operations} (@code{STRICT})
22295 In this mode, all intermediate results for predefined arithmetic
22296 operators are computed using the base type, and the result must
22297 be in range of the base type. If this is not the
22298 case then either an exception is raised (if overflow checks are
22299 enabled) or the execution is erroneous (if overflow checks are suppressed).
22300 This is the normal default mode.
22302 @item 
22303 @emph{Most intermediate overflows avoided} (@code{MINIMIZED})
22305 In this mode, the compiler attempts to avoid intermediate overflows by
22306 using a larger integer type, typically @code{Long_Long_Integer},
22307 as the type in which arithmetic is
22308 performed for predefined arithmetic operators. This may be slightly more
22309 expensive at
22310 run time (compared to suppressing intermediate overflow checks), though
22311 the cost is negligible on modern 64-bit machines. For the examples given
22312 earlier, no intermediate overflows would have resulted in exceptions,
22313 since the intermediate results are all in the range of
22314 @code{Long_Long_Integer} (typically 64-bits on nearly all implementations
22315 of GNAT). In addition, if checks are enabled, this reduces the number of
22316 checks that must be made, so this choice may actually result in an
22317 improvement in space and time behavior.
22319 However, there are cases where @code{Long_Long_Integer} is not large
22320 enough, consider the following example:
22322 @quotation
22324 @example
22325 procedure R (A, B, C, D : Integer) with
22326   Pre => (A**2 * B**2) / (C**2 * D**2) <= 10;
22327 @end example
22328 @end quotation
22330 where @code{A} = @code{B} = @code{C} = @code{D} = @code{Integer'Last}.
22331 Now the intermediate results are
22332 out of the range of @code{Long_Long_Integer} even though the final result
22333 is in range and the precondition is True (from a mathematical point
22334 of view). In such a case, operating in this mode, an overflow occurs
22335 for the intermediate computation (which is why this mode
22336 says @emph{most} intermediate overflows are avoided). In this case,
22337 an exception is raised if overflow checks are enabled, and the
22338 execution is erroneous if overflow checks are suppressed.
22340 @item 
22341 @emph{All intermediate overflows avoided} (@code{ELIMINATED})
22343 In this mode, the compiler  avoids all intermediate overflows
22344 by using arbitrary precision arithmetic as required. In this
22345 mode, the above example with @code{A**2 * B**2} would
22346 not cause intermediate overflow, because the intermediate result
22347 would be evaluated using sufficient precision, and the result
22348 of evaluating the precondition would be True.
22350 This mode has the advantage of avoiding any intermediate
22351 overflows, but at the expense of significant run-time overhead,
22352 including the use of a library (included automatically in this
22353 mode) for multiple-precision arithmetic.
22355 This mode provides cleaner semantics for assertions, since now
22356 the run-time behavior emulates true arithmetic behavior for the
22357 predefined arithmetic operators, meaning that there is never a
22358 conflict between the mathematical view of the assertion, and its
22359 run-time behavior.
22361 Note that in this mode, the behavior is unaffected by whether or
22362 not overflow checks are suppressed, since overflow does not occur.
22363 It is possible for gigantic intermediate expressions to raise
22364 @code{Storage_Error} as a result of attempting to compute the
22365 results of such expressions (e.g. @code{Integer'Last ** Integer'Last})
22366 but overflow is impossible.
22367 @end itemize
22369 Note that these modes apply only to the evaluation of predefined
22370 arithmetic, membership, and comparison operators for signed integer
22371 arithmetic.
22373 For fixed-point arithmetic, checks can be suppressed. But if checks
22374 are enabled
22375 then fixed-point values are always checked for overflow against the
22376 base type for intermediate expressions (that is such checks always
22377 operate in the equivalent of @code{STRICT} mode).
22379 For floating-point, on nearly all architectures, @code{Machine_Overflows}
22380 is False, and IEEE infinities are generated, so overflow exceptions
22381 are never raised. If you want to avoid infinities, and check that
22382 final results of expressions are in range, then you can declare a
22383 constrained floating-point type, and range checks will be carried
22384 out in the normal manner (with infinite values always failing all
22385 range checks).
22387 @node Specifying the Desired Mode,Default Settings,Management of Overflows in GNAT,Overflow Check Handling in GNAT
22388 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution specifying-the-desired-mode}@anchor{f8}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id58}@anchor{1c5}
22389 @subsection Specifying the Desired Mode
22392 @geindex pragma Overflow_Mode
22394 The desired mode of for handling intermediate overflow can be specified using
22395 either the @code{Overflow_Mode} pragma or an equivalent compiler switch.
22396 The pragma has the form
22398 @quotation
22400 @example
22401 pragma Overflow_Mode ([General =>] MODE [, [Assertions =>] MODE]);
22402 @end example
22403 @end quotation
22405 where @code{MODE} is one of
22408 @itemize *
22410 @item 
22411 @code{STRICT}:  intermediate overflows checked (using base type)
22413 @item 
22414 @code{MINIMIZED}: minimize intermediate overflows
22416 @item 
22417 @code{ELIMINATED}: eliminate intermediate overflows
22418 @end itemize
22420 The case is ignored, so @code{MINIMIZED}, @code{Minimized} and
22421 @code{minimized} all have the same effect.
22423 If only the @code{General} parameter is present, then the given @code{MODE} applies
22424 to expressions both within and outside assertions. If both arguments
22425 are present, then @code{General} applies to expressions outside assertions,
22426 and @code{Assertions} applies to expressions within assertions. For example:
22428 @quotation
22430 @example
22431 pragma Overflow_Mode
22432   (General => Minimized, Assertions => Eliminated);
22433 @end example
22434 @end quotation
22436 specifies that general expressions outside assertions be evaluated
22437 in 'minimize intermediate overflows' mode, and expressions within
22438 assertions be evaluated in 'eliminate intermediate overflows' mode.
22439 This is often a reasonable choice, avoiding excessive overhead
22440 outside assertions, but assuring a high degree of portability
22441 when importing code from another compiler, while incurring
22442 the extra overhead for assertion expressions to ensure that
22443 the behavior at run time matches the expected mathematical
22444 behavior.
22446 The @code{Overflow_Mode} pragma has the same scoping and placement
22447 rules as pragma @code{Suppress}, so it can occur either as a
22448 configuration pragma, specifying a default for the whole
22449 program, or in a declarative scope, where it applies to the
22450 remaining declarations and statements in that scope.
22452 Note that pragma @code{Overflow_Mode} does not affect whether
22453 overflow checks are enabled or suppressed. It only controls the
22454 method used to compute intermediate values. To control whether
22455 overflow checking is enabled or suppressed, use pragma @code{Suppress}
22456 or @code{Unsuppress} in the usual manner.
22458 @geindex -gnato? (gcc)
22460 @geindex -gnato?? (gcc)
22462 Additionally, a compiler switch @code{-gnato?} or @code{-gnato??}
22463 can be used to control the checking mode default (which can be subsequently
22464 overridden using pragmas).
22466 Here @code{?} is one of the digits @code{1} through @code{3}:
22468 @quotation
22471 @multitable {xxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
22472 @item
22474 @code{1}
22476 @tab
22478 use base type for intermediate operations (@code{STRICT})
22480 @item
22482 @code{2}
22484 @tab
22486 minimize intermediate overflows (@code{MINIMIZED})
22488 @item
22490 @code{3}
22492 @tab
22494 eliminate intermediate overflows (@code{ELIMINATED})
22496 @end multitable
22498 @end quotation
22500 As with the pragma, if only one digit appears then it applies to all
22501 cases; if two digits are given, then the first applies outside
22502 assertions, and the second within assertions. Thus the equivalent
22503 of the example pragma above would be
22504 @code{-gnato23}.
22506 If no digits follow the @code{-gnato}, then it is equivalent to
22507 @code{-gnato11},
22508 causing all intermediate operations to be computed using the base
22509 type (@code{STRICT} mode).
22511 @node Default Settings,Implementation Notes,Specifying the Desired Mode,Overflow Check Handling in GNAT
22512 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id59}@anchor{1c6}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution default-settings}@anchor{1c7}
22513 @subsection Default Settings
22516 The default mode for overflow checks is
22518 @quotation
22520 @example
22521 General => Strict
22522 @end example
22523 @end quotation
22525 which causes all computations both inside and outside assertions to use
22526 the base type.
22528 This retains compatibility with previous versions of
22529 GNAT which suppressed overflow checks by default and always
22530 used the base type for computation of intermediate results.
22532 @c Sphinx allows no emphasis within :index: role. As a workaround we
22533 @c point the index to "switch" and use emphasis for "-gnato".
22535 The 
22536 @geindex -gnato (gcc)
22537 switch @code{-gnato} (with no digits following)
22538 is equivalent to
22540 @quotation
22542 @example
22543 General => Strict
22544 @end example
22545 @end quotation
22547 which causes overflow checking of all intermediate overflows
22548 both inside and outside assertions against the base type.
22550 The pragma @code{Suppress (Overflow_Check)} disables overflow
22551 checking, but it has no effect on the method used for computing
22552 intermediate results.
22554 The pragma @code{Unsuppress (Overflow_Check)} enables overflow
22555 checking, but it has no effect on the method used for computing
22556 intermediate results.
22558 @node Implementation Notes,,Default Settings,Overflow Check Handling in GNAT
22559 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution implementation-notes}@anchor{1c8}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id60}@anchor{1c9}
22560 @subsection Implementation Notes
22563 In practice on typical 64-bit machines, the @code{MINIMIZED} mode is
22564 reasonably efficient, and can be generally used. It also helps
22565 to ensure compatibility with code imported from some other
22566 compiler to GNAT.
22568 Setting all intermediate overflows checking (@code{CHECKED} mode)
22569 makes sense if you want to
22570 make sure that your code is compatible with any other possible
22571 Ada implementation. This may be useful in ensuring portability
22572 for code that is to be exported to some other compiler than GNAT.
22574 The Ada standard allows the reassociation of expressions at
22575 the same precedence level if no parentheses are present. For
22576 example, @code{A+B+C} parses as though it were @code{(A+B)+C}, but
22577 the compiler can reintepret this as @code{A+(B+C)}, possibly
22578 introducing or eliminating an overflow exception. The GNAT
22579 compiler never takes advantage of this freedom, and the
22580 expression @code{A+B+C} will be evaluated as @code{(A+B)+C}.
22581 If you need the other order, you can write the parentheses
22582 explicitly @code{A+(B+C)} and GNAT will respect this order.
22584 The use of @code{ELIMINATED} mode will cause the compiler to
22585 automatically include an appropriate arbitrary precision
22586 integer arithmetic package. The compiler will make calls
22587 to this package, though only in cases where it cannot be
22588 sure that @code{Long_Long_Integer} is sufficient to guard against
22589 intermediate overflows. This package does not use dynamic
22590 alllocation, but it does use the secondary stack, so an
22591 appropriate secondary stack package must be present (this
22592 is always true for standard full Ada, but may require
22593 specific steps for restricted run times such as ZFP).
22595 Although @code{ELIMINATED} mode causes expressions to use arbitrary
22596 precision arithmetic, avoiding overflow, the final result
22597 must be in an appropriate range. This is true even if the
22598 final result is of type @code{[Long_[Long_]]Integer'Base}, which
22599 still has the same bounds as its associated constrained
22600 type at run-time.
22602 Currently, the @code{ELIMINATED} mode is only available on target
22603 platforms for which @code{Long_Long_Integer} is 64-bits (nearly all GNAT
22604 platforms).
22606 @node Performing Dimensionality Analysis in GNAT,Stack Related Facilities,Overflow Check Handling in GNAT,GNAT and Program Execution
22607 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id61}@anchor{16b}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution performing-dimensionality-analysis-in-gnat}@anchor{28}
22608 @section Performing Dimensionality Analysis in GNAT
22611 @geindex Dimensionality analysis
22613 The GNAT compiler supports dimensionality checking. The user can
22614 specify physical units for objects, and the compiler will verify that uses
22615 of these objects are compatible with their dimensions, in a fashion that is
22616 familiar to engineering practice. The dimensions of algebraic expressions
22617 (including powers with static exponents) are computed from their constituents.
22619 @geindex Dimension_System aspect
22621 @geindex Dimension aspect
22623 This feature depends on Ada 2012 aspect specifications, and is available from
22624 version 7.0.1 of GNAT onwards.
22625 The GNAT-specific aspect @code{Dimension_System}
22626 allows you to define a system of units; the aspect @code{Dimension}
22627 then allows the user to declare dimensioned quantities within a given system.
22628 (These aspects are described in the @emph{Implementation Defined Aspects}
22629 chapter of the @emph{GNAT Reference Manual}).
22631 The major advantage of this model is that it does not require the declaration of
22632 multiple operators for all possible combinations of types: it is only necessary
22633 to use the proper subtypes in object declarations.
22635 @geindex System.Dim.Mks package (GNAT library)
22637 @geindex MKS_Type type
22639 The simplest way to impose dimensionality checking on a computation is to make
22640 use of the package @code{System.Dim.Mks},
22641 which is part of the GNAT library. This
22642 package defines a floating-point type @code{MKS_Type},
22643 for which a sequence of
22644 dimension names are specified, together with their conventional abbreviations.
22645 The following should be read together with the full specification of the
22646 package, in file @code{s-dimmks.ads}.
22648 @quotation
22650 @geindex s-dimmks.ads file
22652 @example
22653 type Mks_Type is new Long_Long_Float
22654   with
22655    Dimension_System => (
22656      (Unit_Name => Meter,    Unit_Symbol => 'm',   Dim_Symbol => 'L'),
22657      (Unit_Name => Kilogram, Unit_Symbol => "kg",  Dim_Symbol => 'M'),
22658      (Unit_Name => Second,   Unit_Symbol => 's',   Dim_Symbol => 'T'),
22659      (Unit_Name => Ampere,   Unit_Symbol => 'A',   Dim_Symbol => 'I'),
22660      (Unit_Name => Kelvin,   Unit_Symbol => 'K',   Dim_Symbol => "Theta"),
22661      (Unit_Name => Mole,     Unit_Symbol => "mol", Dim_Symbol => 'N'),
22662      (Unit_Name => Candela,  Unit_Symbol => "cd",  Dim_Symbol => 'J'));
22663 @end example
22664 @end quotation
22666 The package then defines a series of subtypes that correspond to these
22667 conventional units. For example:
22669 @quotation
22671 @example
22672 subtype Length is Mks_Type
22673   with
22674    Dimension => (Symbol => 'm', Meter  => 1, others => 0);
22675 @end example
22676 @end quotation
22678 and similarly for @code{Mass}, @code{Time}, @code{Electric_Current},
22679 @code{Thermodynamic_Temperature}, @code{Amount_Of_Substance}, and
22680 @code{Luminous_Intensity} (the standard set of units of the SI system).
22682 The package also defines conventional names for values of each unit, for
22683 example:
22685 @quotation
22687 @example
22688 m   : constant Length           := 1.0;
22689 kg  : constant Mass             := 1.0;
22690 s   : constant Time             := 1.0;
22691 A   : constant Electric_Current := 1.0;
22692 @end example
22693 @end quotation
22695 as well as useful multiples of these units:
22697 @quotation
22699 @example
22700  cm  : constant Length := 1.0E-02;
22701  g   : constant Mass   := 1.0E-03;
22702  min : constant Time   := 60.0;
22703  day : constant Time   := 60.0 * 24.0 * min;
22705 @end example
22706 @end quotation
22708 Using this package, you can then define a derived unit by
22709 providing the aspect that
22710 specifies its dimensions within the MKS system, as well as the string to
22711 be used for output of a value of that unit:
22713 @quotation
22715 @example
22716 subtype Acceleration is Mks_Type
22717   with Dimension => ("m/sec^2",
22718                      Meter => 1,
22719                      Second => -2,
22720                      others => 0);
22721 @end example
22722 @end quotation
22724 Here is a complete example of use:
22726 @quotation
22728 @example
22729 with System.Dim.MKS; use System.Dim.Mks;
22730 with System.Dim.Mks_IO; use System.Dim.Mks_IO;
22731 with Text_IO; use Text_IO;
22732 procedure Free_Fall is
22733   subtype Acceleration is Mks_Type
22734     with Dimension => ("m/sec^2", 1, 0, -2, others => 0);
22735   G : constant acceleration := 9.81 * m / (s ** 2);
22736   T : Time := 10.0*s;
22737   Distance : Length;
22739 begin
22740   Put ("Gravitational constant: ");
22741   Put (G, Aft => 2, Exp => 0); Put_Line ("");
22742   Distance := 0.5 * G * T ** 2;
22743   Put ("distance travelled in 10 seconds of free fall ");
22744   Put (Distance, Aft => 2, Exp => 0);
22745   Put_Line ("");
22746 end Free_Fall;
22747 @end example
22748 @end quotation
22750 Execution of this program yields:
22752 @quotation
22754 @example
22755 Gravitational constant:  9.81 m/sec^2
22756 distance travelled in 10 seconds of free fall 490.50 m
22757 @end example
22758 @end quotation
22760 However, incorrect assignments such as:
22762 @quotation
22764 @example
22765 Distance := 5.0;
22766 Distance := 5.0 * kg;
22767 @end example
22768 @end quotation
22770 are rejected with the following diagnoses:
22772 @quotation
22774 @example
22775 Distance := 5.0;
22776    >>> dimensions mismatch in assignment
22777    >>> left-hand side has dimension [L]
22778    >>> right-hand side is dimensionless
22780 Distance := 5.0 * kg:
22781    >>> dimensions mismatch in assignment
22782    >>> left-hand side has dimension [L]
22783    >>> right-hand side has dimension [M]
22784 @end example
22785 @end quotation
22787 The dimensions of an expression are properly displayed, even if there is
22788 no explicit subtype for it. If we add to the program:
22790 @quotation
22792 @example
22793 Put ("Final velocity: ");
22794 Put (G * T, Aft =>2, Exp =>0);
22795 Put_Line ("");
22796 @end example
22797 @end quotation
22799 then the output includes:
22801 @quotation
22803 @example
22804 Final velocity: 98.10 m.s**(-1)
22805 @end example
22807 @geindex Dimensionable type
22809 @geindex Dimensioned subtype
22810 @end quotation
22812 The type @code{Mks_Type} is said to be a @emph{dimensionable type} since it has a
22813 @code{Dimension_System} aspect, and the subtypes @code{Length}, @code{Mass}, etc.,
22814 are said to be @emph{dimensioned subtypes} since each one has a @code{Dimension}
22815 aspect.
22817 @quotation
22819 @geindex Dimension Vector (for a dimensioned subtype)
22821 @geindex Dimension aspect
22823 @geindex Dimension_System aspect
22824 @end quotation
22826 The @code{Dimension} aspect of a dimensioned subtype @code{S} defines a mapping
22827 from the base type's Unit_Names to integer (or, more generally, rational)
22828 values. This mapping is the @emph{dimension vector} (also referred to as the
22829 @emph{dimensionality}) for that subtype, denoted by @code{DV(S)}, and thus for each
22830 object of that subtype. Intuitively, the value specified for each
22831 @code{Unit_Name} is the exponent associated with that unit; a zero value
22832 means that the unit is not used. For example:
22834 @quotation
22836 @example
22837 declare
22838    Acc : Acceleration;
22839    ...
22840 begin
22841    ...
22842 end;
22843 @end example
22844 @end quotation
22846 Here @code{DV(Acc)} = @code{DV(Acceleration)} =
22847 @code{(Meter=>1, Kilogram=>0, Second=>-2, Ampere=>0, Kelvin=>0, Mole=>0, Candela=>0)}.
22848 Symbolically, we can express this as @code{Meter / Second**2}.
22850 The dimension vector of an arithmetic expression is synthesized from the
22851 dimension vectors of its components, with compile-time dimensionality checks
22852 that help prevent mismatches such as using an @code{Acceleration} where a
22853 @code{Length} is required.
22855 The dimension vector of the result of an arithmetic expression @emph{expr}, or
22856 @code{DV(@emph{expr})}, is defined as follows, assuming conventional
22857 mathematical definitions for the vector operations that are used:
22860 @itemize *
22862 @item 
22863 If @emph{expr} is of the type @emph{universal_real}, or is not of a dimensioned subtype,
22864 then @emph{expr} is dimensionless; @code{DV(@emph{expr})} is the empty vector.
22866 @item 
22867 @code{DV(@emph{op expr})}, where @emph{op} is a unary operator, is @code{DV(@emph{expr})}
22869 @item 
22870 @code{DV(@emph{expr1 op expr2})} where @emph{op} is "+" or "-" is @code{DV(@emph{expr1})}
22871 provided that @code{DV(@emph{expr1})} = @code{DV(@emph{expr2})}.
22872 If this condition is not met then the construct is illegal.
22874 @item 
22875 @code{DV(@emph{expr1} * @emph{expr2})} is @code{DV(@emph{expr1})} + @code{DV(@emph{expr2})},
22876 and @code{DV(@emph{expr1} / @emph{expr2})} = @code{DV(@emph{expr1})} - @code{DV(@emph{expr2})}.
22877 In this context if one of the @emph{expr}s is dimensionless then its empty
22878 dimension vector is treated as @code{(others => 0)}.
22880 @item 
22881 @code{DV(@emph{expr} ** @emph{power})} is @emph{power} * @code{DV(@emph{expr})},
22882 provided that @emph{power} is a static rational value. If this condition is not
22883 met then the construct is illegal.
22884 @end itemize
22886 Note that, by the above rules, it is illegal to use binary "+" or "-" to
22887 combine a dimensioned and dimensionless value.  Thus an expression such as
22888 @code{acc-10.0} is illegal, where @code{acc} is an object of subtype
22889 @code{Acceleration}.
22891 The dimensionality checks for relationals use the same rules as
22892 for "+" and "-", except when comparing to a literal; thus
22894 @quotation
22896 @example
22897 acc > len
22898 @end example
22899 @end quotation
22901 is equivalent to
22903 @quotation
22905 @example
22906 acc-len > 0.0
22907 @end example
22908 @end quotation
22910 and is thus illegal, but
22912 @quotation
22914 @example
22915 acc > 10.0
22916 @end example
22917 @end quotation
22919 is accepted with a warning. Analogously a conditional expression requires the
22920 same dimension vector for each branch (with no exception for literals).
22922 The dimension vector of a type conversion @code{T(@emph{expr})} is defined
22923 as follows, based on the nature of @code{T}:
22926 @itemize *
22928 @item 
22929 If @code{T} is a dimensioned subtype then @code{DV(T(@emph{expr}))} is @code{DV(T)}
22930 provided that either @emph{expr} is dimensionless or
22931 @code{DV(T)} = @code{DV(@emph{expr})}. The conversion is illegal
22932 if @emph{expr} is dimensioned and @code{DV(@emph{expr})} /= @code{DV(T)}.
22933 Note that vector equality does not require that the corresponding
22934 Unit_Names be the same.
22936 As a consequence of the above rule, it is possible to convert between
22937 different dimension systems that follow the same international system
22938 of units, with the seven physical components given in the standard order
22939 (length, mass, time, etc.). Thus a length in meters can be converted to
22940 a length in inches (with a suitable conversion factor) but cannot be
22941 converted, for example, to a mass in pounds.
22943 @item 
22944 If @code{T} is the base type for @emph{expr} (and the dimensionless root type of
22945 the dimension system), then @code{DV(T(@emph{expr}))} is @code{DV(expr)}.
22946 Thus, if @emph{expr} is of a dimensioned subtype of @code{T}, the conversion may
22947 be regarded as a "view conversion" that preserves dimensionality.
22949 This rule makes it possible to write generic code that can be instantiated
22950 with compatible dimensioned subtypes.  The generic unit will contain
22951 conversions that will consequently be present in instantiations, but
22952 conversions to the base type will preserve dimensionality and make it
22953 possible to write generic code that is correct with respect to
22954 dimensionality.
22956 @item 
22957 Otherwise (i.e., @code{T} is neither a dimensioned subtype nor a dimensionable
22958 base type), @code{DV(T(@emph{expr}))} is the empty vector. Thus a dimensioned
22959 value can be explicitly converted to a non-dimensioned subtype, which
22960 of course then escapes dimensionality analysis.
22961 @end itemize
22963 The dimension vector for a type qualification @code{T'(@emph{expr})} is the same
22964 as for the type conversion @code{T(@emph{expr})}.
22966 An assignment statement
22968 @quotation
22970 @example
22971 Source := Target;
22972 @end example
22973 @end quotation
22975 requires @code{DV(Source)} = @code{DV(Target)}, and analogously for parameter
22976 passing (the dimension vector for the actual parameter must be equal to the
22977 dimension vector for the formal parameter).
22979 @node Stack Related Facilities,Memory Management Issues,Performing Dimensionality Analysis in GNAT,GNAT and Program Execution
22980 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stack-related-facilities}@anchor{29}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id62}@anchor{16c}
22981 @section Stack Related Facilities
22984 This section describes some useful tools associated with stack
22985 checking and analysis. In
22986 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
22988 @menu
22989 * Stack Overflow Checking:: 
22990 * Static Stack Usage Analysis:: 
22991 * Dynamic Stack Usage Analysis:: 
22993 @end menu
22995 @node Stack Overflow Checking,Static Stack Usage Analysis,,Stack Related Facilities
22996 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id63}@anchor{1ca}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stack-overflow-checking}@anchor{f4}
22997 @subsection Stack Overflow Checking
23000 @geindex Stack Overflow Checking
23002 @geindex -fstack-check (gcc)
23004 For most operating systems, @code{gcc} does not perform stack overflow
23005 checking by default. This means that if the main environment task or
23006 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
23007 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
23008 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
23009 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
23010 a large local variable could "jump" above the guard page.
23011 Furthermore, when the
23012 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
23013 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
23014 such situations.
23016 To activate stack checking, compile all units with the @code{gcc} option
23017 @code{-fstack-check}. For example:
23019 @quotation
23021 @example
23022 $ gcc -c -fstack-check package1.adb
23023 @end example
23024 @end quotation
23026 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
23027 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
23028 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
23029 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
23031 For declared tasks, the stack size is controlled by the size
23032 given in an applicable @code{Storage_Size} pragma or by the value specified
23033 at bind time with @code{-d} (@ref{11f,,Switches for gnatbind}) or is set to
23034 the default size as defined in the GNAT runtime otherwise.
23036 @geindex GNAT_STACK_LIMIT
23038 For the environment task, the stack size depends on
23039 system defaults and is unknown to the compiler. Stack checking
23040 may still work correctly if a fixed
23041 size stack is allocated, but this cannot be guaranteed.
23042 To ensure that a clean exception is signalled for stack
23043 overflow, set the environment variable
23044 @geindex GNAT_STACK_LIMIT
23045 @geindex environment variable; GNAT_STACK_LIMIT
23046 @code{GNAT_STACK_LIMIT} to indicate the maximum
23047 stack area that can be used, as in:
23049 @quotation
23051 @example
23052 $ SET GNAT_STACK_LIMIT 1600
23053 @end example
23054 @end quotation
23056 The limit is given in kilobytes, so the above declaration would
23057 set the stack limit of the environment task to 1.6 megabytes.
23058 Note that the only purpose of this usage is to limit the amount
23059 of stack used by the environment task. If it is necessary to
23060 increase the amount of stack for the environment task, then this
23061 is an operating systems issue, and must be addressed with the
23062 appropriate operating systems commands.
23064 @node Static Stack Usage Analysis,Dynamic Stack Usage Analysis,Stack Overflow Checking,Stack Related Facilities
23065 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id64}@anchor{1cb}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution static-stack-usage-analysis}@anchor{f5}
23066 @subsection Static Stack Usage Analysis
23069 @geindex Static Stack Usage Analysis
23071 @geindex -fstack-usage
23073 A unit compiled with @code{-fstack-usage} will generate an extra file
23074 that specifies
23075 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
23076 The file has the same
23077 basename as the target object file with a @code{.su} extension.
23078 Each line of this file is made up of three fields:
23081 @itemize *
23083 @item 
23084 The name of the function.
23086 @item 
23087 A number of bytes.
23089 @item 
23090 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
23091 @end itemize
23093 The second field corresponds to the size of the known part of the function
23094 frame.
23096 The qualifier @code{static} means that the function frame size
23097 is purely static.
23098 It usually means that all local variables have a static size.
23099 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
23100 utilization.
23102 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
23103 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
23104 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
23105 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
23106 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
23107 utilization.
23109 A unit compiled with @code{-Wstack-usage} will issue a warning for each
23110 subprogram whose stack usage might be larger than the specified amount of
23111 bytes.  The wording is in keeping with the qualifier documented above.
23113 @node Dynamic Stack Usage Analysis,,Static Stack Usage Analysis,Stack Related Facilities
23114 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id65}@anchor{1cc}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution dynamic-stack-usage-analysis}@anchor{121}
23115 @subsection Dynamic Stack Usage Analysis
23118 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
23119 adding a switch to @code{gnatbind}, as:
23121 @quotation
23123 @example
23124 $ gnatbind -u0 file
23125 @end example
23126 @end quotation
23128 With this option, at each task termination, its stack usage is  output on
23129 @code{stderr}.
23130 It is not always convenient to output the stack usage when the program
23131 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
23132 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
23133 @code{-u} option. For instance:
23135 @quotation
23137 @example
23138 $ gnatbind -u100 file
23139 @end example
23140 @end quotation
23142 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
23143 output this info at program termination. Results are displayed in four
23144 columns:
23146 @quotation
23148 @example
23149 Index | Task Name | Stack Size | Stack Usage
23150 @end example
23151 @end quotation
23153 where:
23156 @itemize *
23158 @item 
23159 @emph{Index} is a number associated with each task.
23161 @item 
23162 @emph{Task Name} is the name of the task analyzed.
23164 @item 
23165 @emph{Stack Size} is the maximum size for the stack.
23167 @item 
23168 @emph{Stack Usage} is the measure done by the stack analyzer.
23169 In order to prevent overflow, the stack
23170 is not entirely analyzed, and it's not possible to know exactly how
23171 much has actually been used.
23172 @end itemize
23174 The environment task stack, e.g., the stack that contains the main unit, is
23175 only processed when the environment variable GNAT_STACK_LIMIT is set.
23177 The package @code{GNAT.Task_Stack_Usage} provides facilities to get
23178 stack usage reports at run-time. See its body for the details.
23180 @node Memory Management Issues,,Stack Related Facilities,GNAT and Program Execution
23181 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id66}@anchor{16d}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution memory-management-issues}@anchor{2a}
23182 @section Memory Management Issues
23185 This section describes some useful memory pools provided in the GNAT library
23186 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
23187 incorrect uses of access values (including 'dangling references').
23190 @menu
23191 * Some Useful Memory Pools:: 
23192 * The GNAT Debug Pool Facility:: 
23194 @end menu
23196 @node Some Useful Memory Pools,The GNAT Debug Pool Facility,,Memory Management Issues
23197 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id67}@anchor{1cd}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution some-useful-memory-pools}@anchor{1ce}
23198 @subsection Some Useful Memory Pools
23201 @geindex Memory Pool
23203 @geindex storage
23204 @geindex pool
23206 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
23207 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
23208 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
23209 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
23210 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
23211 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
23212 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
23213 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
23215 @quotation
23217 @example
23218 type T1 is access Something;
23219  -- no Storage pool is defined for T2
23221 type T2 is access Something_Else;
23222 for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
23223 -- the above is equivalent to
23224 for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
23225 @end example
23226 @end quotation
23228 The @code{System.Pool_Local} package offers the @code{Unbounded_Reclaim_Pool} storage
23229 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}
23230 except that the all
23231 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
23232 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
23233 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
23234 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
23235 scope of a given local access. As an example, the following program does not
23236 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
23238 @quotation
23240 @example
23241 with System.Pool_Local;
23242 procedure Pooloc1 is
23243    procedure Internal is
23244       type A is access Integer;
23245       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
23246       for A'Storage_Pool use X;
23247       v : A;
23248    begin
23249       for I in  1 .. 50 loop
23250          v := new Integer;
23251       end loop;
23252    end Internal;
23253 begin
23254    for I in  1 .. 100 loop
23255       Internal;
23256    end loop;
23257 end Pooloc1;
23258 @end example
23259 @end quotation
23261 The @code{System.Pool_Size} package implements the @code{Stack_Bounded_Pool} used when
23262 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
23263 The whole storage for the pool is
23264 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
23265 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
23266 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
23267 user and it is implicitly used for each such declaration:
23269 @quotation
23271 @example
23272 type T1 is access Something;
23273 for T1'Storage_Size use 10_000;
23274 @end example
23275 @end quotation
23277 @node The GNAT Debug Pool Facility,,Some Useful Memory Pools,Memory Management Issues
23278 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id68}@anchor{1cf}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution the-gnat-debug-pool-facility}@anchor{1d0}
23279 @subsection The GNAT Debug Pool Facility
23282 @geindex Debug Pool
23284 @geindex storage
23285 @geindex pool
23286 @geindex memory corruption
23288 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
23289 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
23290 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
23291 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
23292 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
23293 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
23295 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
23296 associate a debug pool object with each of the access types that may be
23297 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
23299 @quotation
23301 @example
23302 type Ptr is access Some_Type;
23303 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
23304 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
23305 @end example
23306 @end quotation
23308 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
23309 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
23310 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
23311 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
23312 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
23313 each dereference of an access value.
23315 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
23316 values of the type may raise four distinct exceptions,
23317 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
23320 @itemize *
23322 @item 
23323 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
23325 @item 
23326 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
23328 @item 
23329 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
23331 @item 
23332 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage}
23333 @end itemize
23335 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
23336 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
23337 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
23338 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
23339 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
23340 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
23341 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
23343 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
23344 various strategies.
23346 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
23347 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
23348 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
23350 @quotation
23352 @example
23353 with Gnat.Io; use Gnat.Io;
23354 with Unchecked_Deallocation;
23355 with Unchecked_Conversion;
23356 with GNAT.Debug_Pools;
23357 with System.Storage_Elements;
23358 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
23359 procedure Debug_Pool_Test is
23361    type T is access Integer;
23362    type U is access all T;
23364    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
23365    for T'Storage_Pool use P;
23367    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (Integer, T);
23368    function UC is new Unchecked_Conversion (U, T);
23369    A, B : aliased T;
23371    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
23373 begin
23374    Info (P);
23375    A := new Integer;
23376    B := new Integer;
23377    B := A;
23378    Info (P);
23379    Free (A);
23380    begin
23381       Put_Line (Integer'Image(B.all));
23382    exception
23383       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
23384    end;
23385    begin
23386       Free (B);
23387    exception
23388       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
23389    end;
23390    B := UC(A'Access);
23391    begin
23392       Put_Line (Integer'Image(B.all));
23393    exception
23394       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
23395    end;
23396    begin
23397       Free (B);
23398    exception
23399       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
23400    end;
23401    Info (P);
23402 end Debug_Pool_Test;
23403 @end example
23404 @end quotation
23406 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
23407 execution of this erroneous program:
23409 @quotation
23411 @example
23412 Debug Pool info:
23413   Total allocated bytes :  0
23414   Total deallocated bytes :  0
23415   Current Water Mark:  0
23416   High Water Mark:  0
23418 Debug Pool info:
23419   Total allocated bytes :  8
23420   Total deallocated bytes :  0
23421   Current Water Mark:  8
23422   High Water Mark:  8
23424 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
23425 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
23426 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
23427 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
23428 Debug Pool info:
23429   Total allocated bytes :  8
23430   Total deallocated bytes :  4
23431   Current Water Mark:  4
23432   High Water Mark:  8
23433 @end example
23434 @end quotation
23437 @c -- Non-breaking space in running text
23438 @c -- E.g. Ada |nbsp| 95
23440 @node Platform-Specific Information,Example of Binder Output File,GNAT and Program Execution,Top
23441 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information platform-specific-information}@anchor{d}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information doc}@anchor{1d1}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id1}@anchor{1d2}
23442 @chapter Platform-Specific Information
23445 This appendix contains information relating to the implementation
23446 of run-time libraries on various platforms and also covers
23447 topics related to the GNAT implementation on Windows and Mac OS.
23449 @menu
23450 * Run-Time Libraries:: 
23451 * Specifying a Run-Time Library:: 
23452 * Microsoft Windows Topics:: 
23453 * Mac OS Topics:: 
23455 @end menu
23457 @node Run-Time Libraries,Specifying a Run-Time Library,,Platform-Specific Information
23458 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id2}@anchor{1d3}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information run-time-libraries}@anchor{2b}
23459 @section Run-Time Libraries
23462 @geindex Tasking and threads libraries
23464 @geindex Threads libraries and tasking
23466 @geindex Run-time libraries (platform-specific information)
23468 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
23469 underlying threads library and the exception-handling scheme.
23470 For threads support, the default run-time will bind to the thread
23471 package of the underlying operating system.
23473 For exception handling, either or both of two models are supplied:
23475 @quotation
23477 @geindex Zero-Cost Exceptions
23479 @geindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
23480 @end quotation
23483 @itemize *
23485 @item 
23486 @strong{Zero-Cost Exceptions} ("ZCX"),
23487 which uses binder-generated tables that
23488 are interrogated at run time to locate a handler.
23490 @geindex setjmp/longjmp Exception Model
23492 @geindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
23494 @item 
23495 @strong{setjmp / longjmp} ('SJLJ'),
23496 which uses dynamically-set data to establish
23497 the set of handlers
23498 @end itemize
23500 Most programs should experience a substantial speed improvement by
23501 being compiled with a ZCX run-time.
23502 This is especially true for
23503 tasking applications or applications with many exception handlers.@}
23505 This section summarizes which combinations of threads and exception support
23506 are supplied on various GNAT platforms.
23507 It then shows how to select a particular library either
23508 permanently or temporarily,
23509 explains the properties of (and tradeoffs among) the various threads
23510 libraries, and provides some additional
23511 information about several specific platforms.
23513 @menu
23514 * Summary of Run-Time Configurations:: 
23516 @end menu
23518 @node Summary of Run-Time Configurations,,,Run-Time Libraries
23519 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information summary-of-run-time-configurations}@anchor{1d4}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id3}@anchor{1d5}
23520 @subsection Summary of Run-Time Configurations
23524 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxx} 
23525 @headitem
23527 Platform
23529 @tab
23531 Run-Time
23533 @tab
23535 Tasking
23537 @tab
23539 Exceptions
23541 @item
23543 GNU/Linux
23545 @tab
23547 rts-native
23548 (default)
23550 @tab
23552 pthread library
23554 @tab
23558 @item
23560 rts-sjlj
23562 @tab
23564 pthread library
23566 @tab
23568 SJLJ
23570 @item
23572 Windows
23574 @tab
23576 rts-native
23577 (default)
23579 @tab
23581 native Win32 threads
23583 @tab
23587 @item
23589 rts-sjlj
23591 @tab
23593 native Win32 threads
23595 @tab
23597 SJLJ
23599 @item
23601 Mac OS
23603 @tab
23605 rts-native
23607 @tab
23609 pthread library
23611 @tab
23615 @end multitable
23618 @node Specifying a Run-Time Library,Microsoft Windows Topics,Run-Time Libraries,Platform-Specific Information
23619 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information specifying-a-run-time-library}@anchor{1d6}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id4}@anchor{1d7}
23620 @section Specifying a Run-Time Library
23623 The @code{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
23624 run-time library, and the @code{adalib} subdirectory containing the
23625 @code{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
23626 in the gcc target-dependent area:
23628 @quotation
23630 @example
23631 target=$prefix/lib/gcc/gcc-*dumpmachine*/gcc-*dumpversion*/
23632 @end example
23633 @end quotation
23635 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
23636 These libraries are installed in the target dependent area and
23637 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
23638 below explains the differences between the different libraries in terms of
23639 their thread support.
23641 The default run-time library (when GNAT is installed) is @emph{rts-native}.
23642 This default run-time is selected by the means of soft links.
23643 For example on x86-linux:
23645 @c --
23646 @c --  $(target-dir)
23647 @c --      |
23648 @c --      +--- adainclude----------+
23649 @c --      |                        |
23650 @c --      +--- adalib-----------+  |
23651 @c --      |                     |  |
23652 @c --      +--- rts-native       |  |
23653 @c --      |    |                |  |
23654 @c --      |    +--- adainclude <---+
23655 @c --      |    |                |
23656 @c --      |    +--- adalib <----+
23657 @c --      |
23658 @c --      +--- rts-sjlj
23659 @c --           |
23660 @c --           +--- adainclude
23661 @c --           |
23662 @c --           +--- adalib
23665 @example
23666                $(target-dir)
23667               __/ /      \ \___
23668       _______/   /        \    \_________________
23669      /          /          \                     \
23670     /          /            \                     \
23671 ADAINCLUDE  ADALIB      rts-native             rts-sjlj
23672    :          :            /    \                 /   \
23673    :          :           /      \               /     \
23674    :          :          /        \             /       \
23675    :          :         /          \           /         \
23676    +-------------> adainclude     adalib   adainclude   adalib
23677               :                     ^
23678               :                     :
23679               +---------------------+
23681               Run-Time Library Directory Structure
23682    (Upper-case names and dotted/dashed arrows represent soft links)
23683 @end example
23685 If the @emph{rts-sjlj} library is to be selected on a permanent basis,
23686 these soft links can be modified with the following commands:
23688 @quotation
23690 @example
23691 $ cd $target
23692 $ rm -f adainclude adalib
23693 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
23694 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
23695 @end example
23696 @end quotation
23698 Alternatively, you can specify @code{rts-sjlj/adainclude} in the file
23699 @code{$target/ada_source_path} and @code{rts-sjlj/adalib} in
23700 @code{$target/ada_object_path}.
23702 @geindex --RTS option
23704 Selecting another run-time library temporarily can be
23705 achieved by using the @code{--RTS} switch, e.g., @code{--RTS=sjlj}
23706 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information choosing-the-scheduling-policy}@anchor{1d8}
23707 @geindex SCHED_FIFO scheduling policy
23709 @geindex SCHED_RR scheduling policy
23711 @geindex SCHED_OTHER scheduling policy
23713 @menu
23714 * Choosing the Scheduling Policy:: 
23716 @end menu
23718 @node Choosing the Scheduling Policy,,,Specifying a Run-Time Library
23719 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id5}@anchor{1d9}
23720 @subsection Choosing the Scheduling Policy
23723 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
23724 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO}, @code{SCHED_RR} and @code{SCHED_OTHER}.
23726 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
23727 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
23729 @geindex pragma Time_Slice
23731 @geindex -T0 option
23733 @geindex pragma Task_Dispatching_Policy
23735 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
23736 @code{SCHED_FIFO},
23737 you can use one of the following:
23740 @itemize *
23742 @item 
23743 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
23745 @item 
23746 the corresponding binder option @code{-T0}
23748 @item 
23749 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
23750 @end itemize
23752 To specify @code{SCHED_RR},
23753 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
23754 value greater than 0.0, or else use the corresponding @code{-T}
23755 binder option.
23757 To make sure a program is running as root, you can put something like
23758 this in a library package body in your application:
23760 @quotation
23762 @example
23763 function geteuid return Integer;
23764 pragma Import (C, geteuid, "geteuid");
23765 Ignore : constant Boolean :=
23766   (if geteuid = 0 then True else raise Program_Error with "must be root");
23767 @end example
23768 @end quotation
23770 It gets the effective user id, and if it's not 0 (i.e. root), it raises
23771 Program_Error.
23773 @geindex Windows
23775 @node Microsoft Windows Topics,Mac OS Topics,Specifying a Run-Time Library,Platform-Specific Information
23776 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id6}@anchor{1da}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information microsoft-windows-topics}@anchor{2c}
23777 @section Microsoft Windows Topics
23780 This section describes topics that are specific to the Microsoft Windows
23781 platforms.
23787 @menu
23788 * Using GNAT on Windows:: 
23789 * Using a network installation of GNAT:: 
23790 * CONSOLE and WINDOWS subsystems:: 
23791 * Temporary Files:: 
23792 * Disabling Command Line Argument Expansion:: 
23793 * Mixed-Language Programming on Windows:: 
23794 * Windows Specific Add-Ons:: 
23796 @end menu
23798 @node Using GNAT on Windows,Using a network installation of GNAT,,Microsoft Windows Topics
23799 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnat-on-windows}@anchor{1db}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id7}@anchor{1dc}
23800 @subsection Using GNAT on Windows
23803 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
23804 (@code{gcc}, @code{gnatbind}, @code{gnatlink}, @code{gnatmake}, the
23805 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
23806 platform.
23808 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
23809 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
23810 when this is required. With these tools:
23813 @itemize *
23815 @item 
23816 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
23817 subsystems.
23819 @item 
23820 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
23821 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
23823 @item 
23824 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
23825 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
23826 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
23828 @item 
23829 You can include Windows resources in your Ada application.
23831 @item 
23832 You can use or create COM/DCOM objects.
23833 @end itemize
23835 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
23836 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
23837 are listed in separate sections below.
23840 @itemize *
23842 @item 
23843 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
23844 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
23845 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
23846 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
23847 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
23848 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
23849 features are not used, but it is not guaranteed to work.
23851 @item 
23852 It is not possible to link against Microsoft C++ libraries except for
23853 import libraries. Interfacing must be done by the mean of DLLs.
23855 @item 
23856 It is possible to link against Microsoft C libraries. Yet the preferred
23857 solution is to use C/C++ compiler that comes with GNAT, since it
23858 doesn't require having two different development environments and makes the
23859 inter-language debugging experience smoother.
23861 @item 
23862 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
23863 experience recompilations of the source files that have not changed if
23864 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
23865 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
23867 @item 
23868 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
23869 registry. The only entries that can be created are file associations and
23870 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
23871 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
23872 uninstall or integrate different GNAT products.
23873 @end itemize
23875 @node Using a network installation of GNAT,CONSOLE and WINDOWS subsystems,Using GNAT on Windows,Microsoft Windows Topics
23876 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id8}@anchor{1dd}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-a-network-installation-of-gnat}@anchor{1de}
23877 @subsection Using a network installation of GNAT
23880 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
23881 current machine, i.e., the install location is shared over the network.
23882 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
23883 have the format @code{\\\\server\\sharename\\path}
23885 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
23886 @code{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
23887 example, if GNAT is installed in @code{\GNAT} directory of a share location
23888 called @code{c-drive} on a machine @code{LOKI}, the following command will
23889 make it available:
23891 @quotation
23893 @example
23894 $ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%`
23895 @end example
23896 @end quotation
23898 Be aware that every compilation using the network installation results in the
23899 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
23900 serious performance penalty.
23902 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems,Temporary Files,Using a network installation of GNAT,Microsoft Windows Topics
23903 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information console-and-windows-subsystems}@anchor{1df}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id9}@anchor{1e0}
23904 @subsection CONSOLE and WINDOWS subsystems
23907 @geindex CONSOLE Subsystem
23909 @geindex WINDOWS Subsystem
23911 @geindex -mwindows
23913 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
23914 (which is the default subsystem) will always create a console when
23915 launching the application. This is not something desirable when the
23916 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
23917 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
23918 the @code{-mwindows} linker option must be specified.
23920 @quotation
23922 @example
23923 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
23924 @end example
23925 @end quotation
23927 @node Temporary Files,Disabling Command Line Argument Expansion,CONSOLE and WINDOWS subsystems,Microsoft Windows Topics
23928 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id10}@anchor{1e1}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information temporary-files}@anchor{1e2}
23929 @subsection Temporary Files
23932 @geindex Temporary files
23934 It is possible to control where temporary files gets created by setting
23935 the 
23936 @geindex TMP
23937 @geindex environment variable; TMP
23938 @code{TMP} environment variable. The file will be created:
23941 @itemize *
23943 @item 
23944 Under the directory pointed to by the 
23945 @geindex TMP
23946 @geindex environment variable; TMP
23947 @code{TMP} environment variable if
23948 this directory exists.
23950 @item 
23951 Under @code{c:\temp}, if the 
23952 @geindex TMP
23953 @geindex environment variable; TMP
23954 @code{TMP} environment variable is not
23955 set (or not pointing to a directory) and if this directory exists.
23957 @item 
23958 Under the current working directory otherwise.
23959 @end itemize
23961 This allows you to determine exactly where the temporary
23962 file will be created. This is particularly useful in networked
23963 environments where you may not have write access to some
23964 directories.
23966 @node Disabling Command Line Argument Expansion,Mixed-Language Programming on Windows,Temporary Files,Microsoft Windows Topics
23967 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information disabling-command-line-argument-expansion}@anchor{1e3}
23968 @subsection Disabling Command Line Argument Expansion
23971 @geindex Command Line Argument Expansion
23973 By default, an executable compiled for the Windows platform will do
23974 the following postprocessing on the arguments passed on the command
23975 line:
23978 @itemize *
23980 @item 
23981 If the argument contains the characters @code{*} and/or @code{?}, then
23982 file expansion will be attempted. For example, if the current directory
23983 contains @code{a.txt} and @code{b.txt}, then when calling:
23985 @example
23986 $ my_ada_program *.txt
23987 @end example
23989 The following arguments will effectively be passed to the main program
23990 (for example when using @code{Ada.Command_Line.Argument}):
23992 @example
23993 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "a.txt"
23994 Ada.Command_Line.Argument (2) -> "b.txt"
23995 @end example
23997 @item 
23998 Filename expansion can be disabled for a given argument by using single
23999 quotes. Thus, calling:
24001 @example
24002 $ my_ada_program '*.txt'
24003 @end example
24005 will result in:
24007 @example
24008 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "*.txt"
24009 @end example
24010 @end itemize
24012 Note that if the program is launched from a shell such as Cygwin Bash
24013 then quote removal might be performed by the shell.
24015 In some contexts it might be useful to disable this feature (for example if
24016 the program performs its own argument expansion). In order to do this, a C
24017 symbol needs to be defined and set to @code{0}. You can do this by
24018 adding the following code fragment in one of your Ada units:
24020 @example
24021 Do_Argv_Expansion : Integer := 0;
24022 pragma Export (C, Do_Argv_Expansion, "__gnat_do_argv_expansion");
24023 @end example
24025 The results of previous examples will be respectively:
24027 @example
24028 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "*.txt"
24029 @end example
24031 and:
24033 @example
24034 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "'*.txt'"
24035 @end example
24037 @node Mixed-Language Programming on Windows,Windows Specific Add-Ons,Disabling Command Line Argument Expansion,Microsoft Windows Topics
24038 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id11}@anchor{1e4}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information mixed-language-programming-on-windows}@anchor{1e5}
24039 @subsection Mixed-Language Programming on Windows
24042 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
24043 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
24044 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
24045 Windows C/C++ development environment conditions your overall
24046 interoperability strategy.
24048 If you use @code{gcc} or Microsoft C to compile the non-Ada part of
24049 your application, there are no Windows-specific restrictions that
24050 affect the overall interoperability with your Ada code. If you do want
24051 to use the Microsoft tools for your C++ code, you have two choices:
24054 @itemize *
24056 @item 
24057 Encapsulate your C++ code in a DLL to be linked with your Ada
24058 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
24059 build the DLL and use GNAT to build your executable
24060 (@ref{1e6,,Using DLLs with GNAT}).
24062 @item 
24063 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
24064 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
24065 (@ref{1e7,,Building DLLs with GNAT Project files}) and use the Microsoft
24066 or whatever environment to build your executable.
24067 @end itemize
24069 In addition to the description about C main in
24070 @ref{44,,Mixed Language Programming} section, if the C main uses a
24071 stand-alone library it is required on x86-windows to
24072 setup the SEH context. For this the C main must looks like this:
24074 @quotation
24076 @example
24077 /* main.c */
24078 extern void adainit (void);
24079 extern void adafinal (void);
24080 extern void __gnat_initialize(void*);
24081 extern void call_to_ada (void);
24083 int main (int argc, char *argv[])
24085   int SEH [2];
24087   /* Initialize the SEH context */
24088   __gnat_initialize (&SEH);
24090   adainit();
24092   /* Then call Ada services in the stand-alone library */
24094   call_to_ada();
24096   adafinal();
24098 @end example
24099 @end quotation
24101 Note that this is not needed on x86_64-windows where the Windows
24102 native SEH support is used.
24104 @menu
24105 * Windows Calling Conventions:: 
24106 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs): Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs. 
24107 * Using DLLs with GNAT:: 
24108 * Building DLLs with GNAT Project files:: 
24109 * Building DLLs with GNAT:: 
24110 * Building DLLs with gnatdll:: 
24111 * Ada DLLs and Finalization:: 
24112 * Creating a Spec for Ada DLLs:: 
24113 * GNAT and Windows Resources:: 
24114 * Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications:: 
24115 * Debugging a DLL:: 
24116 * Setting Stack Size from gnatlink:: 
24117 * Setting Heap Size from gnatlink:: 
24119 @end menu
24121 @node Windows Calling Conventions,Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs,,Mixed-Language Programming on Windows
24122 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information windows-calling-conventions}@anchor{1e8}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id12}@anchor{1e9}
24123 @subsubsection Windows Calling Conventions
24126 @geindex Stdcall
24128 @geindex APIENTRY
24130 This section pertain only to Win32. On Win64 there is a single native
24131 calling convention. All convention specifiers are ignored on this
24132 platform.
24134 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
24135 (callee), there are several ways to push @code{G}'s parameters on the
24136 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
24137 upon @code{G}'s return. A calling convention is an agreed upon software
24138 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
24139 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
24140 are available for Windows:
24143 @itemize *
24145 @item 
24146 @code{C} (Microsoft defined)
24148 @item 
24149 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
24151 @item 
24152 @code{Win32} (GNAT specific)
24154 @item 
24155 @code{DLL} (GNAT specific)
24156 @end itemize
24158 @menu
24159 * C Calling Convention:: 
24160 * Stdcall Calling Convention:: 
24161 * Win32 Calling Convention:: 
24162 * DLL Calling Convention:: 
24164 @end menu
24166 @node C Calling Convention,Stdcall Calling Convention,,Windows Calling Conventions
24167 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information c-calling-convention}@anchor{1ea}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id13}@anchor{1eb}
24168 @subsubsection @code{C} Calling Convention
24171 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
24172 routines compiled with either @code{gcc} or Microsoft Visual C++.
24174 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
24175 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
24176 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
24177 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
24179 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
24180 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
24181 instance the C function:
24183 @quotation
24185 @example
24186 int get_val (long);
24187 @end example
24188 @end quotation
24190 should be imported from Ada as follows:
24192 @quotation
24194 @example
24195 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
24196 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
24197 @end example
24198 @end quotation
24200 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
24201 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
24202 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
24203 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
24204 @code{External_Name} with a leading underscore.
24206 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
24207 calling convention unless the object containing the variable is part of a
24208 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
24209 convention, @ref{1ec,,Stdcall Calling Convention}).
24211 @node Stdcall Calling Convention,Win32 Calling Convention,C Calling Convention,Windows Calling Conventions
24212 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information stdcall-calling-convention}@anchor{1ec}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id14}@anchor{1ed}
24213 @subsubsection @code{Stdcall} Calling Convention
24216 This convention, which was the calling convention used for Pascal
24217 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
24218 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
24219 convention was specified.
24221 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
24222 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
24223 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
24224 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
24225 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
24226 trailing @code{@@@emph{nn}}, where @code{nn} is the overall size (in
24227 bytes) of the parameters passed to the routine.
24229 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
24230 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
24231 underscore and trailing @code{@@@emph{nn}} are added automatically by
24232 the compiler. For instance the Win32 function:
24234 @quotation
24236 @example
24237 APIENTRY int get_val (long);
24238 @end example
24239 @end quotation
24241 should be imported from Ada as follows:
24243 @quotation
24245 @example
24246 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
24247 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
24248 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
24249 @end example
24250 @end quotation
24252 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
24253 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
24254 case. If instead of writing the above import pragma you write:
24256 @quotation
24258 @example
24259 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
24260 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
24261 @end example
24262 @end quotation
24264 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
24265 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
24266 @code{Link_Name} as in the following example:
24268 @quotation
24270 @example
24271 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
24272 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
24273 @end example
24274 @end quotation
24276 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
24277 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
24278 @code{@@@emph{nn}}.
24280 This is especially important as in some special cases a DLL's entry
24281 point name lacks a trailing @code{@@@emph{nn}} while the exported
24282 name generated for a call has it.
24284 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
24285 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
24286 variable defined as:
24288 @quotation
24290 @example
24291 int my_var;
24292 @end example
24293 @end quotation
24295 then, to access this variable from Ada you should write:
24297 @quotation
24299 @example
24300 My_Var : Interfaces.C.int;
24301 pragma Import (Stdcall, My_Var);
24302 @end example
24303 @end quotation
24305 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
24306 will be handled as a @code{C} calling convention on non-Windows platforms.
24308 @node Win32 Calling Convention,DLL Calling Convention,Stdcall Calling Convention,Windows Calling Conventions
24309 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information win32-calling-convention}@anchor{1ee}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id15}@anchor{1ef}
24310 @subsubsection @code{Win32} Calling Convention
24313 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
24314 @code{Stdcall} calling convention described above.
24316 @node DLL Calling Convention,,Win32 Calling Convention,Windows Calling Conventions
24317 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information dll-calling-convention}@anchor{1f0}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id16}@anchor{1f1}
24318 @subsubsection @code{DLL} Calling Convention
24321 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
24322 @code{Stdcall} calling convention described above.
24324 @node Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs,Using DLLs with GNAT,Windows Calling Conventions,Mixed-Language Programming on Windows
24325 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information introduction-to-dynamic-link-libraries-dlls}@anchor{1f2}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id17}@anchor{1f3}
24326 @subsubsection Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
24329 @geindex DLL
24331 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
24332 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
24333 routines and variables.
24335 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
24336 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
24337 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
24338 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
24340 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
24341 wants to use the services of a DLL @code{API.dll}. To use the services
24342 provided by @code{API.dll} you must statically link against the DLL or
24343 an import library which contains a jump table with an entry for each
24344 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
24345 import library is called @code{API.lib}. When using GNAT this import
24346 library is called either @code{libAPI.dll.a}, @code{libapi.dll.a},
24347 @code{libAPI.a} or @code{libapi.a} (names are case insensitive).
24349 After you have linked your application with the DLL or the import library
24350 and you run your application, here is what happens:
24353 @itemize *
24355 @item 
24356 Your application is loaded into memory.
24358 @item 
24359 The DLL @code{API.dll} is mapped into the address space of your
24360 application. This means that:
24363 @itemize -
24365 @item 
24366 The DLL will use the stack of the calling thread.
24368 @item 
24369 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
24371 @item 
24372 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
24373 process.
24375 @item 
24376 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
24377 routines and routines in the application using the DLL.
24378 @end itemize
24380 @item 
24381 The entries in the jump table (from the import library @code{libAPI.dll.a}
24382 or @code{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
24383 which is part of your application are initialized with the addresses
24384 of the routines and variables in @code{API.dll}.
24386 @item 
24387 If present in @code{API.dll}, routines @code{DllMain} or
24388 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
24389 the initialization code needed for the well-being of the routines and
24390 variables exported by the DLL.
24391 @end itemize
24393 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
24394 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
24395 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
24396 in the target application address space. If the addresses of two
24397 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
24398 application, a conflict will occur and the application will run
24399 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
24400 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
24401 supported by GNAT. Note that the @code{-s} linker option (see GNU Linker
24402 User's Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
24403 still be relocated.
24405 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
24406 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
24407 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
24408 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
24409 a definition file (see @ref{1f4,,The Definition File}).
24411 @node Using DLLs with GNAT,Building DLLs with GNAT Project files,Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs,Mixed-Language Programming on Windows
24412 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id18}@anchor{1f5}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-dlls-with-gnat}@anchor{1e6}
24413 @subsubsection Using DLLs with GNAT
24416 To use the services of a DLL, say @code{API.dll}, in your Ada application
24417 you must have:
24420 @itemize *
24422 @item 
24423 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
24424 @code{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
24425 header files provided with the DLL.
24427 @item 
24428 The import library (@code{libAPI.dll.a} or @code{API.lib}). As previously
24429 mentioned an import library is a statically linked library containing the
24430 import table which will be filled at load time to point to the actual
24431 @code{API.dll} routines. Sometimes you don't have an import library for the
24432 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
24433 one. Note that this is optional.
24435 @item 
24436 The actual DLL, @code{API.dll}.
24437 @end itemize
24439 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
24440 services of @code{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
24441 you simply issue the command
24443 @quotation
24445 @example
24446 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
24447 @end example
24448 @end quotation
24450 The argument @code{-largs -lAPI} at the end of the @code{gnatmake} command
24451 tells the GNAT linker to look for an import library. The linker will
24452 look for a library name in this specific order:
24455 @itemize *
24457 @item 
24458 @code{libAPI.dll.a}
24460 @item 
24461 @code{API.dll.a}
24463 @item 
24464 @code{libAPI.a}
24466 @item 
24467 @code{API.lib}
24469 @item 
24470 @code{libAPI.dll}
24472 @item 
24473 @code{API.dll}
24474 @end itemize
24476 The first three are the GNU style import libraries. The third is the
24477 Microsoft style import libraries. The last two are the actual DLL names.
24479 Note that if the Ada package spec for @code{API.dll} contains the
24480 following pragma
24482 @quotation
24484 @example
24485 pragma Linker_Options ("-lAPI");
24486 @end example
24487 @end quotation
24489 you do not have to add @code{-largs -lAPI} at the end of the
24490 @code{gnatmake} command.
24492 If any one of the items above is missing you will have to create it
24493 yourself. The following sections explain how to do so using as an
24494 example a fictitious DLL called @code{API.dll}.
24496 @menu
24497 * Creating an Ada Spec for the DLL Services:: 
24498 * Creating an Import Library:: 
24500 @end menu
24502 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services,Creating an Import Library,,Using DLLs with GNAT
24503 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-an-ada-spec-for-the-dll-services}@anchor{1f6}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id19}@anchor{1f7}
24504 @subsubsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
24507 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
24508 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
24509 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
24510 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
24511 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
24512 the header file of @code{API.dll} is a file @code{api.h} containing the
24513 following two definitions:
24515 @quotation
24517 @example
24518 int some_var;
24519 int get (char *);
24520 @end example
24521 @end quotation
24523 then the equivalent Ada spec could be:
24525 @quotation
24527 @example
24528 with Interfaces.C.Strings;
24529 package API is
24530    use Interfaces;
24532    Some_Var : C.int;
24533    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
24535 private
24536    pragma Import (C, Get);
24537    pragma Import (DLL, Some_Var);
24538 end API;
24539 @end example
24540 @end quotation
24542 @node Creating an Import Library,,Creating an Ada Spec for the DLL Services,Using DLLs with GNAT
24543 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id20}@anchor{1f8}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-an-import-library}@anchor{1f9}
24544 @subsubsection Creating an Import Library
24547 @geindex Import library
24549 If a Microsoft-style import library @code{API.lib} or a GNAT-style
24550 import library @code{libAPI.dll.a} or @code{libAPI.a} is available
24551 with @code{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
24552 section if @code{API.dll} or @code{libAPI.dll} is built with GNU tools
24553 as in this case it is possible to link directly against the
24554 DLL. Otherwise read on.
24556 @geindex Definition file
24557 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information the-definition-file}@anchor{1f4}
24558 @subsubheading The Definition File
24561 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
24562 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
24563 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
24564 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
24565 suffix) has the following structure:
24567 @quotation
24569 @example
24570 [LIBRARY `@w{`}name`@w{`}]
24571 [DESCRIPTION `@w{`}string`@w{`}]
24572 EXPORTS
24573    `@w{`}symbol1`@w{`}
24574    `@w{`}symbol2`@w{`}
24575    ...
24576 @end example
24577 @end quotation
24580 @table @asis
24582 @item @emph{LIBRARY name}
24584 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
24586 @item @emph{DESCRIPTION string}
24588 This section, which is optional, gives a description string that will be
24589 embedded in the import library.
24591 @item @emph{EXPORTS}
24593 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
24594 variables). For instance in the case of @code{API.dll} the @code{EXPORTS}
24595 section of @code{API.def} looks like:
24597 @example
24598 EXPORTS
24599    some_var
24600    get
24601 @end example
24602 @end table
24604 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@@emph{nn}})
24605 (see @ref{1e8,,Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
24606 calling convention function in the exported symbols list.
24608 There can actually be other sections in a definition file, but these
24609 sections are not relevant to the discussion at hand.
24610 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information create-def-file-automatically}@anchor{1fa}
24611 @subsubheading Creating a Definition File Automatically
24614 You can automatically create the definition file @code{API.def}
24615 (see @ref{1f4,,The Definition File}) from a DLL.
24616 For that use the @code{dlltool} program as follows:
24618 @quotation
24620 @example
24621 $ dlltool API.dll -z API.def --export-all-symbols
24622 @end example
24624 Note that if some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
24625 (@ref{1e8,,Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@@emph{nn}}
24626 suffix then you'll have to edit @code{api.def} to add it, and specify
24627 @code{-k} to @code{gnatdll} when creating the import library.
24629 Here are some hints to find the right @code{@@@emph{nn}} suffix.
24632 @itemize -
24634 @item 
24635 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
24636 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
24637 corresponding Microsoft documentation for further details).
24639 @example
24640 $ dumpbin /exports api.lib
24641 @end example
24643 @item 
24644 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
24645 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
24646 definition file and add the right suffix.
24647 @end itemize
24648 @end quotation
24649 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information gnat-style-import-library}@anchor{1fb}
24650 @subsubheading GNAT-Style Import Library
24653 To create a static import library from @code{API.dll} with the GNAT tools
24654 you should create the .def file, then use @code{gnatdll} tool
24655 (see @ref{1fc,,Using gnatdll}) as follows:
24657 @quotation
24659 @example
24660 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
24661 @end example
24663 @code{gnatdll} takes as input a definition file @code{API.def} and the
24664 name of the DLL containing the services listed in the definition file
24665 @code{API.dll}. The name of the static import library generated is
24666 computed from the name of the definition file as follows: if the
24667 definition file name is @code{xyz.def}, the import library name will
24668 be @code{libxyz.a}. Note that in the previous example option
24669 @code{-e} could have been removed because the name of the definition
24670 file (before the @code{.def} suffix) is the same as the name of the
24671 DLL (@ref{1fc,,Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
24672 @end quotation
24673 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information msvs-style-import-library}@anchor{1fd}
24674 @subsubheading Microsoft-Style Import Library
24677 A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
24678 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
24679 tools (@ref{1e5,,Mixed-Language Programming on Windows}).
24681 To create a Microsoft-style import library for @code{API.dll} you
24682 should create the .def file, then build the actual import library using
24683 Microsoft's @code{lib} utility:
24685 @quotation
24687 @example
24688 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
24689 @end example
24691 If you use the above command the definition file @code{API.def} must
24692 contain a line giving the name of the DLL:
24694 @example
24695 LIBRARY      "API"
24696 @end example
24698 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
24699 @code{lib}.
24700 @end quotation
24702 @node Building DLLs with GNAT Project files,Building DLLs with GNAT,Using DLLs with GNAT,Mixed-Language Programming on Windows
24703 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id21}@anchor{1fe}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-dlls-with-gnat-project-files}@anchor{1e7}
24704 @subsubsection Building DLLs with GNAT Project files
24707 @geindex DLLs
24708 @geindex building
24710 There is nothing specific to Windows in the build process.
24711 See the @emph{Library Projects} section in the @emph{GNAT Project Manager}
24712 chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}.
24714 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
24715 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
24716 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
24718 @node Building DLLs with GNAT,Building DLLs with gnatdll,Building DLLs with GNAT Project files,Mixed-Language Programming on Windows
24719 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-dlls-with-gnat}@anchor{1ff}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id22}@anchor{200}
24720 @subsubsection Building DLLs with GNAT
24723 @geindex DLLs
24724 @geindex building
24726 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
24727 support. With the following procedure it is straight forward to build
24728 and use DLLs with GNAT.
24731 @itemize *
24733 @item 
24734 Building object files.
24735 The first step is to build all objects files that are to be included
24736 into the DLL. This is done by using the standard @code{gnatmake} tool.
24738 @item 
24739 Building the DLL.
24740 To build the DLL you must use the @code{gcc} @code{-shared} and
24741 @code{-shared-libgcc} options. It is quite simple to use this method:
24743 @example
24744 $ gcc -shared -shared-libgcc -o api.dll obj1.o obj2.o ...
24745 @end example
24747 It is important to note that in this case all symbols found in the
24748 object files are automatically exported. It is possible to restrict
24749 the set of symbols to export by passing to @code{gcc} a definition
24750 file (see @ref{1f4,,The Definition File}).
24751 For example:
24753 @example
24754 $ gcc -shared -shared-libgcc -o api.dll api.def obj1.o obj2.o ...
24755 @end example
24757 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
24758 for every package that required one. Elaboration procedures are named
24759 using the package name followed by "_E".
24761 @item 
24762 Preparing DLL to be used.
24763 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
24764 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
24765 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
24766 the code in the DLL. For example:
24768 @example
24769 $ mkdir apilib
24770 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
24771 $ attrib +R apilib\\*.ali
24772 @end example
24773 @end itemize
24775 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
24776 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
24777 GNAT shared libraries. This is achieved by using the @code{-shared} binder
24778 option.
24780 @quotation
24782 @example
24783 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
24784 @end example
24785 @end quotation
24787 @node Building DLLs with gnatdll,Ada DLLs and Finalization,Building DLLs with GNAT,Mixed-Language Programming on Windows
24788 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-dlls-with-gnatdll}@anchor{201}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id23}@anchor{202}
24789 @subsubsection Building DLLs with gnatdll
24792 @geindex DLLs
24793 @geindex building
24795 Note that it is preferred to use GNAT Project files
24796 (@ref{1e7,,Building DLLs with GNAT Project files}) or the built-in GNAT
24797 DLL support (@ref{1ff,,Building DLLs with GNAT}) or to build DLLs.
24799 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
24800 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
24801 remainder of this section.
24803 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
24804 non-Ada applications are as follows:
24807 @itemize *
24809 @item 
24810 You need to mark each Ada entity exported by the DLL with a @code{C} or
24811 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
24812 entities exported by the DLL
24813 (see @ref{203,,Exporting Ada Entities}). You can
24814 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
24816 @item 
24817 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
24818 @code{adainit} generated by @code{gnatbind} to perform the elaboration of
24819 the Ada code in the DLL (@ref{204,,Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
24820 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
24821 to initialize the DLL.
24823 @item 
24824 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
24825 routine @code{adafinal} generated by @code{gnatbind} to perform the
24826 finalization of the Ada code in the DLL (@ref{205,,Ada DLLs and Finalization}).
24827 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
24828 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
24830 @item 
24831 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
24832 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
24834 @item 
24835 You must provide a definition file listing the exported entities
24836 (@ref{1f4,,The Definition File}).
24838 @item 
24839 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
24840 library (@ref{1fc,,Using gnatdll}).
24841 @end itemize
24843 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
24844 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
24845 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
24846 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
24847 See the @emph{Library Projects} section in the @emph{GNAT Project Manager}
24848 chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}.
24850 @c Limitations_When_Using_Ada_DLLs_from Ada:
24852 @menu
24853 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada:: 
24854 * Exporting Ada Entities:: 
24855 * Ada DLLs and Elaboration:: 
24857 @end menu
24859 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada,Exporting Ada Entities,,Building DLLs with gnatdll
24860 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information limitations-when-using-ada-dlls-from-ada}@anchor{206}
24861 @subsubsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
24864 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
24865 should be aware of. Because on Windows the GNAT run-time is not in a DLL of
24866 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run-time. Specifically,
24867 each Ada DLL includes the services of the GNAT run-time that are necessary
24868 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
24869 Ada DLL there are two independent GNAT run-times: one in the Ada DLL and
24870 one in the main program.
24872 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
24873 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
24874 handles (e.g., @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
24875 types, etc.
24877 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
24878 Windows object handles, etc.
24880 @node Exporting Ada Entities,Ada DLLs and Elaboration,Limitations When Using Ada DLLs from Ada,Building DLLs with gnatdll
24881 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information exporting-ada-entities}@anchor{203}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id24}@anchor{207}
24882 @subsubsection Exporting Ada Entities
24885 @geindex Export table
24887 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
24888 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
24889 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
24890 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
24891 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
24892 variable:
24894 @quotation
24896 @example
24897 with Interfaces.C; use Interfaces;
24898 package API is
24899    Count : C.int := 0;
24900    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
24902    procedure Initialize_API;
24903    procedure Finalize_API;
24904    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
24905 private
24906    pragma Export (C, Initialize_API);
24907    pragma Export (C, Finalize_API);
24908    pragma Export (C, Count);
24909    pragma Export (C, Factorial);
24910 end API;
24911 @end example
24913 @example
24914 package body API is
24915    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
24916       Fact : C.int := 1;
24917    begin
24918       Count := Count + 1;
24919       for K in 1 .. Val loop
24920          Fact := Fact * K;
24921       end loop;
24922       return Fact;
24923    end Factorial;
24925    procedure Initialize_API is
24926       procedure Adainit;
24927       pragma Import (C, Adainit);
24928    begin
24929       Adainit;
24930    end Initialize_API;
24932    procedure Finalize_API is
24933       procedure Adafinal;
24934       pragma Import (C, Adafinal);
24935    begin
24936       Adafinal;
24937    end Finalize_API;
24938 end API;
24939 @end example
24940 @end quotation
24942 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
24943 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
24944 convention. As an example, the previous package could be written as
24945 follows:
24947 @quotation
24949 @example
24950 package API is
24951    Count : Integer := 0;
24952    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
24954    procedure Initialize_API;
24955    procedure Finalize_API;
24956    --  Initialization and Finalization routines.
24957 end API;
24958 @end example
24960 @example
24961 package body API is
24962    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
24963       Fact : Integer := 1;
24964    begin
24965       Count := Count + 1;
24966       for K in 1 .. Val loop
24967          Fact := Fact * K;
24968       end loop;
24969       return Fact;
24970    end Factorial;
24972    ...
24973    --  The remainder of this package body is unchanged.
24974 end API;
24975 @end example
24976 @end quotation
24978 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
24979 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
24980 in the definition file of the Ada DLL
24981 (@ref{208,,Creating the Definition File}).
24983 @node Ada DLLs and Elaboration,,Exporting Ada Entities,Building DLLs with gnatdll
24984 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information ada-dlls-and-elaboration}@anchor{204}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id25}@anchor{209}
24985 @subsubsection Ada DLLs and Elaboration
24988 @geindex DLLs and elaboration
24990 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
24991 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
24992 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
24993 (@ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}).
24995 To achieve this you must export an initialization routine
24996 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
24997 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
24998 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
24999 (@ref{b4,,Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
25000 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
25001 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
25002 tool (@ref{1fc,,Using gnatdll}).
25004 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
25005 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
25006 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
25007 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
25008 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
25009 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
25010 the system (that is, only a single thread can execute 'through' it at a
25011 time), which means that the GNAT run-time will deadlock waiting for the
25012 newly created task to complete its initialization.
25014 @node Ada DLLs and Finalization,Creating a Spec for Ada DLLs,Building DLLs with gnatdll,Mixed-Language Programming on Windows
25015 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information ada-dlls-and-finalization}@anchor{205}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id26}@anchor{20a}
25016 @subsubsection Ada DLLs and Finalization
25019 @geindex DLLs and finalization
25021 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
25022 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
25023 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
25024 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
25025 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
25026 (@ref{b4,,Binding with Non-Ada Main Programs}).
25027 See the body of @code{Finalize_Api} for an
25028 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
25029 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
25030 (@ref{1fc,,Using gnatdll}).
25032 @node Creating a Spec for Ada DLLs,GNAT and Windows Resources,Ada DLLs and Finalization,Mixed-Language Programming on Windows
25033 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id27}@anchor{20b}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-a-spec-for-ada-dlls}@anchor{20c}
25034 @subsubsection Creating a Spec for Ada DLLs
25037 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
25038 language (e.g., C), you have to translate the specs of the exported Ada
25039 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
25040 the corresponding C header file could look like:
25042 @quotation
25044 @example
25045 extern int *_imp__count;
25046 #define count (*_imp__count)
25047 int factorial (int);
25048 @end example
25049 @end quotation
25051 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
25052 other Ada applications, you need two different specs for the packages
25053 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
25054 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
25055 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
25056 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
25057 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
25059 @quotation
25061 @example
25062 package API is
25063    Count : Integer := 0;
25064    ...
25065    --  Remainder of the package omitted.
25066 end API;
25067 @end example
25068 @end quotation
25070 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
25071 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
25072 DLL is:
25074 @quotation
25076 @example
25077 package API is
25078    Count : Integer;
25079    pragma Import (DLL, Count);
25080 end API;
25081 @end example
25082 @end quotation
25084 @menu
25085 * Creating the Definition File:: 
25086 * Using gnatdll:: 
25088 @end menu
25090 @node Creating the Definition File,Using gnatdll,,Creating a Spec for Ada DLLs
25091 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id28}@anchor{20d}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-the-definition-file}@anchor{208}
25092 @subsubsection Creating the Definition File
25095 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
25096 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
25097 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
25098 with a @code{C} calling convention) is:
25100 @quotation
25102 @example
25103 EXPORTS
25104     count
25105     factorial
25106     finalize_api
25107     initialize_api
25108 @end example
25109 @end quotation
25111 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
25112 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
25113 entities, which in this case are:
25115 @quotation
25117 @example
25118 EXPORTS
25119     api__count
25120     api__factorial
25121     api__finalize_api
25122     api__initialize_api
25123 @end example
25124 @end quotation
25126 @node Using gnatdll,,Creating the Definition File,Creating a Spec for Ada DLLs
25127 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id29}@anchor{20e}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnatdll}@anchor{1fc}
25128 @subsubsection Using @code{gnatdll}
25131 @geindex gnatdll
25133 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
25134 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
25135 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
25136 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
25137 @code{gnatdll} command is
25139 @quotation
25141 @example
25142 $ gnatdll [ switches ] list-of-files [ -largs opts ]
25143 @end example
25144 @end quotation
25146 where @code{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
25147 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
25148 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
25149 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
25150 whose services are to be included in the DLL. If @code{list-of-files} is
25151 missing, only the static import library is generated.
25153 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
25155 @quotation
25157 @geindex -a (gnatdll)
25158 @end quotation
25161 @table @asis
25163 @item @code{-a[@emph{address}]}
25165 Build a non-relocatable DLL at @code{address}. If @code{address} is not
25166 specified the default address @code{0x11000000} will be used. By default,
25167 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
25168 advise the reader to build relocatable DLL.
25170 @geindex -b (gnatdll)
25172 @item @code{-b @emph{address}}
25174 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
25175 @code{0x11000000}.
25177 @geindex -bargs (gnatdll)
25179 @item @code{-bargs @emph{opts}}
25181 Binder options. Pass @code{opts} to the binder.
25183 @geindex -d (gnatdll)
25185 @item @code{-d @emph{dllfile}}
25187 @code{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
25188 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
25189 obtained algorithmically from @code{dllfile} as shown in the following
25190 example: if @code{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
25191 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
25192 by option @code{-e}) is obtained algorithmically from @code{dllfile}
25193 as shown in the following example:
25194 if @code{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
25195 file used is @code{xyz.def}.
25197 @geindex -e (gnatdll)
25199 @item @code{-e @emph{deffile}}
25201 @code{deffile} is the name of the definition file.
25203 @geindex -g (gnatdll)
25205 @item @code{-g}
25207 Generate debugging information. This information is stored in the object
25208 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
25209 where it can be read by the debugger. You must use the
25210 @code{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
25211 stack traceback.
25213 @geindex -h (gnatdll)
25215 @item @code{-h}
25217 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
25219 @geindex -I (gnatdll)
25221 @item @code{-I@emph{dir}}
25223 Direct @code{gnatdll} to search the @code{dir} directory for source and
25224 object files needed to build the DLL.
25225 (@ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
25227 @geindex -k (gnatdll)
25229 @item @code{-k}
25231 Removes the @code{@@@emph{nn}} suffix from the import library's exported
25232 names, but keeps them for the link names. You must specify this
25233 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
25234 the @code{@@@emph{nn}} suffix has been removed. This is the case for most
25235 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
25236 @code{-n} option is specified.
25238 @geindex -l (gnatdll)
25240 @item @code{-l @emph{file}}
25242 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
25243 @code{file}, instead of being given in the command line. Each line in
25244 @code{file} contains the name of an ALI or object file.
25246 @geindex -n (gnatdll)
25248 @item @code{-n}
25250 No Import. Do not create the import library.
25252 @geindex -q (gnatdll)
25254 @item @code{-q}
25256 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
25258 @geindex -v (gnatdll)
25260 @item @code{-v}
25262 Verbose mode. Display extra information.
25264 @geindex -largs (gnatdll)
25266 @item @code{-largs @emph{opts}}
25268 Linker options. Pass @code{opts} to the linker.
25269 @end table
25271 @subsubheading @code{gnatdll} Example
25274 As an example the command to build a relocatable DLL from @code{api.adb}
25275 once @code{api.adb} has been compiled and @code{api.def} created is
25277 @quotation
25279 @example
25280 $ gnatdll -d api.dll api.ali
25281 @end example
25282 @end quotation
25284 The above command creates two files: @code{libapi.dll.a} (the import
25285 library) and @code{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
25286 only the DLL, just type:
25288 @quotation
25290 @example
25291 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
25292 @end example
25293 @end quotation
25295 Alternatively if you want to create just the import library, type:
25297 @quotation
25299 @example
25300 $ gnatdll -d api.dll
25301 @end example
25302 @end quotation
25304 @subsubheading @code{gnatdll} behind the Scenes
25307 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
25308 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
25309 goes on behind the scenes, you should skip this section.
25311 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
25312 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
25313 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
25314 files. In the case of this example this means that @code{api.o} and
25315 @code{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
25316 the following:
25319 @itemize *
25321 @item 
25322 @code{gnatdll} builds the base file (@code{api.base}). A base file gives
25323 the information necessary to generate relocation information for the
25324 DLL.
25326 @example
25327 $ gnatbind -n api
25328 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
25329 @end example
25331 In addition to the base file, the @code{gnatlink} command generates an
25332 output file @code{api.jnk} which can be discarded. The @code{-mdll} switch
25333 asks @code{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
25334 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
25335 is loaded into memory.
25337 @item 
25338 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (see @ref{20f,,Using dlltool}) to build the
25339 export table (@code{api.exp}). The export table contains the relocation
25340 information in a form which can be used during the final link to ensure
25341 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
25343 @example
25344 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \\
25345           --output-exp api.exp
25346 @end example
25348 @item 
25349 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
25350 @code{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
25351 has been deleted during the previous call to @code{gnatlink}.
25353 @example
25354 $ gnatbind -n api
25355 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
25356       -Wl,--base-file,api.base
25357 @end example
25359 @item 
25360 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
25361 generates the DLL import library @code{libAPI.dll.a}.
25363 @example
25364 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \\
25365           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
25366 @end example
25368 @item 
25369 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
25370 table.
25372 @example
25373 $ gnatbind -n api
25374 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
25375 @end example
25376 @end itemize
25377 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-dlltool}@anchor{20f}
25378 @subsubheading Using @code{dlltool}
25381 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
25382 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
25383 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
25386 @quotation
25388 @example
25389 $ dlltool [`switches`]
25390 @end example
25391 @end quotation
25393 @code{dlltool} switches include:
25395 @geindex --base-file (dlltool)
25398 @table @asis
25400 @item @code{--base-file @emph{basefile}}
25402 Read the base file @code{basefile} generated by the linker. This switch
25403 is used to create a relocatable DLL.
25404 @end table
25406 @geindex --def (dlltool)
25409 @table @asis
25411 @item @code{--def @emph{deffile}}
25413 Read the definition file.
25414 @end table
25416 @geindex --dllname (dlltool)
25419 @table @asis
25421 @item @code{--dllname @emph{name}}
25423 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
25424 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
25425 @code{--output-lib}.
25426 @end table
25428 @geindex -k (dlltool)
25431 @table @asis
25433 @item @code{-k}
25435 Kill @code{@@@emph{nn}} from exported names
25436 (@ref{1e8,,Windows Calling Conventions}
25437 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols.
25438 @end table
25440 @geindex --help (dlltool)
25443 @table @asis
25445 @item @code{--help}
25447 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
25448 @end table
25450 @geindex --output-exp (dlltool)
25453 @table @asis
25455 @item @code{--output-exp @emph{exportfile}}
25457 Generate an export file @code{exportfile}. The export file contains the
25458 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
25459 @end table
25461 @geindex --output-lib (dlltool)
25464 @table @asis
25466 @item @code{--output-lib @emph{libfile}}
25468 Generate a static import library @code{libfile}.
25469 @end table
25471 @geindex -v (dlltool)
25474 @table @asis
25476 @item @code{-v}
25478 Verbose mode.
25479 @end table
25481 @geindex --as (dlltool)
25484 @table @asis
25486 @item @code{--as @emph{assembler-name}}
25488 Use @code{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
25489 @end table
25491 @node GNAT and Windows Resources,Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications,Creating a Spec for Ada DLLs,Mixed-Language Programming on Windows
25492 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information gnat-and-windows-resources}@anchor{210}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id30}@anchor{211}
25493 @subsubsection GNAT and Windows Resources
25496 @geindex Resources
25497 @geindex windows
25499 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
25500 application. The objects that can be added as resources include:
25503 @itemize *
25505 @item 
25506 menus
25508 @item 
25509 accelerators
25511 @item 
25512 dialog boxes
25514 @item 
25515 string tables
25517 @item 
25518 bitmaps
25520 @item 
25521 cursors
25523 @item 
25524 icons
25526 @item 
25527 fonts
25529 @item 
25530 version information
25531 @end itemize
25533 For example, a version information resource can be defined as follow and
25534 embedded into an executable or DLL:
25536 A version information resource can be used to embed information into an
25537 executable or a DLL. These information can be viewed using the file properties
25538 from the Windows Explorer. Here is an example of a version information
25539 resource:
25541 @quotation
25543 @example
25544 1 VERSIONINFO
25545 FILEVERSION     1,0,0,0
25546 PRODUCTVERSION  1,0,0,0
25547 BEGIN
25548   BLOCK "StringFileInfo"
25549   BEGIN
25550     BLOCK "080904E4"
25551     BEGIN
25552       VALUE "CompanyName", "My Company Name"
25553       VALUE "FileDescription", "My application"
25554       VALUE "FileVersion", "1.0"
25555       VALUE "InternalName", "my_app"
25556       VALUE "LegalCopyright", "My Name"
25557       VALUE "OriginalFilename", "my_app.exe"
25558       VALUE "ProductName", "My App"
25559       VALUE "ProductVersion", "1.0"
25560     END
25561   END
25563   BLOCK "VarFileInfo"
25564   BEGIN
25565     VALUE "Translation", 0x809, 1252
25566   END
25568 @end example
25569 @end quotation
25571 The value @code{0809} (langID) is for the U.K English language and
25572 @code{04E4} (charsetID), which is equal to @code{1252} decimal, for
25573 multilingual.
25575 This section explains how to build, compile and use resources. Note that this
25576 section does not cover all resource objects, for a complete description see
25577 the corresponding Microsoft documentation.
25579 @menu
25580 * Building Resources:: 
25581 * Compiling Resources:: 
25582 * Using Resources:: 
25584 @end menu
25586 @node Building Resources,Compiling Resources,,GNAT and Windows Resources
25587 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-resources}@anchor{212}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id31}@anchor{213}
25588 @subsubsection Building Resources
25591 @geindex Resources
25592 @geindex building
25594 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
25595 @code{.rc} extension.
25596 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
25597 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
25598 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
25599 It is always possible to build an @code{.rc} file yourself by writing a
25600 resource script.
25602 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
25603 complete description of the resource script language can be found in the
25604 Microsoft documentation.
25606 @node Compiling Resources,Using Resources,Building Resources,GNAT and Windows Resources
25607 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information compiling-resources}@anchor{214}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id32}@anchor{215}
25608 @subsubsection Compiling Resources
25611 @geindex rc
25613 @geindex windres
25615 @geindex Resources
25616 @geindex compiling
25618 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
25619 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
25620 @code{windres} as follows:
25622 @quotation
25624 @example
25625 $ windres -i myres.rc -o myres.o
25626 @end example
25627 @end quotation
25629 By default @code{windres} will run @code{gcc} to preprocess the @code{.rc}
25630 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
25631 @code{cpp.exe}) using the @code{windres} @code{--preprocessor}
25632 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
25633 the command @code{windres} @code{--help}.
25635 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
25636 to produce a @code{.res} file (binary resource file). See the
25637 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
25638 you need to use @code{windres} to translate the @code{.res} file to a
25639 GNAT-compatible object file as follows:
25641 @quotation
25643 @example
25644 $ windres -i myres.res -o myres.o
25645 @end example
25646 @end quotation
25648 @node Using Resources,,Compiling Resources,GNAT and Windows Resources
25649 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-resources}@anchor{216}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id33}@anchor{217}
25650 @subsubsection Using Resources
25653 @geindex Resources
25654 @geindex using
25656 To include the resource file in your program just add the
25657 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
25658 arguments. With @code{gnatmake} this is done by using the @code{-largs}
25659 option:
25661 @quotation
25663 @example
25664 $ gnatmake myprog -largs myres.o
25665 @end example
25666 @end quotation
25668 @node Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications,Debugging a DLL,GNAT and Windows Resources,Mixed-Language Programming on Windows
25669 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnat-dll-from-msvs}@anchor{218}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnat-dlls-from-microsoft-visual-studio-applications}@anchor{219}
25670 @subsubsection Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications
25673 @geindex Microsoft Visual Studio
25674 @geindex use with GNAT DLLs
25676 This section describes a common case of mixed GNAT/Microsoft Visual Studio
25677 application development, where the main program is developed using MSVS, and
25678 is linked with a DLL developed using GNAT. Such a mixed application should
25679 be developed following the general guidelines outlined above; below is the
25680 cookbook-style sequence of steps to follow:
25683 @enumerate 
25685 @item 
25686 First develop and build the GNAT shared library using a library project
25687 (let's assume the project is @code{mylib.gpr}, producing the library @code{libmylib.dll}):
25688 @end enumerate
25690 @quotation
25692 @example
25693 $ gprbuild -p mylib.gpr
25694 @end example
25695 @end quotation
25698 @enumerate 2
25700 @item 
25701 Produce a .def file for the symbols you need to interface with, either by
25702 hand or automatically with possibly some manual adjustments
25703 (see @ref{1fa,,Creating Definition File Automatically}):
25704 @end enumerate
25706 @quotation
25708 @example
25709 $ dlltool libmylib.dll -z libmylib.def --export-all-symbols
25710 @end example
25711 @end quotation
25714 @enumerate 3
25716 @item 
25717 Make sure that MSVS command-line tools are accessible on the path.
25719 @item 
25720 Create the Microsoft-style import library (see @ref{1fd,,MSVS-Style Import Library}):
25721 @end enumerate
25723 @quotation
25725 @example
25726 $ lib -machine:IX86 -def:libmylib.def -out:libmylib.lib
25727 @end example
25728 @end quotation
25730 If you are using a 64-bit toolchain, the above becomes...
25732 @quotation
25734 @example
25735 $ lib -machine:X64 -def:libmylib.def -out:libmylib.lib
25736 @end example
25737 @end quotation
25740 @enumerate 5
25742 @item 
25743 Build the C main
25744 @end enumerate
25746 @quotation
25748 @example
25749 $ cl /O2 /MD main.c libmylib.lib
25750 @end example
25751 @end quotation
25754 @enumerate 6
25756 @item 
25757 Before running the executable, make sure you have set the PATH to the DLL,
25758 or copy the DLL into into the directory containing the .exe.
25759 @end enumerate
25761 @node Debugging a DLL,Setting Stack Size from gnatlink,Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications,Mixed-Language Programming on Windows
25762 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id34}@anchor{21a}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information debugging-a-dll}@anchor{21b}
25763 @subsubsection Debugging a DLL
25766 @geindex DLL debugging
25768 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
25769 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
25770 program that uses it. We have the following four possibilities:
25773 @itemize *
25775 @item 
25776 The program and the DLL are built with GCC/GNAT.
25778 @item 
25779 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
25780 GCC/GNAT.
25782 @item 
25783 The program is built with GCC/GNAT and the DLL is built with
25784 foreign tools.
25785 @end itemize
25787 In this section we address only cases one and two above.
25788 There is no point in trying to debug
25789 a DLL with GNU/GDB, if there is no GDB-compatible debugging
25790 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
25791 tools suite used to build the DLL.
25793 @menu
25794 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT:: 
25795 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT:: 
25797 @end menu
25799 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT,Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT,,Debugging a DLL
25800 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information program-and-dll-both-built-with-gcc-gnat}@anchor{21c}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id35}@anchor{21d}
25801 @subsubsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
25804 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
25805 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
25806 the process. Let's suppose here that the main procedure is named
25807 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
25808 @code{ada_dll}.
25810 The DLL (@ref{1f2,,Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
25811 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
25812 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
25815 @itemize *
25817 @item 
25818 Launch @code{GDB} on the main program.
25820 @example
25821 $ gdb -nw ada_main
25822 @end example
25824 @item 
25825 Start the program and stop at the beginning of the main procedure
25827 @example
25828 (gdb) start
25829 @end example
25831 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
25832 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
25833 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
25834 possible to set a breakpoint in the DLL.
25836 @item 
25837 Set a breakpoint inside the DLL
25839 @example
25840 (gdb) break ada_dll
25841 (gdb) cont
25842 @end example
25843 @end itemize
25845 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
25846 you can use the standard approach to debug the whole program
25847 (@ref{24,,Running and Debugging Ada Programs}).
25849 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT,,Program and DLL Both Built with GCC/GNAT,Debugging a DLL
25850 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id36}@anchor{21e}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information program-built-with-foreign-tools-and-dll-built-with-gcc-gnat}@anchor{21f}
25851 @subsubsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
25854 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
25855 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
25856 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
25857 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
25858 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
25859 section addresses this issue by describing some methods that can be used
25860 to break somewhere in the DLL to debug it.
25862 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
25863 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
25864 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
25865 @code{ada_dll}.
25867 The DLL (see @ref{1f2,,Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
25868 been built with debugging information (see the GNAT @code{-g} option).
25870 @subsubheading Debugging the DLL Directly
25874 @itemize *
25876 @item 
25877 Find out the executable starting address
25879 @example
25880 $ objdump --file-header main.exe
25881 @end example
25883 The starting address is reported on the last line. For example:
25885 @example
25886 main.exe:     file format pei-i386
25887 architecture: i386, flags 0x0000010a:
25888 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
25889 start address 0x00401010
25890 @end example
25892 @item 
25893 Launch the debugger on the executable.
25895 @example
25896 $ gdb main.exe
25897 @end example
25899 @item 
25900 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
25902 @example
25903 $ (gdb) break *0x00401010
25904 $ (gdb) run
25905 @end example
25907 The program will stop at the given address.
25909 @item 
25910 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
25912 @example
25913 (gdb) break ada_dll.adb:45
25914 @end example
25916 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
25917 select the Ada language (language used by the DLL).
25919 @example
25920 (gdb) set language ada
25921 (gdb) break ada_dll
25922 @end example
25924 @item 
25925 Continue the program.
25927 @example
25928 (gdb) cont
25929 @end example
25931 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
25932 set. From that point you can use the standard way to debug a program
25933 as described in (@ref{24,,Running and Debugging Ada Programs}).
25934 @end itemize
25936 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
25938 @subsubheading Attaching to a Running Process
25941 @geindex DLL debugging
25942 @geindex attach to process
25944 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
25945 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
25946 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
25947 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
25948 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
25951 @itemize *
25953 @item 
25954 Launch the main program @code{main.exe}.
25956 @example
25957 $ main
25958 @end example
25960 @item 
25961 Use the Windows @emph{Task Manager} to find the process ID. Let's say
25962 that the process PID for @code{main.exe} is 208.
25964 @item 
25965 Launch gdb.
25967 @example
25968 $ gdb
25969 @end example
25971 @item 
25972 Attach to the running process to be debugged.
25974 @example
25975 (gdb) attach 208
25976 @end example
25978 @item 
25979 Load the process debugging information.
25981 @example
25982 (gdb) symbol-file main.exe
25983 @end example
25985 @item 
25986 Break somewhere in the DLL.
25988 @example
25989 (gdb) break ada_dll
25990 @end example
25992 @item 
25993 Continue process execution.
25995 @example
25996 (gdb) cont
25997 @end example
25998 @end itemize
26000 This last step will resume the process execution, and stop at
26001 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
26002 approach to debug a program as described in
26003 @ref{24,,Running and Debugging Ada Programs}.
26005 @node Setting Stack Size from gnatlink,Setting Heap Size from gnatlink,Debugging a DLL,Mixed-Language Programming on Windows
26006 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id37}@anchor{220}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information setting-stack-size-from-gnatlink}@anchor{136}
26007 @subsubsection Setting Stack Size from @code{gnatlink}
26010 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
26011 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
26012 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
26013 Storage_Size or with the @emph{gnatbind -d} command.
26015 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
26016 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
26017 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
26018 In particular, Stack Overflow checks are made against this
26019 link-time specified size.
26021 This setting can be done with @code{gnatlink} using either of the following:
26024 @itemize *
26026 @item 
26027 @code{-Xlinker} linker option
26029 @example
26030 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
26031 @end example
26033 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
26034 size to 0x1000 bytes.
26036 @item 
26037 @code{-Wl} linker option
26039 @example
26040 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
26041 @end example
26043 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
26044 @code{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
26045 because the comma is a separator for this option.
26046 @end itemize
26048 @node Setting Heap Size from gnatlink,,Setting Stack Size from gnatlink,Mixed-Language Programming on Windows
26049 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information setting-heap-size-from-gnatlink}@anchor{137}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id38}@anchor{221}
26050 @subsubsection Setting Heap Size from @code{gnatlink}
26053 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
26054 @code{gnatlink} using either of the following:
26057 @itemize *
26059 @item 
26060 @code{-Xlinker} linker option
26062 @example
26063 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
26064 @end example
26066 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
26067 size to 0x1000 bytes.
26069 @item 
26070 @code{-Wl} linker option
26072 @example
26073 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
26074 @end example
26076 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
26077 @code{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
26078 because the comma is a separator for this option.
26079 @end itemize
26081 @node Windows Specific Add-Ons,,Mixed-Language Programming on Windows,Microsoft Windows Topics
26082 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information windows-specific-add-ons}@anchor{222}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information win32-specific-addons}@anchor{223}
26083 @subsection Windows Specific Add-Ons
26086 This section describes the Windows specific add-ons.
26088 @menu
26089 * Win32Ada:: 
26090 * wPOSIX:: 
26092 @end menu
26094 @node Win32Ada,wPOSIX,,Windows Specific Add-Ons
26095 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information win32ada}@anchor{224}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id39}@anchor{225}
26096 @subsubsection Win32Ada
26099 Win32Ada is a binding for the Microsoft Win32 API. This binding can be
26100 easily installed from the provided installer. To use the Win32Ada
26101 binding you need to use a project file, and adding a single with_clause
26102 will give you full access to the Win32Ada binding sources and ensure
26103 that the proper libraries are passed to the linker.
26105 @quotation
26107 @example
26108 with "win32ada";
26109 project P is
26110    for Sources use ...;
26111 end P;
26112 @end example
26113 @end quotation
26115 To build the application you just need to call gprbuild for the
26116 application's project, here p.gpr:
26118 @quotation
26120 @example
26121 gprbuild p.gpr
26122 @end example
26123 @end quotation
26125 @node wPOSIX,,Win32Ada,Windows Specific Add-Ons
26126 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information wposix}@anchor{226}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id40}@anchor{227}
26127 @subsubsection wPOSIX
26130 wPOSIX is a minimal POSIX binding whose goal is to help with building
26131 cross-platforms applications. This binding is not complete though, as
26132 the Win32 API does not provide the necessary support for all POSIX APIs.
26134 To use the wPOSIX binding you need to use a project file, and adding
26135 a single with_clause will give you full access to the wPOSIX binding
26136 sources and ensure that the proper libraries are passed to the linker.
26138 @quotation
26140 @example
26141 with "wposix";
26142 project P is
26143    for Sources use ...;
26144 end P;
26145 @end example
26146 @end quotation
26148 To build the application you just need to call gprbuild for the
26149 application's project, here p.gpr:
26151 @quotation
26153 @example
26154 gprbuild p.gpr
26155 @end example
26156 @end quotation
26158 @node Mac OS Topics,,Microsoft Windows Topics,Platform-Specific Information
26159 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information mac-os-topics}@anchor{2d}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id41}@anchor{228}
26160 @section Mac OS Topics
26163 @geindex OS X
26165 This section describes topics that are specific to Apple's OS X
26166 platform.
26168 @menu
26169 * Codesigning the Debugger:: 
26171 @end menu
26173 @node Codesigning the Debugger,,,Mac OS Topics
26174 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information codesigning-the-debugger}@anchor{229}
26175 @subsection Codesigning the Debugger
26178 The Darwin Kernel requires the debugger to have special permissions
26179 before it is allowed to control other processes. These permissions
26180 are granted by codesigning the GDB executable. Without these
26181 permissions, the debugger will report error messages such as:
26183 @example
26184 Starting program: /x/y/foo
26185 Unable to find Mach task port for process-id 28885: (os/kern) failure (0x5).
26186 (please check gdb is codesigned - see taskgated(8))
26187 @end example
26189 Codesigning requires a certificate.  The following procedure explains
26190 how to create one:
26193 @itemize *
26195 @item 
26196 Start the Keychain Access application (in
26197 /Applications/Utilities/Keychain Access.app)
26199 @item 
26200 Select the Keychain Access -> Certificate Assistant ->
26201 Create a Certificate... menu
26203 @item 
26204 Then:
26207 @itemize *
26209 @item 
26210 Choose a name for the new certificate (this procedure will use
26211 "gdb-cert" as an example)
26213 @item 
26214 Set "Identity Type" to "Self Signed Root"
26216 @item 
26217 Set "Certificate Type" to "Code Signing"
26219 @item 
26220 Activate the "Let me override defaults" option
26221 @end itemize
26223 @item 
26224 Click several times on "Continue" until the "Specify a Location
26225 For The Certificate" screen appears, then set "Keychain" to "System"
26227 @item 
26228 Click on "Continue" until the certificate is created
26230 @item 
26231 Finally, in the view, double-click on the new certificate,
26232 and set "When using this certificate" to "Always Trust"
26234 @item 
26235 Exit the Keychain Access application and restart the computer
26236 (this is unfortunately required)
26237 @end itemize
26239 Once a certificate has been created, the debugger can be codesigned
26240 as follow. In a Terminal, run the following command:
26242 @quotation
26244 @example
26245 $ codesign -f -s  "gdb-cert"  <gnat_install_prefix>/bin/gdb
26246 @end example
26247 @end quotation
26249 where "gdb-cert" should be replaced by the actual certificate
26250 name chosen above, and <gnat_install_prefix> should be replaced by
26251 the location where you installed GNAT.  Also, be sure that users are
26252 in the Unix group @code{_developer}.
26254 @node Example of Binder Output File,Elaboration Order Handling in GNAT,Platform-Specific Information,Top
26255 @anchor{gnat_ugn/example_of_binder_output example-of-binder-output-file}@anchor{e}@anchor{gnat_ugn/example_of_binder_output doc}@anchor{22a}@anchor{gnat_ugn/example_of_binder_output id1}@anchor{22b}
26256 @chapter Example of Binder Output File
26259 @geindex Binder output (example)
26261 This Appendix displays the source code for the output file
26262 generated by @emph{gnatbind} for a simple 'Hello World' program.
26263 Comments have been added for clarification purposes.
26265 @example
26266 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
26267 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
26268 --  name is used.
26270 pragma Ada_95;
26271 with System;
26272 package ada_main is
26273    pragma Warnings (Off);
26275    --  The main program saves the parameters (argument count,
26276    --  argument values, environment pointer) in global variables
26277    --  for later access by other units including
26278    --  Ada.Command_Line.
26280    gnat_argc : Integer;
26281    gnat_argv : System.Address;
26282    gnat_envp : System.Address;
26284    --  The actual variables are stored in a library routine. This
26285    --  is useful for some shared library situations, where there
26286    --  are problems if variables are not in the library.
26288    pragma Import (C, gnat_argc);
26289    pragma Import (C, gnat_argv);
26290    pragma Import (C, gnat_envp);
26292    --  The exit status is similarly an external location
26294    gnat_exit_status : Integer;
26295    pragma Import (C, gnat_exit_status);
26297    GNAT_Version : constant String :=
26298                     "GNAT Version: Pro 7.4.0w (20141119-49)" & ASCII.NUL;
26299    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
26301    Ada_Main_Program_Name : constant String := "_ada_hello" & ASCII.NUL;
26302    pragma Export (C, Ada_Main_Program_Name, "__gnat_ada_main_program_name");
26304    --  This is the generated adainit routine that performs
26305    --  initialization at the start of execution. In the case
26306    --  where Ada is the main program, this main program makes
26307    --  a call to adainit at program startup.
26309    procedure adainit;
26310    pragma Export (C, adainit, "adainit");
26312    --  This is the generated adafinal routine that performs
26313    --  finalization at the end of execution. In the case where
26314    --  Ada is the main program, this main program makes a call
26315    --  to adafinal at program termination.
26317    procedure adafinal;
26318    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
26320    --  This routine is called at the start of execution. It is
26321    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
26322    --  at the start of execution.
26324    --  This is the actual generated main program (it would be
26325    --  suppressed if the no main program switch were used). As
26326    --  required by standard system conventions, this program has
26327    --  the external name main.
26329    function main
26330      (argc : Integer;
26331       argv : System.Address;
26332       envp : System.Address)
26333       return Integer;
26334    pragma Export (C, main, "main");
26336    --  The following set of constants give the version
26337    --  identification values for every unit in the bound
26338    --  partition. This identification is computed from all
26339    --  dependent semantic units, and corresponds to the
26340    --  string that would be returned by use of the
26341    --  Body_Version or Version attributes.
26343    --  The following Export pragmas export the version numbers
26344    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
26345    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
26346    --  information provided here is sufficient to track down
26347    --  the exact versions of units used in a given build.
26349    type Version_32 is mod 2 ** 32;
26350    u00001 : constant Version_32 := 16#8ad6e54a#;
26351    pragma Export (C, u00001, "helloB");
26352    u00002 : constant Version_32 := 16#fbff4c67#;
26353    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
26354    u00003 : constant Version_32 := 16#1ec6fd90#;
26355    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
26356    u00004 : constant Version_32 := 16#3ffc8e18#;
26357    pragma Export (C, u00004, "adaS");
26358    u00005 : constant Version_32 := 16#28f088c2#;
26359    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
26360    u00006 : constant Version_32 := 16#f372c8ac#;
26361    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
26362    u00007 : constant Version_32 := 16#2c143749#;
26363    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
26364    u00008 : constant Version_32 := 16#f4f0cce8#;
26365    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
26366    u00009 : constant Version_32 := 16#a46739c0#;
26367    pragma Export (C, u00009, "ada__exceptions__last_chance_handlerB");
26368    u00010 : constant Version_32 := 16#3aac8c92#;
26369    pragma Export (C, u00010, "ada__exceptions__last_chance_handlerS");
26370    u00011 : constant Version_32 := 16#1d274481#;
26371    pragma Export (C, u00011, "systemS");
26372    u00012 : constant Version_32 := 16#a207fefe#;
26373    pragma Export (C, u00012, "system__soft_linksB");
26374    u00013 : constant Version_32 := 16#467d9556#;
26375    pragma Export (C, u00013, "system__soft_linksS");
26376    u00014 : constant Version_32 := 16#b01dad17#;
26377    pragma Export (C, u00014, "system__parametersB");
26378    u00015 : constant Version_32 := 16#630d49fe#;
26379    pragma Export (C, u00015, "system__parametersS");
26380    u00016 : constant Version_32 := 16#b19b6653#;
26381    pragma Export (C, u00016, "system__secondary_stackB");
26382    u00017 : constant Version_32 := 16#b6468be8#;
26383    pragma Export (C, u00017, "system__secondary_stackS");
26384    u00018 : constant Version_32 := 16#39a03df9#;
26385    pragma Export (C, u00018, "system__storage_elementsB");
26386    u00019 : constant Version_32 := 16#30e40e85#;
26387    pragma Export (C, u00019, "system__storage_elementsS");
26388    u00020 : constant Version_32 := 16#41837d1e#;
26389    pragma Export (C, u00020, "system__stack_checkingB");
26390    u00021 : constant Version_32 := 16#93982f69#;
26391    pragma Export (C, u00021, "system__stack_checkingS");
26392    u00022 : constant Version_32 := 16#393398c1#;
26393    pragma Export (C, u00022, "system__exception_tableB");
26394    u00023 : constant Version_32 := 16#b33e2294#;
26395    pragma Export (C, u00023, "system__exception_tableS");
26396    u00024 : constant Version_32 := 16#ce4af020#;
26397    pragma Export (C, u00024, "system__exceptionsB");
26398    u00025 : constant Version_32 := 16#75442977#;
26399    pragma Export (C, u00025, "system__exceptionsS");
26400    u00026 : constant Version_32 := 16#37d758f1#;
26401    pragma Export (C, u00026, "system__exceptions__machineS");
26402    u00027 : constant Version_32 := 16#b895431d#;
26403    pragma Export (C, u00027, "system__exceptions_debugB");
26404    u00028 : constant Version_32 := 16#aec55d3f#;
26405    pragma Export (C, u00028, "system__exceptions_debugS");
26406    u00029 : constant Version_32 := 16#570325c8#;
26407    pragma Export (C, u00029, "system__img_intB");
26408    u00030 : constant Version_32 := 16#1ffca443#;
26409    pragma Export (C, u00030, "system__img_intS");
26410    u00031 : constant Version_32 := 16#b98c3e16#;
26411    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
26412    u00032 : constant Version_32 := 16#831a9d5a#;
26413    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
26414    u00033 : constant Version_32 := 16#9ed49525#;
26415    pragma Export (C, u00033, "system__traceback_entriesB");
26416    u00034 : constant Version_32 := 16#1d7cb2f1#;
26417    pragma Export (C, u00034, "system__traceback_entriesS");
26418    u00035 : constant Version_32 := 16#8c33a517#;
26419    pragma Export (C, u00035, "system__wch_conB");
26420    u00036 : constant Version_32 := 16#065a6653#;
26421    pragma Export (C, u00036, "system__wch_conS");
26422    u00037 : constant Version_32 := 16#9721e840#;
26423    pragma Export (C, u00037, "system__wch_stwB");
26424    u00038 : constant Version_32 := 16#2b4b4a52#;
26425    pragma Export (C, u00038, "system__wch_stwS");
26426    u00039 : constant Version_32 := 16#92b797cb#;
26427    pragma Export (C, u00039, "system__wch_cnvB");
26428    u00040 : constant Version_32 := 16#09eddca0#;
26429    pragma Export (C, u00040, "system__wch_cnvS");
26430    u00041 : constant Version_32 := 16#6033a23f#;
26431    pragma Export (C, u00041, "interfacesS");
26432    u00042 : constant Version_32 := 16#ece6fdb6#;
26433    pragma Export (C, u00042, "system__wch_jisB");
26434    u00043 : constant Version_32 := 16#899dc581#;
26435    pragma Export (C, u00043, "system__wch_jisS");
26436    u00044 : constant Version_32 := 16#10558b11#;
26437    pragma Export (C, u00044, "ada__streamsB");
26438    u00045 : constant Version_32 := 16#2e6701ab#;
26439    pragma Export (C, u00045, "ada__streamsS");
26440    u00046 : constant Version_32 := 16#db5c917c#;
26441    pragma Export (C, u00046, "ada__io_exceptionsS");
26442    u00047 : constant Version_32 := 16#12c8cd7d#;
26443    pragma Export (C, u00047, "ada__tagsB");
26444    u00048 : constant Version_32 := 16#ce72c228#;
26445    pragma Export (C, u00048, "ada__tagsS");
26446    u00049 : constant Version_32 := 16#c3335bfd#;
26447    pragma Export (C, u00049, "system__htableB");
26448    u00050 : constant Version_32 := 16#99e5f76b#;
26449    pragma Export (C, u00050, "system__htableS");
26450    u00051 : constant Version_32 := 16#089f5cd0#;
26451    pragma Export (C, u00051, "system__string_hashB");
26452    u00052 : constant Version_32 := 16#3bbb9c15#;
26453    pragma Export (C, u00052, "system__string_hashS");
26454    u00053 : constant Version_32 := 16#807fe041#;
26455    pragma Export (C, u00053, "system__unsigned_typesS");
26456    u00054 : constant Version_32 := 16#d27be59e#;
26457    pragma Export (C, u00054, "system__val_lluB");
26458    u00055 : constant Version_32 := 16#fa8db733#;
26459    pragma Export (C, u00055, "system__val_lluS");
26460    u00056 : constant Version_32 := 16#27b600b2#;
26461    pragma Export (C, u00056, "system__val_utilB");
26462    u00057 : constant Version_32 := 16#b187f27f#;
26463    pragma Export (C, u00057, "system__val_utilS");
26464    u00058 : constant Version_32 := 16#d1060688#;
26465    pragma Export (C, u00058, "system__case_utilB");
26466    u00059 : constant Version_32 := 16#392e2d56#;
26467    pragma Export (C, u00059, "system__case_utilS");
26468    u00060 : constant Version_32 := 16#84a27f0d#;
26469    pragma Export (C, u00060, "interfaces__c_streamsB");
26470    u00061 : constant Version_32 := 16#8bb5f2c0#;
26471    pragma Export (C, u00061, "interfaces__c_streamsS");
26472    u00062 : constant Version_32 := 16#6db6928f#;
26473    pragma Export (C, u00062, "system__crtlS");
26474    u00063 : constant Version_32 := 16#4e6a342b#;
26475    pragma Export (C, u00063, "system__file_ioB");
26476    u00064 : constant Version_32 := 16#ba56a5e4#;
26477    pragma Export (C, u00064, "system__file_ioS");
26478    u00065 : constant Version_32 := 16#b7ab275c#;
26479    pragma Export (C, u00065, "ada__finalizationB");
26480    u00066 : constant Version_32 := 16#19f764ca#;
26481    pragma Export (C, u00066, "ada__finalizationS");
26482    u00067 : constant Version_32 := 16#95817ed8#;
26483    pragma Export (C, u00067, "system__finalization_rootB");
26484    u00068 : constant Version_32 := 16#52d53711#;
26485    pragma Export (C, u00068, "system__finalization_rootS");
26486    u00069 : constant Version_32 := 16#769e25e6#;
26487    pragma Export (C, u00069, "interfaces__cB");
26488    u00070 : constant Version_32 := 16#4a38bedb#;
26489    pragma Export (C, u00070, "interfaces__cS");
26490    u00071 : constant Version_32 := 16#07e6ee66#;
26491    pragma Export (C, u00071, "system__os_libB");
26492    u00072 : constant Version_32 := 16#d7b69782#;
26493    pragma Export (C, u00072, "system__os_libS");
26494    u00073 : constant Version_32 := 16#1a817b8e#;
26495    pragma Export (C, u00073, "system__stringsB");
26496    u00074 : constant Version_32 := 16#639855e7#;
26497    pragma Export (C, u00074, "system__stringsS");
26498    u00075 : constant Version_32 := 16#e0b8de29#;
26499    pragma Export (C, u00075, "system__file_control_blockS");
26500    u00076 : constant Version_32 := 16#b5b2aca1#;
26501    pragma Export (C, u00076, "system__finalization_mastersB");
26502    u00077 : constant Version_32 := 16#69316dc1#;
26503    pragma Export (C, u00077, "system__finalization_mastersS");
26504    u00078 : constant Version_32 := 16#57a37a42#;
26505    pragma Export (C, u00078, "system__address_imageB");
26506    u00079 : constant Version_32 := 16#bccbd9bb#;
26507    pragma Export (C, u00079, "system__address_imageS");
26508    u00080 : constant Version_32 := 16#7268f812#;
26509    pragma Export (C, u00080, "system__img_boolB");
26510    u00081 : constant Version_32 := 16#e8fe356a#;
26511    pragma Export (C, u00081, "system__img_boolS");
26512    u00082 : constant Version_32 := 16#d7aac20c#;
26513    pragma Export (C, u00082, "system__ioB");
26514    u00083 : constant Version_32 := 16#8365b3ce#;
26515    pragma Export (C, u00083, "system__ioS");
26516    u00084 : constant Version_32 := 16#6d4d969a#;
26517    pragma Export (C, u00084, "system__storage_poolsB");
26518    u00085 : constant Version_32 := 16#e87cc305#;
26519    pragma Export (C, u00085, "system__storage_poolsS");
26520    u00086 : constant Version_32 := 16#e34550ca#;
26521    pragma Export (C, u00086, "system__pool_globalB");
26522    u00087 : constant Version_32 := 16#c88d2d16#;
26523    pragma Export (C, u00087, "system__pool_globalS");
26524    u00088 : constant Version_32 := 16#9d39c675#;
26525    pragma Export (C, u00088, "system__memoryB");
26526    u00089 : constant Version_32 := 16#445a22b5#;
26527    pragma Export (C, u00089, "system__memoryS");
26528    u00090 : constant Version_32 := 16#6a859064#;
26529    pragma Export (C, u00090, "system__storage_pools__subpoolsB");
26530    u00091 : constant Version_32 := 16#e3b008dc#;
26531    pragma Export (C, u00091, "system__storage_pools__subpoolsS");
26532    u00092 : constant Version_32 := 16#63f11652#;
26533    pragma Export (C, u00092, "system__storage_pools__subpools__finalizationB");
26534    u00093 : constant Version_32 := 16#fe2f4b3a#;
26535    pragma Export (C, u00093, "system__storage_pools__subpools__finalizationS");
26537    --  BEGIN ELABORATION ORDER
26538    --  ada%s
26539    --  interfaces%s
26540    --  system%s
26541    --  system.case_util%s
26542    --  system.case_util%b
26543    --  system.htable%s
26544    --  system.img_bool%s
26545    --  system.img_bool%b
26546    --  system.img_int%s
26547    --  system.img_int%b
26548    --  system.io%s
26549    --  system.io%b
26550    --  system.parameters%s
26551    --  system.parameters%b
26552    --  system.crtl%s
26553    --  interfaces.c_streams%s
26554    --  interfaces.c_streams%b
26555    --  system.standard_library%s
26556    --  system.exceptions_debug%s
26557    --  system.exceptions_debug%b
26558    --  system.storage_elements%s
26559    --  system.storage_elements%b
26560    --  system.stack_checking%s
26561    --  system.stack_checking%b
26562    --  system.string_hash%s
26563    --  system.string_hash%b
26564    --  system.htable%b
26565    --  system.strings%s
26566    --  system.strings%b
26567    --  system.os_lib%s
26568    --  system.traceback_entries%s
26569    --  system.traceback_entries%b
26570    --  ada.exceptions%s
26571    --  system.soft_links%s
26572    --  system.unsigned_types%s
26573    --  system.val_llu%s
26574    --  system.val_util%s
26575    --  system.val_util%b
26576    --  system.val_llu%b
26577    --  system.wch_con%s
26578    --  system.wch_con%b
26579    --  system.wch_cnv%s
26580    --  system.wch_jis%s
26581    --  system.wch_jis%b
26582    --  system.wch_cnv%b
26583    --  system.wch_stw%s
26584    --  system.wch_stw%b
26585    --  ada.exceptions.last_chance_handler%s
26586    --  ada.exceptions.last_chance_handler%b
26587    --  system.address_image%s
26588    --  system.exception_table%s
26589    --  system.exception_table%b
26590    --  ada.io_exceptions%s
26591    --  ada.tags%s
26592    --  ada.streams%s
26593    --  ada.streams%b
26594    --  interfaces.c%s
26595    --  system.exceptions%s
26596    --  system.exceptions%b
26597    --  system.exceptions.machine%s
26598    --  system.finalization_root%s
26599    --  system.finalization_root%b
26600    --  ada.finalization%s
26601    --  ada.finalization%b
26602    --  system.storage_pools%s
26603    --  system.storage_pools%b
26604    --  system.finalization_masters%s
26605    --  system.storage_pools.subpools%s
26606    --  system.storage_pools.subpools.finalization%s
26607    --  system.storage_pools.subpools.finalization%b
26608    --  system.memory%s
26609    --  system.memory%b
26610    --  system.standard_library%b
26611    --  system.pool_global%s
26612    --  system.pool_global%b
26613    --  system.file_control_block%s
26614    --  system.file_io%s
26615    --  system.secondary_stack%s
26616    --  system.file_io%b
26617    --  system.storage_pools.subpools%b
26618    --  system.finalization_masters%b
26619    --  interfaces.c%b
26620    --  ada.tags%b
26621    --  system.soft_links%b
26622    --  system.os_lib%b
26623    --  system.secondary_stack%b
26624    --  system.address_image%b
26625    --  system.traceback%s
26626    --  ada.exceptions%b
26627    --  system.traceback%b
26628    --  ada.text_io%s
26629    --  ada.text_io%b
26630    --  hello%b
26631    --  END ELABORATION ORDER
26633 end ada_main;
26634 @end example
26636 @example
26637 pragma Ada_95;
26638 --  The following source file name pragmas allow the generated file
26639 --  names to be unique for different main programs. They are needed
26640 --  since the package name will always be Ada_Main.
26642 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
26643 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
26645 pragma Suppress (Overflow_Check);
26646 with Ada.Exceptions;
26648 --  Generated package body for Ada_Main starts here
26650 package body ada_main is
26651    pragma Warnings (Off);
26653    --  These values are reference counter associated to units which have
26654    --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
26655    --  same unit twice.
26657    E72 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E72, "system__os_lib_E");
26658    E13 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E13, "system__soft_links_E");
26659    E23 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E23, "system__exception_table_E");
26660    E46 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E46, "ada__io_exceptions_E");
26661    E48 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E48, "ada__tags_E");
26662    E45 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E45, "ada__streams_E");
26663    E70 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E70, "interfaces__c_E");
26664    E25 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E25, "system__exceptions_E");
26665    E68 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E68, "system__finalization_root_E");
26666    E66 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E66, "ada__finalization_E");
26667    E85 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E85, "system__storage_pools_E");
26668    E77 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E77, "system__finalization_masters_E");
26669    E91 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E91, "system__storage_pools__subpools_E");
26670    E87 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E87, "system__pool_global_E");
26671    E75 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E75, "system__file_control_block_E");
26672    E64 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E64, "system__file_io_E");
26673    E17 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E17, "system__secondary_stack_E");
26674    E06 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E06, "ada__text_io_E");
26676    Local_Priority_Specific_Dispatching : constant String := "";
26677    Local_Interrupt_States : constant String := "";
26679    Is_Elaborated : Boolean := False;
26681    procedure finalize_library is
26682    begin
26683       E06 := E06 - 1;
26684       declare
26685          procedure F1;
26686          pragma Import (Ada, F1, "ada__text_io__finalize_spec");
26687       begin
26688          F1;
26689       end;
26690       E77 := E77 - 1;
26691       E91 := E91 - 1;
26692       declare
26693          procedure F2;
26694          pragma Import (Ada, F2, "system__file_io__finalize_body");
26695       begin
26696          E64 := E64 - 1;
26697          F2;
26698       end;
26699       declare
26700          procedure F3;
26701          pragma Import (Ada, F3, "system__file_control_block__finalize_spec");
26702       begin
26703          E75 := E75 - 1;
26704          F3;
26705       end;
26706       E87 := E87 - 1;
26707       declare
26708          procedure F4;
26709          pragma Import (Ada, F4, "system__pool_global__finalize_spec");
26710       begin
26711          F4;
26712       end;
26713       declare
26714          procedure F5;
26715          pragma Import (Ada, F5, "system__storage_pools__subpools__finalize_spec");
26716       begin
26717          F5;
26718       end;
26719       declare
26720          procedure F6;
26721          pragma Import (Ada, F6, "system__finalization_masters__finalize_spec");
26722       begin
26723          F6;
26724       end;
26725       declare
26726          procedure Reraise_Library_Exception_If_Any;
26727          pragma Import (Ada, Reraise_Library_Exception_If_Any, "__gnat_reraise_library_exception_if_any");
26728       begin
26729          Reraise_Library_Exception_If_Any;
26730       end;
26731    end finalize_library;
26733    -------------
26734    -- adainit --
26735    -------------
26737    procedure adainit is
26739       Main_Priority : Integer;
26740       pragma Import (C, Main_Priority, "__gl_main_priority");
26741       Time_Slice_Value : Integer;
26742       pragma Import (C, Time_Slice_Value, "__gl_time_slice_val");
26743       WC_Encoding : Character;
26744       pragma Import (C, WC_Encoding, "__gl_wc_encoding");
26745       Locking_Policy : Character;
26746       pragma Import (C, Locking_Policy, "__gl_locking_policy");
26747       Queuing_Policy : Character;
26748       pragma Import (C, Queuing_Policy, "__gl_queuing_policy");
26749       Task_Dispatching_Policy : Character;
26750       pragma Import (C, Task_Dispatching_Policy, "__gl_task_dispatching_policy");
26751       Priority_Specific_Dispatching : System.Address;
26752       pragma Import (C, Priority_Specific_Dispatching, "__gl_priority_specific_dispatching");
26753       Num_Specific_Dispatching : Integer;
26754       pragma Import (C, Num_Specific_Dispatching, "__gl_num_specific_dispatching");
26755       Main_CPU : Integer;
26756       pragma Import (C, Main_CPU, "__gl_main_cpu");
26757       Interrupt_States : System.Address;
26758       pragma Import (C, Interrupt_States, "__gl_interrupt_states");
26759       Num_Interrupt_States : Integer;
26760       pragma Import (C, Num_Interrupt_States, "__gl_num_interrupt_states");
26761       Unreserve_All_Interrupts : Integer;
26762       pragma Import (C, Unreserve_All_Interrupts, "__gl_unreserve_all_interrupts");
26763       Detect_Blocking : Integer;
26764       pragma Import (C, Detect_Blocking, "__gl_detect_blocking");
26765       Default_Stack_Size : Integer;
26766       pragma Import (C, Default_Stack_Size, "__gl_default_stack_size");
26767       Leap_Seconds_Support : Integer;
26768       pragma Import (C, Leap_Seconds_Support, "__gl_leap_seconds_support");
26770       procedure Runtime_Initialize;
26771       pragma Import (C, Runtime_Initialize, "__gnat_runtime_initialize");
26773       Finalize_Library_Objects : No_Param_Proc;
26774       pragma Import (C, Finalize_Library_Objects, "__gnat_finalize_library_objects");
26776    --  Start of processing for adainit
26778    begin
26780       --  Record various information for this partition.  The values
26781       --  are derived by the binder from information stored in the ali
26782       --  files by the compiler.
26784       if Is_Elaborated then
26785          return;
26786       end if;
26787       Is_Elaborated := True;
26788       Main_Priority := -1;
26789       Time_Slice_Value := -1;
26790       WC_Encoding := 'b';
26791       Locking_Policy := ' ';
26792       Queuing_Policy := ' ';
26793       Task_Dispatching_Policy := ' ';
26794       Priority_Specific_Dispatching :=
26795         Local_Priority_Specific_Dispatching'Address;
26796       Num_Specific_Dispatching := 0;
26797       Main_CPU := -1;
26798       Interrupt_States := Local_Interrupt_States'Address;
26799       Num_Interrupt_States := 0;
26800       Unreserve_All_Interrupts := 0;
26801       Detect_Blocking := 0;
26802       Default_Stack_Size := -1;
26803       Leap_Seconds_Support := 0;
26805       Runtime_Initialize;
26807       Finalize_Library_Objects := finalize_library'access;
26809       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
26810       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
26811       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
26812       --  each unit that requires elaboration. Increment a counter of
26813       --  reference for each unit.
26815       System.Soft_Links'Elab_Spec;
26816       System.Exception_Table'Elab_Body;
26817       E23 := E23 + 1;
26818       Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
26819       E46 := E46 + 1;
26820       Ada.Tags'Elab_Spec;
26821       Ada.Streams'Elab_Spec;
26822       E45 := E45 + 1;
26823       Interfaces.C'Elab_Spec;
26824       System.Exceptions'Elab_Spec;
26825       E25 := E25 + 1;
26826       System.Finalization_Root'Elab_Spec;
26827       E68 := E68 + 1;
26828       Ada.Finalization'Elab_Spec;
26829       E66 := E66 + 1;
26830       System.Storage_Pools'Elab_Spec;
26831       E85 := E85 + 1;
26832       System.Finalization_Masters'Elab_Spec;
26833       System.Storage_Pools.Subpools'Elab_Spec;
26834       System.Pool_Global'Elab_Spec;
26835       E87 := E87 + 1;
26836       System.File_Control_Block'Elab_Spec;
26837       E75 := E75 + 1;
26838       System.File_Io'Elab_Body;
26839       E64 := E64 + 1;
26840       E91 := E91 + 1;
26841       System.Finalization_Masters'Elab_Body;
26842       E77 := E77 + 1;
26843       E70 := E70 + 1;
26844       Ada.Tags'Elab_Body;
26845       E48 := E48 + 1;
26846       System.Soft_Links'Elab_Body;
26847       E13 := E13 + 1;
26848       System.Os_Lib'Elab_Body;
26849       E72 := E72 + 1;
26850       System.Secondary_Stack'Elab_Body;
26851       E17 := E17 + 1;
26852       Ada.Text_Io'Elab_Spec;
26853       Ada.Text_Io'Elab_Body;
26854       E06 := E06 + 1;
26855    end adainit;
26857    --------------
26858    -- adafinal --
26859    --------------
26861    procedure adafinal is
26862       procedure s_stalib_adafinal;
26863       pragma Import (C, s_stalib_adafinal, "system__standard_library__adafinal");
26865       procedure Runtime_Finalize;
26866       pragma Import (C, Runtime_Finalize, "__gnat_runtime_finalize");
26868    begin
26869       if not Is_Elaborated then
26870          return;
26871       end if;
26872       Is_Elaborated := False;
26873       Runtime_Finalize;
26874       s_stalib_adafinal;
26875    end adafinal;
26877    --  We get to the main program of the partition by using
26878    --  pragma Import because if we try to with the unit and
26879    --  call it Ada style, then not only do we waste time
26880    --  recompiling it, but also, we don't really know the right
26881    --  switches (e.g.@@: identifier character set) to be used
26882    --  to compile it.
26884    procedure Ada_Main_Program;
26885    pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
26887    ----------
26888    -- main --
26889    ----------
26891    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
26892    --  defined to return the exit status. The three parameters
26893    --  are the argument count, argument values and environment
26894    --  pointer.
26896    function main
26897      (argc : Integer;
26898       argv : System.Address;
26899       envp : System.Address)
26900       return Integer
26901    is
26902       --  The initialize routine performs low level system
26903       --  initialization using a standard library routine which
26904       --  sets up signal handling and performs any other
26905       --  required setup. The routine can be found in file
26906       --  a-init.c.
26908       procedure initialize;
26909       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
26911       --  The finalize routine performs low level system
26912       --  finalization using a standard library routine. The
26913       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
26914       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
26915       --  really this is a hook for special user finalization.
26917       procedure finalize;
26918       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
26920       --  The following is to initialize the SEH exceptions
26922       SEH : aliased array (1 .. 2) of Integer;
26924       Ensure_Reference : aliased System.Address := Ada_Main_Program_Name'Address;
26925       pragma Volatile (Ensure_Reference);
26927    --  Start of processing for main
26929    begin
26930       --  Save global variables
26932       gnat_argc := argc;
26933       gnat_argv := argv;
26934       gnat_envp := envp;
26936       --  Call low level system initialization
26938       Initialize (SEH'Address);
26940       --  Call our generated Ada initialization routine
26942       adainit;
26944       --  Now we call the main program of the partition
26946       Ada_Main_Program;
26948       --  Perform Ada finalization
26950       adafinal;
26952       --  Perform low level system finalization
26954       Finalize;
26956       --  Return the proper exit status
26957       return (gnat_exit_status);
26958    end;
26960 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
26961 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
26962 --  object files and linker options, as well as some standard
26963 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
26964 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
26965 --  the appropriate command line arguments for the call to the
26966 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
26967 --  this parsing operation.
26969 --  The exact file names will of course depend on the environment,
26970 --  host/target and location of files on the host system.
26972 -- BEGIN Object file/option list
26973    --   ./hello.o
26974    --   -L./
26975    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
26976    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
26977 -- END Object file/option list
26979 end ada_main;
26980 @end example
26982 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
26983 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
26984 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
26986 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
26987 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
26988 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
26989 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
26990 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
26991 you can place a breakpoint on the call:
26993 @quotation
26995 @example
26996 Ada.Text_Io'Elab_Body;
26997 @end example
26998 @end quotation
27000 and trace the elaboration routine for this package to find out where
27001 the problem might be (more usually of course you would be debugging
27002 elaboration code in your own application).
27004 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
27006 @node Elaboration Order Handling in GNAT,Inline Assembler,Example of Binder Output File,Top
27007 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-order-handling-in-gnat}@anchor{f}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat doc}@anchor{22c}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id1}@anchor{22d}
27008 @chapter Elaboration Order Handling in GNAT
27011 @geindex Order of elaboration
27013 @geindex Elaboration control
27015 This appendix describes the handling of elaboration code in Ada and GNAT, and
27016 discusses how the order of elaboration of program units can be controlled in
27017 GNAT, either automatically or with explicit programming features.
27019 @menu
27020 * Elaboration Code:: 
27021 * Elaboration Order:: 
27022 * Checking the Elaboration Order:: 
27023 * Controlling the Elaboration Order in Ada:: 
27024 * Controlling the Elaboration Order in GNAT:: 
27025 * Common Elaboration-model Traits:: 
27026 * Dynamic Elaboration Model in GNAT:: 
27027 * Static Elaboration Model in GNAT:: 
27028 * SPARK Elaboration Model in GNAT:: 
27029 * Mixing Elaboration Models:: 
27030 * Elaboration Circularities:: 
27031 * Resolving Elaboration Circularities:: 
27032 * Resolving Task Issues:: 
27033 * Elaboration-related Compiler Switches:: 
27034 * Summary of Procedures for Elaboration Control:: 
27035 * Inspecting the Chosen Elaboration Order:: 
27037 @end menu
27039 @node Elaboration Code,Elaboration Order,,Elaboration Order Handling in GNAT
27040 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-code}@anchor{22e}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id2}@anchor{22f}
27041 @section Elaboration Code
27044 Ada defines the term @emph{execution} as the process by which a construct achieves
27045 its run-time effect. This process is also referred to as @strong{elaboration} for
27046 declarations and @emph{evaluation} for expressions.
27048 The execution model in Ada allows for certain sections of an Ada program to be
27049 executed prior to execution of the program itself, primarily with the intent of
27050 initializing data. These sections are referred to as @strong{elaboration code}.
27051 Elaboration code is executed as follows:
27054 @itemize *
27056 @item 
27057 All partitions of an Ada program are executed in parallel with one another,
27058 possibly in a separate address space, and possibly on a separate computer.
27060 @item 
27061 The execution of a partition involves running the environment task for that
27062 partition.
27064 @item 
27065 The environment task executes all elaboration code (if available) for all
27066 units within that partition. This code is said to be executed at
27067 @strong{elaboration time}.
27069 @item 
27070 The environment task executes the Ada program (if available) for that
27071 partition.
27072 @end itemize
27074 In addition to the Ada terminology, this appendix defines the following terms:
27077 @itemize *
27079 @item 
27080 @emph{Scenario}
27082 A construct that is elaborated or executed by elaboration code is referred to
27083 as an @emph{elaboration scenario} or simply a @strong{scenario}. GNAT recognizes the
27084 following scenarios:
27087 @itemize -
27089 @item 
27090 @code{'Access} of entries, operators, and subprograms
27092 @item 
27093 Activation of tasks
27095 @item 
27096 Calls to entries, operators, and subprograms
27098 @item 
27099 Instantiations of generic templates
27100 @end itemize
27102 @item 
27103 @emph{Target}
27105 A construct elaborated by a scenario is referred to as @emph{elaboration target}
27106 or simply @strong{target}. GNAT recognizes the following targets:
27109 @itemize -
27111 @item 
27112 For @code{'Access} of entries, operators, and subprograms, the target is the
27113 entry, operator, or subprogram being aliased.
27115 @item 
27116 For activation of tasks, the target is the task body
27118 @item 
27119 For calls to entries, operators, and subprograms, the target is the entry,
27120 operator, or subprogram being invoked.
27122 @item 
27123 For instantiations of generic templates, the target is the generic template
27124 being instantiated.
27125 @end itemize
27126 @end itemize
27128 Elaboration code may appear in two distinct contexts:
27131 @itemize *
27133 @item 
27134 @emph{Library level}
27136 A scenario appears at the library level when it is encapsulated by a package
27137 [body] compilation unit, ignoring any other package [body] declarations in
27138 between.
27140 @example
27141 with Server;
27142 package Client is
27143    procedure Proc;
27145    package Nested is
27146       Val : ... := Server.Func;
27147    end Nested;
27148 end Client;
27149 @end example
27151 In the example above, the call to @code{Server.Func} is an elaboration scenario
27152 because it appears at the library level of package @code{Client}. Note that the
27153 declaration of package @code{Nested} is ignored according to the definition
27154 given above. As a result, the call to @code{Server.Func} will be executed when
27155 the spec of unit @code{Client} is elaborated.
27157 @item 
27158 @emph{Package body statements}
27160 A scenario appears within the statement sequence of a package body when it is
27161 bounded by the region starting from the @code{begin} keyword of the package body
27162 and ending at the @code{end} keyword of the package body.
27164 @example
27165 package body Client is
27166    procedure Proc is
27167    begin
27168       ...
27169    end Proc;
27170 begin
27171    Proc;
27172 end Client;
27173 @end example
27175 In the example above, the call to @code{Proc} is an elaboration scenario because
27176 it appears within the statement sequence of package body @code{Client}. As a
27177 result, the call to @code{Proc} will be executed when the body of @code{Client} is
27178 elaborated.
27179 @end itemize
27181 @node Elaboration Order,Checking the Elaboration Order,Elaboration Code,Elaboration Order Handling in GNAT
27182 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-order}@anchor{230}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id3}@anchor{231}
27183 @section Elaboration Order
27186 The sequence by which the elaboration code of all units within a partition is
27187 executed is referred to as @strong{elaboration order}.
27189 Within a single unit, elaboration code is executed in sequential order.
27191 @example
27192 package body Client is
27193    Result : ... := Server.Func;
27195    procedure Proc is
27196       package Inst is new Server.Gen;
27197    begin
27198       Inst.Eval (Result);
27199    end Proc;
27200 begin
27201    Proc;
27202 end Client;
27203 @end example
27205 In the example above, the elaboration order within package body @code{Client} is
27206 as follows:
27209 @enumerate 
27211 @item 
27212 The object declaration of @code{Result} is elaborated.
27215 @itemize *
27217 @item 
27218 Function @code{Server.Func} is invoked.
27219 @end itemize
27221 @item 
27222 The subprogram body of @code{Proc} is elaborated.
27224 @item 
27225 Procedure @code{Proc} is invoked.
27228 @itemize *
27230 @item 
27231 Generic unit @code{Server.Gen} is instantiated as @code{Inst}.
27233 @item 
27234 Instance @code{Inst} is elaborated.
27236 @item 
27237 Procedure @code{Inst.Eval} is invoked.
27238 @end itemize
27239 @end enumerate
27241 The elaboration order of all units within a partition depends on the following
27242 factors:
27245 @itemize *
27247 @item 
27248 @emph{with}ed units
27250 @item 
27251 purity of units
27253 @item 
27254 preelaborability of units
27256 @item 
27257 presence of elaboration control pragmas
27258 @end itemize
27260 A program may have several elaboration orders depending on its structure.
27262 @example
27263 package Server is
27264    function Func (Index : Integer) return Integer;
27265 end Server;
27266 @end example
27268 @example
27269 package body Server is
27270    Results : array (1 .. 5) of Integer := (1, 2, 3, 4, 5);
27272    function Func (Index : Integer) return Integer is
27273    begin
27274       return Results (Index);
27275    end Func;
27276 end Server;
27277 @end example
27279 @example
27280 with Server;
27281 package Client is
27282    Val : constant Integer := Server.Func (3);
27283 end Client;
27284 @end example
27286 @example
27287 with Client;
27288 procedure Main is begin null; end Main;
27289 @end example
27291 The following elaboration order exhibits a fundamental problem referred to as
27292 @emph{access-before-elaboration} or simply @strong{ABE}.
27294 @example
27295 spec of Server
27296 spec of Client
27297 body of Server
27298 body of Main
27299 @end example
27301 The elaboration of @code{Server}'s spec materializes function @code{Func}, making it
27302 callable. The elaboration of @code{Client}'s spec elaborates the declaration of
27303 @code{Val}. This invokes function @code{Server.Func}, however the body of
27304 @code{Server.Func} has not been elaborated yet because @code{Server}'s body comes
27305 after @code{Client}'s spec in the elaboration order. As a result, the value of
27306 constant @code{Val} is now undefined.
27308 Without any guarantees from the language, an undetected ABE problem may hinder
27309 proper initialization of data, which in turn may lead to undefined behavior at
27310 run time. To prevent such ABE problems, Ada employs dynamic checks in the same
27311 vein as index or null exclusion checks. A failed ABE check raises exception
27312 @code{Program_Error}.
27314 The following elaboration order avoids the ABE problem and the program can be
27315 successfully elaborated.
27317 @example
27318 spec of Server
27319 body of Server
27320 spec of Client
27321 body of Main
27322 @end example
27324 Ada states that a total elaboration order must exist, but it does not define
27325 what this order is. A compiler is thus tasked with choosing a suitable
27326 elaboration order which satisfies the dependencies imposed by @emph{with} clauses,
27327 unit categorization, and elaboration control pragmas. Ideally an order which
27328 avoids ABE problems should be chosen, however a compiler may not always find
27329 such an order due to complications with respect to control and data flow.
27331 @node Checking the Elaboration Order,Controlling the Elaboration Order in Ada,Elaboration Order,Elaboration Order Handling in GNAT
27332 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id4}@anchor{232}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat checking-the-elaboration-order}@anchor{233}
27333 @section Checking the Elaboration Order
27336 To avoid placing the entire elaboration order burden on the programmer, Ada
27337 provides three lines of defense:
27340 @itemize *
27342 @item 
27343 @emph{Static semantics}
27345 Static semantic rules restrict the possible choice of elaboration order. For
27346 instance, if unit Client @emph{with}s unit Server, then the spec of Server is
27347 always elaborated prior to Client. The same principle applies to child units
27348 - the spec of a parent unit is always elaborated prior to the child unit.
27350 @item 
27351 @emph{Dynamic semantics}
27353 Dynamic checks are performed at run time, to ensure that a target is
27354 elaborated prior to a scenario that executes it, thus avoiding ABE problems.
27355 A failed run-time check raises exception @code{Program_Error}. The following
27356 restrictions apply:
27359 @itemize -
27361 @item 
27362 @emph{Restrictions on calls}
27364 An entry, operator, or subprogram can be called from elaboration code only
27365 when the corresponding body has been elaborated.
27367 @item 
27368 @emph{Restrictions on instantiations}
27370 A generic unit can be instantiated by elaboration code only when the
27371 corresponding body has been elaborated.
27373 @item 
27374 @emph{Restrictions on task activation}
27376 A task can be activated by elaboration code only when the body of the
27377 associated task type has been elaborated.
27378 @end itemize
27380 The restrictions above can be summarized by the following rule:
27382 @emph{If a target has a body, then this body must be elaborated prior to the
27383 execution of the scenario that invokes, instantiates, or activates the
27384 target.}
27386 @item 
27387 @emph{Elaboration control}
27389 Pragmas are provided for the programmer to specify the desired elaboration
27390 order.
27391 @end itemize
27393 @node Controlling the Elaboration Order in Ada,Controlling the Elaboration Order in GNAT,Checking the Elaboration Order,Elaboration Order Handling in GNAT
27394 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat controlling-the-elaboration-order-in-ada}@anchor{234}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id5}@anchor{235}
27395 @section Controlling the Elaboration Order in Ada
27398 Ada provides several idioms and pragmas to aid the programmer with specifying
27399 the desired elaboration order and avoiding ABE problems altogether.
27402 @itemize *
27404 @item 
27405 @emph{Packages without a body}
27407 A library package which does not require a completing body does not suffer
27408 from ABE problems.
27410 @example
27411 package Pack is
27412    generic
27413       type Element is private;
27414    package Containers is
27415       type Element_Array is array (1 .. 10) of Element;
27416    end Containers;
27417 end Pack;
27418 @end example
27420 In the example above, package @code{Pack} does not require a body because it
27421 does not contain any constructs which require completion in a body. As a
27422 result, generic @code{Pack.Containers} can be instantiated without encountering
27423 any ABE problems.
27424 @end itemize
27426 @geindex pragma Pure
27429 @itemize *
27431 @item 
27432 @emph{pragma Pure}
27434 Pragma @code{Pure} places sufficient restrictions on a unit to guarantee that no
27435 scenario within the unit can result in an ABE problem.
27436 @end itemize
27438 @geindex pragma Preelaborate
27441 @itemize *
27443 @item 
27444 @emph{pragma Preelaborate}
27446 Pragma @code{Preelaborate} is slightly less restrictive than pragma @code{Pure},
27447 but still strong enough to prevent ABE problems within a unit.
27448 @end itemize
27450 @geindex pragma Elaborate_Body
27453 @itemize *
27455 @item 
27456 @emph{pragma Elaborate_Body}
27458 Pragma @code{Elaborate_Body} requires that the body of a unit is elaborated
27459 immediately after its spec. This restriction guarantees that no client
27460 scenario can execute a server target before the target body has been
27461 elaborated because the spec and body are effectively "glued" together.
27463 @example
27464 package Server is
27465    pragma Elaborate_Body;
27467    function Func return Integer;
27468 end Server;
27469 @end example
27471 @example
27472 package body Server is
27473    function Func return Integer is
27474    begin
27475       ...
27476    end Func;
27477 end Server;
27478 @end example
27480 @example
27481 with Server;
27482 package Client is
27483    Val : constant Integer := Server.Func;
27484 end Client;
27485 @end example
27487 In the example above, pragma @code{Elaborate_Body} guarantees the following
27488 elaboration order:
27490 @example
27491 spec of Server
27492 body of Server
27493 spec of Client
27494 @end example
27496 because the spec of @code{Server} must be elaborated prior to @code{Client} by
27497 virtue of the @emph{with} clause, and in addition the body of @code{Server} must be
27498 elaborated immediately after the spec of @code{Server}.
27500 Removing pragma @code{Elaborate_Body} could result in the following incorrect
27501 elaboration order:
27503 @example
27504 spec of Server
27505 spec of Client
27506 body of Server
27507 @end example
27509 where @code{Client} invokes @code{Server.Func}, but the body of @code{Server.Func} has
27510 not been elaborated yet.
27511 @end itemize
27513 The pragmas outlined above allow a server unit to guarantee safe elaboration
27514 use by client units. Thus it is a good rule to mark units as @code{Pure} or
27515 @code{Preelaborate}, and if this is not possible, mark them as @code{Elaborate_Body}.
27517 There are however situations where @code{Pure}, @code{Preelaborate}, and
27518 @code{Elaborate_Body} are not applicable. Ada provides another set of pragmas for
27519 use by client units to help ensure the elaboration safety of server units they
27520 depend on.
27522 @geindex pragma Elaborate (Unit)
27525 @itemize *
27527 @item 
27528 @emph{pragma Elaborate (Unit)}
27530 Pragma @code{Elaborate} can be placed in the context clauses of a unit, after a
27531 @emph{with} clause. It guarantees that both the spec and body of its argument will
27532 be elaborated prior to the unit with the pragma. Note that other unrelated
27533 units may be elaborated in between the spec and the body.
27535 @example
27536 package Server is
27537    function Func return Integer;
27538 end Server;
27539 @end example
27541 @example
27542 package body Server is
27543    function Func return Integer is
27544    begin
27545       ...
27546    end Func;
27547 end Server;
27548 @end example
27550 @example
27551 with Server;
27552 pragma Elaborate (Server);
27553 package Client is
27554    Val : constant Integer := Server.Func;
27555 end Client;
27556 @end example
27558 In the example above, pragma @code{Elaborate} guarantees the following
27559 elaboration order:
27561 @example
27562 spec of Server
27563 body of Server
27564 spec of Client
27565 @end example
27567 Removing pragma @code{Elaborate} could result in the following incorrect
27568 elaboration order:
27570 @example
27571 spec of Server
27572 spec of Client
27573 body of Server
27574 @end example
27576 where @code{Client} invokes @code{Server.Func}, but the body of @code{Server.Func}
27577 has not been elaborated yet.
27578 @end itemize
27580 @geindex pragma Elaborate_All (Unit)
27583 @itemize *
27585 @item 
27586 @emph{pragma Elaborate_All (Unit)}
27588 Pragma @code{Elaborate_All} is placed in the context clauses of a unit, after
27589 a @emph{with} clause. It guarantees that both the spec and body of its argument
27590 will be elaborated prior to the unit with the pragma, as well as all units
27591 @emph{with}ed by the spec and body of the argument, recursively. Note that other
27592 unrelated units may be elaborated in between the spec and the body.
27594 @example
27595 package Math is
27596    function Factorial (Val : Natural) return Natural;
27597 end Math;
27598 @end example
27600 @example
27601 package body Math is
27602    function Factorial (Val : Natural) return Natural is
27603    begin
27604       ...;
27605    end Factorial;
27606 end Math;
27607 @end example
27609 @example
27610 package Computer is
27611    type Operation_Kind is (None, Op_Factorial);
27613    function Compute
27614      (Val : Natural;
27615       Op  : Operation_Kind) return Natural;
27616 end Computer;
27617 @end example
27619 @example
27620 with Math;
27621 package body Computer is
27622    function Compute
27623      (Val : Natural;
27624       Op  : Operation_Kind) return Natural
27625    is
27626       if Op = Op_Factorial then
27627          return Math.Factorial (Val);
27628       end if;
27630       return 0;
27631    end Compute;
27632 end Computer;
27633 @end example
27635 @example
27636 with Computer;
27637 pragma Elaborate_All (Computer);
27638 package Client is
27639    Val : constant Natural :=
27640            Computer.Compute (123, Computer.Op_Factorial);
27641 end Client;
27642 @end example
27644 In the example above, pragma @code{Elaborate_All} can result in the following
27645 elaboration order:
27647 @example
27648 spec of Math
27649 body of Math
27650 spec of Computer
27651 body of Computer
27652 spec of Client
27653 @end example
27655 Note that there are several allowable suborders for the specs and bodies of
27656 @code{Math} and @code{Computer}, but the point is that these specs and bodies will
27657 be elaborated prior to @code{Client}.
27659 Removing pragma @code{Elaborate_All} could result in the following incorrect
27660 elaboration order
27662 @example
27663 spec of Math
27664 spec of Computer
27665 body of Computer
27666 spec of Client
27667 body of Math
27668 @end example
27670 where @code{Client} invokes @code{Computer.Compute}, which in turn invokes
27671 @code{Math.Factorial}, but the body of @code{Math.Factorial} has not been
27672 elaborated yet.
27673 @end itemize
27675 All pragmas shown above can be summarized by the following rule:
27677 @emph{If a client unit elaborates a server target directly or indirectly, then if
27678 the server unit requires a body and does not have pragma Pure, Preelaborate,
27679 or Elaborate_Body, then the client unit should have pragma Elaborate or
27680 Elaborate_All for the server unit.}
27682 If the rule outlined above is not followed, then a program may fall in one of
27683 the following states:
27686 @itemize *
27688 @item 
27689 @emph{No elaboration order exists}
27691 In this case a compiler must diagnose the situation, and refuse to build an
27692 executable program.
27694 @item 
27695 @emph{One or more incorrect elaboration orders exist}
27697 In this case a compiler can build an executable program, but
27698 @code{Program_Error} will be raised when the program is run.
27700 @item 
27701 @emph{Several elaboration orders exist, some correct, some incorrect}
27703 In this case the programmer has not controlled the elaboration order. As a
27704 result, a compiler may or may not pick one of the correct orders, and the
27705 program may or may not raise @code{Program_Error} when it is run. This is the
27706 worst possible state because the program may fail on another compiler, or
27707 even another version of the same compiler.
27709 @item 
27710 @emph{One or more correct orders exist}
27712 In this case a compiler can build an executable program, and the program is
27713 run successfully. This state may be guaranteed by following the outlined
27714 rules, or may be the result of good program architecture.
27715 @end itemize
27717 Note that one additional advantage of using @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
27718 is that the program continues to stay in the last state (one or more correct
27719 orders exist) even if maintenance changes the bodies of targets.
27721 @node Controlling the Elaboration Order in GNAT,Common Elaboration-model Traits,Controlling the Elaboration Order in Ada,Elaboration Order Handling in GNAT
27722 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id6}@anchor{236}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat controlling-the-elaboration-order-in-gnat}@anchor{237}
27723 @section Controlling the Elaboration Order in GNAT
27726 In addition to Ada semantics and rules synthesized from them, GNAT offers
27727 three elaboration models to aid the programmer with specifying the correct
27728 elaboration order and to diagnose elaboration problems.
27730 @geindex Dynamic elaboration model
27733 @itemize *
27735 @item 
27736 @emph{Dynamic elaboration model}
27738 This is the most permissive of the three elaboration models. When the
27739 dynamic model is in effect, GNAT assumes that all code within all units in
27740 a partition is elaboration code. GNAT performs very few diagnostics and
27741 generates run-time checks to verify the elaboration order of a program. This
27742 behavior is identical to that specified by the Ada Reference Manual. The
27743 dynamic model is enabled with compiler switch @code{-gnatE}.
27744 @end itemize
27746 @geindex Static elaboration model
27749 @itemize *
27751 @item 
27752 @emph{Static elaboration model}
27754 This is the middle ground of the three models. When the static model is in
27755 effect, GNAT performs extensive diagnostics on a unit-by-unit basis for all
27756 scenarios that elaborate or execute internal targets. GNAT also generates
27757 run-time checks for all external targets and for all scenarios that may
27758 exhibit ABE problems. Finally, GNAT installs implicit @code{Elaborate} and
27759 @code{Elaborate_All} pragmas for server units based on the dependencies of
27760 client units. The static model is the default model in GNAT.
27761 @end itemize
27763 @geindex SPARK elaboration model
27766 @itemize *
27768 @item 
27769 @emph{SPARK elaboration model}
27771 This is the most conservative of the three models and enforces the SPARK
27772 rules of elaboration as defined in the SPARK Reference Manual, section 7.7.
27773 The SPARK model is in effect only when a scenario and a target reside in a
27774 region subject to SPARK_Mode On, otherwise the dynamic or static model is in
27775 effect.
27776 @end itemize
27778 @node Common Elaboration-model Traits,Dynamic Elaboration Model in GNAT,Controlling the Elaboration Order in GNAT,Elaboration Order Handling in GNAT
27779 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat common-elaboration-model-traits}@anchor{238}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id7}@anchor{239}
27780 @section Common Elaboration-model Traits
27783 All three GNAT models are able to detect elaboration problems related to
27784 dispatching calls and a particular kind of ABE referred to as @emph{guaranteed ABE}.
27787 @itemize *
27789 @item 
27790 @emph{Dispatching calls}
27792 GNAT installs run-time checks for each primitive subprogram of each tagged
27793 type defined in a partition on the assumption that a dispatching call
27794 invoked at elaboration time will execute one of these primitives. As a
27795 result, a dispatching call that executes a primitive whose body has not
27796 been elaborated yet will raise exception @code{Program_Error} at run time. The
27797 checks can be suppressed using pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
27799 @item 
27800 @emph{Guaranteed ABE}
27802 A guaranteed ABE arises when the body of a target is not elaborated early
27803 enough, and causes all scenarios that directly execute the target to fail.
27805 @example
27806 package body Guaranteed_ABE is
27807    function ABE return Integer;
27809    Val : constant Integer := ABE;
27811    function ABE return Integer is
27812    begin
27813       ...
27814    end ABE;
27815 end Guaranteed_ABE;
27816 @end example
27818 In the example above, the elaboration of @code{Guaranteed_ABE}'s body elaborates
27819 the declaration of @code{Val}. This invokes function @code{ABE}, however the body
27820 of @code{ABE} has not been elaborated yet. GNAT emits similar diagnostics in all
27821 three models:
27823 @example
27824 1. package body Guaranteed_ABE is
27825 2.    function ABE return Integer;
27827 4.    Val : constant Integer := ABE;
27828                                 |
27829    >>> warning: cannot call "ABE" before body seen
27830    >>> warning: Program_Error will be raised at run time
27833 6.    function ABE return Integer is
27834 7.    begin
27835 8.       ...
27836 9.    end ABE;
27837 10. end Guaranteed_ABE;
27838 @end example
27839 @end itemize
27841 Note that GNAT emits warnings rather than hard errors whenever it encounters an
27842 elaboration problem. This is because the elaboration model in effect may be too
27843 conservative, or a particular scenario may not be elaborated or executed due to
27844 data and control flow. The warnings can be suppressed with compiler switch
27845 @code{-gnatws}.
27847 @node Dynamic Elaboration Model in GNAT,Static Elaboration Model in GNAT,Common Elaboration-model Traits,Elaboration Order Handling in GNAT
27848 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat dynamic-elaboration-model-in-gnat}@anchor{23a}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id8}@anchor{23b}
27849 @section Dynamic Elaboration Model in GNAT
27852 The dynamic model assumes that all code within all units in a partition is
27853 elaboration code. As a result, run-time checks are installed for each scenario
27854 regardless of whether the target is internal or external. The checks can be
27855 suppressed using pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}. This behavior is
27856 identical to that specified by the Ada Reference Manual. The following example
27857 showcases run-time checks installed by GNAT to verify the elaboration state of
27858 package @code{Dynamic_Model}.
27860 @example
27861 with Server;
27862 package body Dynamic_Model is
27863    procedure API is
27864    begin
27865       ...
27866    end API;
27868    <check that the body of Server.Gen is elaborated>
27869    package Inst is new Server.Gen;
27871    T : Server.Task_Type;
27873 begin
27874    <check that the body of Server.Task_Type is elaborated>
27876    <check that the body of Server.Proc is elaborated>
27877    Server.Proc;
27878 end Dynamic_Model;
27879 @end example
27881 The checks verify that the body of a target has been successfully elaborated
27882 before a scenario activates, calls, or instantiates a target.
27884 Note that no scenario within package @code{Dynamic_Model} calls procedure @code{API}.
27885 In fact, procedure @code{API} may not be invoked by elaboration code within the
27886 partition, however the dynamic model assumes that this can happen.
27888 The dynamic model emits very few diagnostics, but can make suggestions on
27889 missing @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas for library-level
27890 scenarios. This information is available when compiler switch @code{-gnatel}
27891 is in effect.
27893 @example
27894 1. with Server;
27895 2. package body Dynamic_Model is
27896 3.    Val : constant Integer := Server.Func;
27897                                       |
27898    >>> info: call to "Func" during elaboration
27899    >>> info: missing pragma "Elaborate_All" for unit "Server"
27901 4. end Dynamic_Model;
27902 @end example
27904 @node Static Elaboration Model in GNAT,SPARK Elaboration Model in GNAT,Dynamic Elaboration Model in GNAT,Elaboration Order Handling in GNAT
27905 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat static-elaboration-model-in-gnat}@anchor{23c}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id9}@anchor{23d}
27906 @section Static Elaboration Model in GNAT
27909 In contrast to the dynamic model, the static model is more precise in its
27910 analysis of elaboration code. The model makes a clear distinction between
27911 internal and external targets, and resorts to different diagnostics and
27912 run-time checks based on the nature of the target.
27915 @itemize *
27917 @item 
27918 @emph{Internal targets}
27920 The static model performs extensive diagnostics on scenarios which elaborate
27921 or execute internal targets. The warnings resulting from these diagnostics
27922 are enabled by default, but can be suppressed using compiler switch
27923 @code{-gnatws}.
27925 @example
27926  1. package body Static_Model is
27927  2.    generic
27928  3.       with function Func return Integer;
27929  4.    package Gen is
27930  5.       Val : constant Integer := Func;
27931  6.    end Gen;
27932  7.
27933  8.    function ABE return Integer;
27934  9.
27935 10.    function Cause_ABE return Boolean is
27936 11.       package Inst is new Gen (ABE);
27937           |
27938     >>> warning: in instantiation at line 5
27939     >>> warning: cannot call "ABE" before body seen
27940     >>> warning: Program_Error may be raised at run time
27941     >>> warning:   body of unit "Static_Model" elaborated
27942     >>> warning:   function "Cause_ABE" called at line 16
27943     >>> warning:   function "ABE" called at line 5, instance at line 11
27945 12.    begin
27946 13.       ...
27947 14.    end Cause_ABE;
27949 16.    Val : constant Boolean := Cause_ABE;
27951 18.    function ABE return Integer is
27952 19.    begin
27953 20.       ...
27954 21.    end ABE;
27955 22. end Static_Model;
27956 @end example
27958 The example above illustrates an ABE problem within package @code{Static_Model},
27959 which is hidden by several layers of indirection. The elaboration of package
27960 body @code{Static_Model} elaborates the declaration of @code{Val}. This invokes
27961 function @code{Cause_ABE}, which instantiates generic unit @code{Gen} as @code{Inst}.
27962 The elaboration of @code{Inst} invokes function @code{ABE}, however the body of
27963 @code{ABE} has not been elaborated yet.
27965 @item 
27966 @emph{External targets}
27968 The static model installs run-time checks to verify the elaboration status
27969 of server targets only when the scenario that elaborates or executes that
27970 target is part of the elaboration code of the client unit. The checks can be
27971 suppressed using pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
27973 @example
27974 with Server;
27975 package body Static_Model is
27976    generic
27977       with function Func return Integer;
27978    package Gen is
27979       Val : constant Integer := Func;
27980    end Gen;
27982    function Call_Func return Boolean is
27983       <check that the body of Server.Func is elaborated>
27984       package Inst is new Gen (Server.Func);
27985    begin
27986       ...
27987    end Call_Func;
27989    Val : constant Boolean := Call_Func;
27990 end Static_Model;
27991 @end example
27993 In the example above, the elaboration of package body @code{Static_Model}
27994 elaborates the declaration of @code{Val}. This invokes function @code{Call_Func},
27995 which instantiates generic unit @code{Gen} as @code{Inst}. The elaboration of
27996 @code{Inst} invokes function @code{Server.Func}. Since @code{Server.Func} is an
27997 external target, GNAT installs a run-time check to verify that its body has
27998 been elaborated.
28000 In addition to checks, the static model installs implicit @code{Elaborate} and
28001 @code{Elaborate_All} pragmas to guarantee safe elaboration use of server units.
28002 This information is available when compiler switch @code{-gnatel} is in
28003 effect.
28005 @example
28006  1. with Server;
28007  2. package body Static_Model is
28008  3.    generic
28009  4.       with function Func return Integer;
28010  5.    package Gen is
28011  6.       Val : constant Integer := Func;
28012  7.    end Gen;
28013  8.
28014  9.    function Call_Func return Boolean is
28015 10.       package Inst is new Gen (Server.Func);
28016           |
28017     >>> info: instantiation of "Gen" during elaboration
28018     >>> info: in instantiation at line 6
28019     >>> info: call to "Func" during elaboration
28020     >>> info: in instantiation at line 6
28021     >>> info: implicit pragma "Elaborate_All" generated for unit "Server"
28022     >>> info:   body of unit "Static_Model" elaborated
28023     >>> info:   function "Call_Func" called at line 15
28024     >>> info:   function "Func" called at line 6, instance at line 10
28026 11.    begin
28027 12.       ...
28028 13.    end Call_Func;
28030 15.    Val : constant Boolean := Call_Func;
28031                                  |
28032     >>> info: call to "Call_Func" during elaboration
28034 16. end Static_Model;
28035 @end example
28037 In the example above, the elaboration of package body @code{Static_Model}
28038 elaborates the declaration of @code{Val}. This invokes function @code{Call_Func},
28039 which instantiates generic unit @code{Gen} as @code{Inst}. The elaboration of
28040 @code{Inst} invokes function @code{Server.Func}. Since @code{Server.Func} is an
28041 external target, GNAT installs an implicit @code{Elaborate_All} pragma for unit
28042 @code{Server}. The pragma guarantees that both the spec and body of @code{Server},
28043 along with any additional dependencies that @code{Server} may require, are
28044 elaborated prior to the body of @code{Static_Model}.
28045 @end itemize
28047 @node SPARK Elaboration Model in GNAT,Mixing Elaboration Models,Static Elaboration Model in GNAT,Elaboration Order Handling in GNAT
28048 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id10}@anchor{23e}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat spark-elaboration-model-in-gnat}@anchor{23f}
28049 @section SPARK Elaboration Model in GNAT
28052 The SPARK model is identical to the static model in its handling of internal
28053 targets. The SPARK model, however, requires explicit @code{Elaborate} or
28054 @code{Elaborate_All} pragmas to be present in the program when a target is
28055 external, and compiler switch @code{-gnatd.v} is in effect.
28057 @example
28058 1. with Server;
28059 2. package body SPARK_Model with SPARK_Mode is
28060 3.    Val : constant Integer := Server.Func;
28061                                       |
28062    >>> call to "Func" during elaboration in SPARK
28063    >>> unit "SPARK_Model" requires pragma "Elaborate_All" for "Server"
28064    >>>   body of unit "SPARK_Model" elaborated
28065    >>>   function "Func" called at line 3
28067 4. end SPARK_Model;
28068 @end example
28070 @node Mixing Elaboration Models,Elaboration Circularities,SPARK Elaboration Model in GNAT,Elaboration Order Handling in GNAT
28071 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat mixing-elaboration-models}@anchor{240}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id11}@anchor{241}
28072 @section Mixing Elaboration Models
28075 It is possible to mix units compiled with a different elaboration model,
28076 however the following rules must be observed:
28079 @itemize *
28081 @item 
28082 A client unit compiled with the dynamic model can only @emph{with} a server unit
28083 that meets at least one of the following criteria:
28086 @itemize -
28088 @item 
28089 The server unit is compiled with the dynamic model.
28091 @item 
28092 The server unit is a GNAT implementation unit from the Ada, GNAT,
28093 Interfaces, or System hierarchies.
28095 @item 
28096 The server unit has pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}.
28098 @item 
28099 The client unit has an explicit @code{Elaborate_All} pragma for the server
28100 unit.
28101 @end itemize
28102 @end itemize
28104 These rules ensure that elaboration checks are not omitted. If the rules are
28105 violated, the binder emits a warning:
28107 @example
28108 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
28109 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
28110 @end example
28112 The warnings can be suppressed by binder switch @code{-ws}.
28114 @node Elaboration Circularities,Resolving Elaboration Circularities,Mixing Elaboration Models,Elaboration Order Handling in GNAT
28115 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id12}@anchor{242}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-circularities}@anchor{243}
28116 @section Elaboration Circularities
28119 If the binder cannot find an acceptable elaboration order, it outputs detailed
28120 diagnostics describing an @strong{elaboration circularity}.
28122 @example
28123 package Server is
28124    function Func return Integer;
28125 end Server;
28126 @end example
28128 @example
28129 with Client;
28130 package body Server is
28131    function Func return Integer is
28132    begin
28133       ...
28134    end Func;
28135 end Server;
28136 @end example
28138 @example
28139 with Server;
28140 package Client is
28141    Val : constant Integer := Server.Func;
28142 end Client;
28143 @end example
28145 @example
28146 with Client;
28147 procedure Main is begin null; end Main;
28148 @end example
28150 @example
28151 error: elaboration circularity detected
28152 info:    "server (body)" must be elaborated before "client (spec)"
28153 info:       reason: implicit Elaborate_All in unit "client (spec)"
28154 info:       recompile "client (spec)" with -gnatel for full details
28155 info:          "server (body)"
28156 info:             must be elaborated along with its spec:
28157 info:          "server (spec)"
28158 info:             which is withed by:
28159 info:          "client (spec)"
28160 info:    "client (spec)" must be elaborated before "server (body)"
28161 info:       reason: with clause
28162 @end example
28164 In the example above, @code{Client} must be elaborated prior to @code{Main} by virtue
28165 of a @emph{with} clause. The elaboration of @code{Client} invokes @code{Server.Func}, and
28166 static model generates an implicit @code{Elaborate_All} pragma for @code{Server}. The
28167 pragma implies that both the spec and body of @code{Server}, along with any units
28168 they @emph{with}, must be elaborated prior to @code{Client}. However, @code{Server}'s body
28169 @emph{with}s @code{Client}, implying that @code{Client} must be elaborated prior to
28170 @code{Server}. The end result is that @code{Client} must be elaborated prior to
28171 @code{Client}, and this leads to a circularity.
28173 @node Resolving Elaboration Circularities,Resolving Task Issues,Elaboration Circularities,Elaboration Order Handling in GNAT
28174 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id13}@anchor{244}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat resolving-elaboration-circularities}@anchor{245}
28175 @section Resolving Elaboration Circularities
28178 When faced with an elaboration circularity, a programmer has several options
28179 available.
28182 @itemize *
28184 @item 
28185 @emph{Fix the program}
28187 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance
28188 is to rearrange the program so that the elaboration problems are avoided.
28189 One useful technique is to place the elaboration code into separate child
28190 packages. Another is to move some of the initialization code to explicitly
28191 invoked subprograms, where the program controls the order of initialization
28192 explicitly. Although this is the most desirable option, it may be impractical
28193 and involve too much modification, especially in the case of complex legacy
28194 code.
28196 @item 
28197 @emph{Switch to more permissive elaboration model}
28199 If the compilation was performed using the static model, enable the dynamic
28200 model with compiler switch @code{-gnatE}. GNAT will no longer generate
28201 implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas, resulting in a behavior
28202 identical to that specified by the Ada Reference Manual. The binder will
28203 generate an executable program that may or may not raise @code{Program_Error},
28204 and it is the programmer's responsibility to ensure that it does not raise
28205 @code{Program_Error}.
28207 @item 
28208 @emph{Suppress all elaboration checks}
28210 The drawback of run-time checks is that they generate overhead at run time,
28211 both in space and time. If the programmer is absolutely sure that a program
28212 will not raise an elaboration-related @code{Program_Error}, then using the
28213 pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)} globally (as a configuration pragma)
28214 will eliminate all run-time checks.
28216 @item 
28217 @emph{Suppress elaboration checks selectively}
28219 If a scenario cannot possibly lead to an elaboration @code{Program_Error},
28220 and the binder nevertheless complains about implicit @code{Elaborate} and
28221 @code{Elaborate_All} pragmas that lead to elaboration circularities, it
28222 is possible to suppress the generation of implicit @code{Elaborate} and
28223 @code{Elaborate_All} pragmas, as well as run-time checks. Clearly this can
28224 be unsafe, and it is the responsibility of the programmer to make sure
28225 that the resulting program has no elaboration anomalies. Pragma
28226 @code{Suppress (Elaboration_Check)} can be used with different levels of
28227 granularity to achieve these effects.
28230 @itemize -
28232 @item 
28233 @emph{Target suppression}
28235 When the pragma is placed in a declarative part, without a second argument
28236 naming an entity, it will suppress implicit @code{Elaborate} and
28237 @code{Elaborate_All} pragma generation, as well as run-time checks, on all
28238 targets within the region.
28240 @example
28241 package Range_Suppress is
28242    pragma Suppress (Elaboration_Check);
28244    function Func return Integer;
28246    generic
28247    procedure Gen;
28249    pragma Unsuppress (Elaboration_Check);
28251    task type Tsk;
28252 end Range_Suppress;
28253 @end example
28255 In the example above, a pair of Suppress/Unsuppress pragmas define a region
28256 of suppression within package @code{Range_Suppress}. As a result, no implicit
28257 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas, nor any run-time checks, will
28258 be generated by callers of @code{Func} and instantiators of @code{Gen}. Note that
28259 task type @code{Tsk} is not within this region.
28261 An alternative to the region-based suppression is to use multiple
28262 @code{Suppress} pragmas with arguments naming specific entities for which
28263 elaboration checks should be suppressed:
28265 @example
28266 package Range_Suppress is
28267    function Func return Integer;
28268    pragma Suppress (Elaboration_Check, Func);
28270    generic
28271    procedure Gen;
28272    pragma Suppress (Elaboration_Check, Gen);
28274    task type Tsk;
28275 end Range_Suppress;
28276 @end example
28278 @item 
28279 @emph{Scenario suppression}
28281 When the pragma @code{Suppress} is placed in a declarative or statement
28282 part, without an entity argument, it will suppress implicit @code{Elaborate}
28283 and @code{Elaborate_All} pragma generation, as well as run-time checks, on
28284 all scenarios within the region.
28286 @example
28287 with Server;
28288 package body Range_Suppress is
28289    pragma Suppress (Elaboration_Check);
28291    function Func return Integer is
28292    begin
28293       return Server.Func;
28294    end Func;
28296    procedure Gen is
28297    begin
28298       Server.Proc;
28299    end Gen;
28301    pragma Unsuppress (Elaboration_Check);
28303    task body Tsk is
28304    begin
28305       Server.Proc;
28306    end Tsk;
28307 end Range_Suppress;
28308 @end example
28310 In the example above, a pair of Suppress/Unsuppress pragmas define a region
28311 of suppression within package body @code{Range_Suppress}. As a result, the
28312 calls to @code{Server.Func} in @code{Func} and @code{Server.Proc} in @code{Gen} will
28313 not generate any implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas or
28314 run-time checks.
28315 @end itemize
28316 @end itemize
28318 @node Resolving Task Issues,Elaboration-related Compiler Switches,Resolving Elaboration Circularities,Elaboration Order Handling in GNAT
28319 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id14}@anchor{246}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat resolving-task-issues}@anchor{247}
28320 @section Resolving Task Issues
28323 The model of execution in Ada dictates that elaboration must first take place,
28324 and only then can the main program be started. Tasks which are activated during
28325 elaboration violate this model and may lead to serious concurrent problems at
28326 elaboration time.
28328 A task can be activated in two different ways:
28331 @itemize *
28333 @item 
28334 The task is created by an allocator in which case it is activated immediately
28335 after the allocator is evaluated.
28337 @item 
28338 The task is declared at the library level or within some nested master in
28339 which case it is activated before starting execution of the statement
28340 sequence of the master defining the task.
28341 @end itemize
28343 Since the elaboration of a partition is performed by the environment task
28344 servicing that partition, any tasks activated during elaboration may be in
28345 a race with the environment task, and lead to unpredictable state and behavior.
28346 The static model seeks to avoid such interactions by assuming that all code in
28347 the task body is executed at elaboration time, if the task was activated by
28348 elaboration code.
28350 @example
28351 package Decls is
28352    task Lib_Task is
28353       entry Start;
28354    end Lib_Task;
28356    type My_Int is new Integer;
28358    function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28359 end Decls;
28360 @end example
28362 @example
28363 with Utils;
28364 package body Decls is
28365    task body Lib_Task is
28366    begin
28367       accept Start;
28368       Utils.Put_Val (2);
28369    end Lib_Task;
28371    function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28372    begin
28373       return M;
28374    end Ident;
28375 end Decls;
28376 @end example
28378 @example
28379 with Decls;
28380 package Utils is
28381    procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
28382 end Utils;
28383 @end example
28385 @example
28386 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28387 package body Utils is
28388    procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
28389    begin
28390       Put_Line (Arg'Img);
28391    end Put_Val;
28392 end Utils;
28393 @end example
28395 @example
28396 with Decls;
28397 procedure Main is
28398 begin
28399    Decls.Lib_Task.Start;
28400 end Main;
28401 @end example
28403 When the above example is compiled with the static model, an elaboration
28404 circularity arises:
28406 @example
28407 error: elaboration circularity detected
28408 info:    "decls (body)" must be elaborated before "decls (body)"
28409 info:       reason: implicit Elaborate_All in unit "decls (body)"
28410 info:       recompile "decls (body)" with -gnatel for full details
28411 info:          "decls (body)"
28412 info:             must be elaborated along with its spec:
28413 info:          "decls (spec)"
28414 info:             which is withed by:
28415 info:          "utils (spec)"
28416 info:             which is withed by:
28417 info:          "decls (body)"
28418 @end example
28420 In the above example, @code{Decls} must be elaborated prior to @code{Main} by virtue
28421 of a with clause. The elaboration of @code{Decls} activates task @code{Lib_Task}. The
28422 static model conservatibely assumes that all code within the body of
28423 @code{Lib_Task} is executed, and generates an implicit @code{Elaborate_All} pragma
28424 for @code{Units} due to the call to @code{Utils.Put_Val}. The pragma implies that
28425 both the spec and body of @code{Utils}, along with any units they @emph{with},
28426 must be elaborated prior to @code{Decls}. However, @code{Utils}'s spec @emph{with}s
28427 @code{Decls}, implying that @code{Decls} must be elaborated before @code{Utils}. The end
28428 result is that @code{Utils} must be elaborated prior to @code{Utils}, and this
28429 leads to a circularity.
28431 In reality, the example above will not exhibit an ABE problem at run time.
28432 When the body of task @code{Lib_Task} is activated, execution will wait for entry
28433 @code{Start} to be accepted, and the call to @code{Utils.Put_Val} will not take place
28434 at elaboration time. Task @code{Lib_Task} will resume its execution after the main
28435 program is executed because @code{Main} performs a rendezvous with
28436 @code{Lib_Task.Start}, and at that point all units have already been elaborated.
28437 As a result, the static model may seem overly conservative, partly because it
28438 does not take control and data flow into account.
28440 When faced with a task elaboration circularity, a programmer has several
28441 options available:
28444 @itemize *
28446 @item 
28447 @emph{Use the dynamic model}
28449 The dynamic model does not generate implicit @code{Elaborate} and
28450 @code{Elaborate_All} pragmas. Instead, it will install checks prior to every
28451 call in the example above, thus verifying the successful elaboration of
28452 @code{Utils.Put_Val} in case the call to it takes place at elaboration time.
28453 The dynamic model is enabled with compiler switch @code{-gnatE}.
28455 @item 
28456 @emph{Isolate the tasks}
28458 Relocating tasks in their own separate package could decouple them from
28459 dependencies that would otherwise cause an elaboration circularity. The
28460 example above can be rewritten as follows:
28462 @example
28463 package Decls1 is                --  new
28464    task Lib_Task is
28465       entry Start;
28466    end Lib_Task;
28467 end Decls1;
28468 @end example
28470 @example
28471 with Utils;
28472 package body Decls1 is           --  new
28473    task body Lib_Task is
28474    begin
28475       accept Start;
28476       Utils.Put_Val (2);
28477    end Lib_Task;
28478 end Decls1;
28479 @end example
28481 @example
28482 package Decls2 is                --  new
28483    type My_Int is new Integer;
28484    function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28485 end Decls2;
28486 @end example
28488 @example
28489 with Utils;
28490 package body Decls2 is           --  new
28491    function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28492    begin
28493       return M;
28494    end Ident;
28495 end Decls2;
28496 @end example
28498 @example
28499 with Decls2;
28500 package Utils is
28501    procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int);
28502 end Utils;
28503 @end example
28505 @example
28506 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28507 package body Utils is
28508    procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int) is
28509    begin
28510       Put_Line (Arg'Img);
28511    end Put_Val;
28512 end Utils;
28513 @end example
28515 @example
28516 with Decls1;
28517 procedure Main is
28518 begin
28519    Decls1.Lib_Task.Start;
28520 end Main;
28521 @end example
28523 @item 
28524 @emph{Declare the tasks}
28526 The original example uses a single task declaration for @code{Lib_Task}. An
28527 explicit task type declaration and a properly placed task object could avoid
28528 the dependencies that would otherwise cause an elaboration circularity. The
28529 example can be rewritten as follows:
28531 @example
28532 package Decls is
28533    task type Lib_Task is         --  new
28534       entry Start;
28535    end Lib_Task;
28537    type My_Int is new Integer;
28539    function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28540 end Decls;
28541 @end example
28543 @example
28544 with Utils;
28545 package body Decls is
28546    task body Lib_Task is
28547    begin
28548       accept Start;
28549       Utils.Put_Val (2);
28550    end Lib_Task;
28552    function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28553    begin
28554       return M;
28555    end Ident;
28556 end Decls;
28557 @end example
28559 @example
28560 with Decls;
28561 package Utils is
28562    procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
28563 end Utils;
28564 @end example
28566 @example
28567 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28568 package body Utils is
28569    procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
28570    begin
28571       Put_Line (Arg'Img);
28572    end Put_Val;
28573 end Utils;
28574 @end example
28576 @example
28577 with Decls;
28578 package Obj_Decls is             --  new
28579    Task_Obj : Decls.Lib_Task;
28580 end Obj_Decls;
28581 @end example
28583 @example
28584 with Obj_Decls;
28585 procedure Main is
28586 begin
28587    Obj_Decls.Task_Obj.Start;     --  new
28588 end Main;
28589 @end example
28591 @item 
28592 @emph{Use restriction No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code}
28594 The issue exhibited in the original example under this section revolves
28595 around the body of @code{Lib_Task} blocking on an accept statement. There is
28596 no rule to prevent elaboration code from performing entry calls, however in
28597 practice this is highly unusual. In addition, the pattern of starting tasks
28598 at elaboration time and then immediately blocking on accept or select
28599 statements is quite common.
28601 If a programmer knows that elaboration code will not perform any entry
28602 calls, then the programmer can indicate that the static model should not
28603 process the remainder of a task body once an accept or select statement has
28604 been encountered. This behavior can be specified by a configuration pragma:
28606 @example
28607 pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code);
28608 @end example
28610 In addition to the change in behavior with respect to task bodies, the
28611 static model will verify that no entry calls take place at elaboration time.
28612 @end itemize
28614 @node Elaboration-related Compiler Switches,Summary of Procedures for Elaboration Control,Resolving Task Issues,Elaboration Order Handling in GNAT
28615 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-related-compiler-switches}@anchor{248}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id15}@anchor{249}
28616 @section Elaboration-related Compiler Switches
28619 GNAT has several switches that affect the elaboration model and consequently
28620 the elaboration order chosen by the binder.
28622 @geindex -gnatdE (gnat)
28625 @table @asis
28627 @item @code{-gnatdE}
28629 Elaboration checks on predefined units
28631 When this switch is in effect, GNAT will consider scenarios and targets that
28632 come from the Ada, GNAT, Interfaces, and System hierarchies. This switch is
28633 useful when a programmer has defined a custom grandchild of those packages.
28634 @end table
28636 @geindex -gnatd.G (gnat)
28639 @table @asis
28641 @item @code{-gnatd.G}
28643 Ignore calls through generic formal parameters for elaboration
28645 When this switch is in effect, GNAT will ignore calls that invoke generic
28646 actual entries, operators, or subprograms via generic formal subprograms. As
28647 a result, GNAT will not generate implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
28648 pragmas, and run-time checks for such calls. Note that this switch does not
28649 overlap with @code{-gnatdL}.
28651 @example
28652 package body Ignore_Calls is
28653    function ABE return Integer;
28655    generic
28656       with function Gen_Formal return Integer;
28657    package Gen is
28658       Val : constant Integer := Gen_Formal;
28659    end Gen;
28661    package Inst is new Gen (ABE);
28663    function ABE return Integer is
28664    begin
28665       ...
28666    end ABE;
28667 end Ignore_Calls;
28668 @end example
28670 In the example above, the call to function @code{ABE} will be ignored because it
28671 occurs during the elaboration of instance @code{Inst}, through a call to generic
28672 formal subprogram @code{Gen_Formal}.
28673 @end table
28675 @geindex -gnatdL (gnat)
28678 @table @asis
28680 @item @code{-gnatdL}
28682 Ignore external calls from instances for elaboration
28684 When this switch is in effect, GNAT will ignore calls that originate from
28685 within an instance and directly target an entry, operator, or subprogram
28686 defined outside the instance. As a result, GNAT will not generate implicit
28687 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas, and run-time checks for such
28688 calls.  Note that this switch does not overlap with @code{-gnatd.G}.
28690 @example
28691 package body Ignore_Calls is
28692    function ABE return Integer;
28694    generic
28695    package Gen is
28696       Val : constant Integer := ABE;
28697    end Gen;
28699    package Inst is new Gen;
28701    function ABE return Integer is
28702    begin
28703       ...
28704    end ABE;
28705 end Ignore_Calls;
28706 @end example
28708 In the example above, the call to function @code{ABE} will be ignored because it
28709 originates from within an instance and targets a subprogram defined outside
28710 the instance.
28711 @end table
28713 @geindex -gnatd.o (gnat)
28716 @table @asis
28718 @item @code{-gnatd.o}
28720 Conservative elaboration order for indirect calls
28722 When this switch is in effect, GNAT will treat @code{'Access} of an entry,
28723 operator, or subprogram as an immediate call to that target. As a result,
28724 GNAT will generate implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas as
28725 well as run-time checks for such attribute references.
28727 @example
28728  1. package body Attribute_Call is
28729  2.    function Func return Integer;
28730  3.    type Func_Ptr is access function return Integer;
28731  4.
28732  5.    Ptr : constant Func_Ptr := Func'Access;
28733                                       |
28734     >>> warning: cannot call "Func" before body seen
28735     >>> warning: Program_Error may be raised at run time
28736     >>> warning:   body of unit "Attribute_Call" elaborated
28737     >>> warning:   "Access" of "Func" taken at line 5
28738     >>> warning:   function "Func" called at line 5
28740  6.
28741  7.    function Func return Integer is
28742  8.    begin
28743  9.       ...
28744 10.    end Func;
28745 11. end Attribute_Call;
28746 @end example
28748 In the example above, the elaboration of declaration @code{Ptr} is assigned
28749 @code{Func'Access} before the body of @code{Func} has been elaborated.
28750 @end table
28752 @geindex -gnatd.U (gnat)
28755 @table @asis
28757 @item @code{-gnatd.U}
28759 Ignore indirect calls for static elaboration
28761 When this switch is in effect, GNAT will ignore @code{'Access} of an entry,
28762 operator, or subprogram when the static model is in effect.
28763 @end table
28765 @geindex -gnatd.v (gnat)
28768 @table @asis
28770 @item @code{-gnatd.v}
28772 Enforce SPARK elaboration rules in SPARK code
28774 When this switch is in effect, GNAT will enforce the SPARK rules of
28775 elaboration as defined in the SPARK Reference Manual, section 7.7. As a
28776 result, constructs which violate the SPARK elaboration rules are no longer
28777 accepted, even if GNAT is able to statically ensure that these constructs
28778 will not lead to ABE problems.
28779 @end table
28781 @geindex -gnatd.y (gnat)
28784 @table @asis
28786 @item @code{-gnatd.y}
28788 Disable implicit pragma Elaborate[_All] on task bodies
28790 When this switch is in effect, GNAT will not generate @code{Elaborate} and
28791 @code{Elaborate_All} pragmas if the need for the pragma came directly or
28792 indirectly from a task body.
28794 @example
28795 with Server;
28796 package body Disable_Task is
28797    task T;
28799    task body T is
28800    begin
28801       Server.Proc;
28802    end T;
28803 end Disable_Task;
28804 @end example
28806 In the example above, the activation of single task @code{T} invokes
28807 @code{Server.Proc}, which implies that @code{Server} requires @code{Elaborate_All},
28808 however GNAT will not generate the pragma.
28809 @end table
28811 @geindex -gnatE (gnat)
28814 @table @asis
28816 @item @code{-gnatE}
28818 Dynamic elaboration checking mode enabled
28820 When this switch is in effect, GNAT activates the dynamic elaboration model.
28821 @end table
28823 @geindex -gnatel (gnat)
28826 @table @asis
28828 @item @code{-gnatel}
28830 Turn on info messages on generated Elaborate[_All] pragmas
28832 When this switch is in effect, GNAT will emit the following supplementary
28833 information depending on the elaboration model in effect.
28836 @itemize -
28838 @item 
28839 @emph{Dynamic model}
28841 GNAT will indicate missing @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas for
28842 all library-level scenarios within the partition.
28844 @item 
28845 @emph{Static model}
28847 GNAT will indicate all scenarios executed during elaboration. In addition,
28848 it will provide detailed traceback when an implicit @code{Elaborate} or
28849 @code{Elaborate_All} pragma is generated.
28851 @item 
28852 @emph{SPARK model}
28854 GNAT will indicate how an elaboration requirement is met by the context of
28855 a unit. This diagnostic requires compiler switch @code{-gnatd.v}.
28857 @example
28858 1. with Server; pragma Elaborate_All (Server);
28859 2. package Client with SPARK_Mode is
28860 3.    Val : constant Integer := Server.Func;
28861                                       |
28862    >>> info: call to "Func" during elaboration in SPARK
28863    >>> info: "Elaborate_All" requirement for unit "Server" met by pragma at line 1
28865 4. end Client;
28866 @end example
28867 @end itemize
28868 @end table
28870 @geindex -gnatw.f (gnat)
28873 @table @asis
28875 @item @code{-gnatw.f}
28877 Turn on warnings for suspicious Subp'Access
28879 When this switch is in effect, GNAT will treat @code{'Access} of an entry,
28880 operator, or subprogram as a potential call to the target and issue warnings:
28882 @example
28883  1. package body Attribute_Call is
28884  2.    function Func return Integer;
28885  3.    type Func_Ptr is access function return Integer;
28886  4.
28887  5.    Ptr : constant Func_Ptr := Func'Access;
28888                                       |
28889     >>> warning: "Access" attribute of "Func" before body seen
28890     >>> warning: possible Program_Error on later references
28891     >>> warning:   body of unit "Attribute_Call" elaborated
28892     >>> warning:   "Access" of "Func" taken at line 5
28894  6.
28895  7.    function Func return Integer is
28896  8.    begin
28897  9.       ...
28898 10.    end Func;
28899 11. end Attribute_Call;
28900 @end example
28902 In the example above, the elaboration of declaration @code{Ptr} is assigned
28903 @code{Func'Access} before the body of @code{Func} has been elaborated.
28904 @end table
28906 @node Summary of Procedures for Elaboration Control,Inspecting the Chosen Elaboration Order,Elaboration-related Compiler Switches,Elaboration Order Handling in GNAT
28907 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat summary-of-procedures-for-elaboration-control}@anchor{24a}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id16}@anchor{24b}
28908 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
28911 A programmer should first compile the program with the default options, using
28912 none of the binder or compiler switches. If the binder succeeds in finding an
28913 elaboration order, then apart from possible cases involing dispatching calls
28914 and access-to-subprogram types, the program is free of elaboration errors.
28915 If it is important for the program to be portable to compilers other than GNAT,
28916 then the programmer should use compiler switch @code{-gnatel} and consider
28917 the messages about missing or implicitly created @code{Elaborate} and
28918 @code{Elaborate_All} pragmas.
28920 If the binder reports an elaboration circularity, the programmer has several
28921 options:
28924 @itemize *
28926 @item 
28927 Ensure that warnings are enabled. This will allow the static model to output
28928 trace information of elaboration issues. The trace information could shed
28929 light on previously unforeseen dependencies, as well as their origins.
28931 @item 
28932 Use switch @code{-gnatel} to obtain messages on generated implicit
28933 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas. The trace information could
28934 indicate why a server unit must be elaborated prior to a client unit.
28936 @item 
28937 If the warnings produced by the static model indicate that a task is
28938 involved, consider the options in the section on resolving task issues as
28939 well as compiler switch @code{-gnatd.y}.
28941 @item 
28942 If the warnings produced by the static model indicate that an generic
28943 instantiations are involved, consider using compiler switches
28944 @code{-gnatd.G} and @code{-gnatdL}.
28946 @item 
28947 If none of the steps outlined above resolve the circularity, recompile the
28948 program using the dynamic model by using compiler switch @code{-gnatE}.
28949 @end itemize
28951 @node Inspecting the Chosen Elaboration Order,,Summary of Procedures for Elaboration Control,Elaboration Order Handling in GNAT
28952 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat inspecting-the-chosen-elaboration-order}@anchor{24c}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id17}@anchor{24d}
28953 @section Inspecting the Chosen Elaboration Order
28956 To see the elaboration order chosen by the binder, inspect the contents of file
28957 @cite{b~xxx.adb}. On certain targets, this file appears as @cite{b_xxx.adb}. The
28958 elaboration order appears as a sequence of calls to @code{Elab_Body} and
28959 @code{Elab_Spec}, interspersed with assignments to @cite{Exxx} which indicates that a
28960 particular unit is elaborated. For example:
28962 @example
28963 System.Soft_Links'Elab_Body;
28964 E14 := True;
28965 System.Secondary_Stack'Elab_Body;
28966 E18 := True;
28967 System.Exception_Table'Elab_Body;
28968 E24 := True;
28969 Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
28970 E67 := True;
28971 Ada.Tags'Elab_Spec;
28972 Ada.Streams'Elab_Spec;
28973 E43 := True;
28974 Interfaces.C'Elab_Spec;
28975 E69 := True;
28976 System.Finalization_Root'Elab_Spec;
28977 E60 := True;
28978 System.Os_Lib'Elab_Body;
28979 E71 := True;
28980 System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
28981 System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
28982 E62 := True;
28983 Ada.Finalization'Elab_Spec;
28984 E58 := True;
28985 Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
28986 E76 := True;
28987 System.File_Control_Block'Elab_Spec;
28988 E74 := True;
28989 System.File_Io'Elab_Body;
28990 E56 := True;
28991 Ada.Tags'Elab_Body;
28992 E45 := True;
28993 Ada.Text_Io'Elab_Spec;
28994 Ada.Text_Io'Elab_Body;
28995 E07 := True;
28996 @end example
28998 Note also binder switch @code{-l}, which outputs the chosen elaboration
28999 order and provides a more readable form of the above:
29001 @example
29002 ada (spec)
29003 interfaces (spec)
29004 system (spec)
29005 system.case_util (spec)
29006 system.case_util (body)
29007 system.concat_2 (spec)
29008 system.concat_2 (body)
29009 system.concat_3 (spec)
29010 system.concat_3 (body)
29011 system.htable (spec)
29012 system.parameters (spec)
29013 system.parameters (body)
29014 system.crtl (spec)
29015 interfaces.c_streams (spec)
29016 interfaces.c_streams (body)
29017 system.restrictions (spec)
29018 system.restrictions (body)
29019 system.standard_library (spec)
29020 system.exceptions (spec)
29021 system.exceptions (body)
29022 system.storage_elements (spec)
29023 system.storage_elements (body)
29024 system.secondary_stack (spec)
29025 system.stack_checking (spec)
29026 system.stack_checking (body)
29027 system.string_hash (spec)
29028 system.string_hash (body)
29029 system.htable (body)
29030 system.strings (spec)
29031 system.strings (body)
29032 system.traceback (spec)
29033 system.traceback (body)
29034 system.traceback_entries (spec)
29035 system.traceback_entries (body)
29036 ada.exceptions (spec)
29037 ada.exceptions.last_chance_handler (spec)
29038 system.soft_links (spec)
29039 system.soft_links (body)
29040 ada.exceptions.last_chance_handler (body)
29041 system.secondary_stack (body)
29042 system.exception_table (spec)
29043 system.exception_table (body)
29044 ada.io_exceptions (spec)
29045 ada.tags (spec)
29046 ada.streams (spec)
29047 interfaces.c (spec)
29048 interfaces.c (body)
29049 system.finalization_root (spec)
29050 system.finalization_root (body)
29051 system.memory (spec)
29052 system.memory (body)
29053 system.standard_library (body)
29054 system.os_lib (spec)
29055 system.os_lib (body)
29056 system.unsigned_types (spec)
29057 system.stream_attributes (spec)
29058 system.stream_attributes (body)
29059 system.finalization_implementation (spec)
29060 system.finalization_implementation (body)
29061 ada.finalization (spec)
29062 ada.finalization (body)
29063 ada.finalization.list_controller (spec)
29064 ada.finalization.list_controller (body)
29065 system.file_control_block (spec)
29066 system.file_io (spec)
29067 system.file_io (body)
29068 system.val_uns (spec)
29069 system.val_util (spec)
29070 system.val_util (body)
29071 system.val_uns (body)
29072 system.wch_con (spec)
29073 system.wch_con (body)
29074 system.wch_cnv (spec)
29075 system.wch_jis (spec)
29076 system.wch_jis (body)
29077 system.wch_cnv (body)
29078 system.wch_stw (spec)
29079 system.wch_stw (body)
29080 ada.tags (body)
29081 ada.exceptions (body)
29082 ada.text_io (spec)
29083 ada.text_io (body)
29084 text_io (spec)
29085 gdbstr (body)
29086 @end example
29088 @node Inline Assembler,GNU Free Documentation License,Elaboration Order Handling in GNAT,Top
29089 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler inline-assembler}@anchor{10}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler doc}@anchor{24e}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id1}@anchor{24f}
29090 @chapter Inline Assembler
29093 @geindex Inline Assembler
29095 If you need to write low-level software that interacts directly
29096 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
29097 language code into your program.  First, you can import and invoke
29098 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
29099 supported by GNAT.  However, for small sections of code it may be simpler
29100 or more efficient to include assembly language statements directly
29101 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
29102 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
29103 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
29104 including the following:
29107 @itemize *
29109 @item 
29110 No need to use non-Ada tools
29112 @item 
29113 Consistent interface over different targets
29115 @item 
29116 Automatic usage of the proper calling conventions
29118 @item 
29119 Access to Ada constants and variables
29121 @item 
29122 Definition of intrinsic routines
29124 @item 
29125 Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
29127 @item 
29128 Code optimizer can take Inline Assembler code into account
29129 @end itemize
29131 This appendix presents a series of examples to show you how to use
29132 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
29133 the general approach applies also to other processors.
29134 It is assumed that you are familiar with Ada
29135 and with assembly language programming.
29137 @menu
29138 * Basic Assembler Syntax:: 
29139 * A Simple Example of Inline Assembler:: 
29140 * Output Variables in Inline Assembler:: 
29141 * Input Variables in Inline Assembler:: 
29142 * Inlining Inline Assembler Code:: 
29143 * Other Asm Functionality:: 
29145 @end menu
29147 @node Basic Assembler Syntax,A Simple Example of Inline Assembler,,Inline Assembler
29148 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id2}@anchor{250}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler basic-assembler-syntax}@anchor{251}
29149 @section Basic Assembler Syntax
29152 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
29153 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
29154 assembler @code{as} (and which is often referred to as 'AT&T syntax').
29155 The following table summarizes the main features of @code{as} syntax
29156 and points out the differences from the Intel conventions.
29157 See the gcc @code{as} and @code{gas} (an @code{as} macro
29158 pre-processor) documentation for further information.
29161 @display
29162 @emph{Register names}@w{ }
29163 @display
29164 gcc / @code{as}: Prefix with '%'; for example @code{%eax}@w{ }
29165 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}@w{ }
29166 @end display
29167 @end display
29172 @display
29173 @emph{Immediate operand}@w{ }
29174 @display
29175 gcc / @code{as}: Prefix with '$'; for example @code{$4}@w{ }
29176 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}@w{ }
29177 @end display
29178 @end display
29183 @display
29184 @emph{Address}@w{ }
29185 @display
29186 gcc / @code{as}: Prefix with '$'; for example @code{$loc}@w{ }
29187 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}@w{ }
29188 @end display
29189 @end display
29194 @display
29195 @emph{Memory contents}@w{ }
29196 @display
29197 gcc / @code{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}@w{ }
29198 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}@w{ }
29199 @end display
29200 @end display
29205 @display
29206 @emph{Register contents}@w{ }
29207 @display
29208 gcc / @code{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}@w{ }
29209 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}@w{ }
29210 @end display
29211 @end display
29216 @display
29217 @emph{Hexadecimal numbers}@w{ }
29218 @display
29219 gcc / @code{as}: Leading '0x' (C language syntax); for example @code{0xA0}@w{ }
29220 Intel: Trailing 'h'; for example @code{A0h}@w{ }
29221 @end display
29222 @end display
29227 @display
29228 @emph{Operand size}@w{ }
29229 @display
29230 gcc / @code{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move a 16-bit word@w{ }
29231 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}@w{ }
29232 @end display
29233 @end display
29238 @display
29239 @emph{Instruction repetition}@w{ }
29240 @display
29241 gcc / @code{as}: Split into two lines; for example@w{ }
29242 @display
29243 @code{rep}@w{ }
29244 @code{stosl}@w{ }
29245 @end display
29246 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}@w{ }
29247 @end display
29248 @end display
29253 @display
29254 @emph{Order of operands}@w{ }
29255 @display
29256 gcc / @code{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}@w{ }
29257 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}@w{ }
29258 @end display
29259 @end display
29263 @node A Simple Example of Inline Assembler,Output Variables in Inline Assembler,Basic Assembler Syntax,Inline Assembler
29264 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler a-simple-example-of-inline-assembler}@anchor{252}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id3}@anchor{253}
29265 @section A Simple Example of Inline Assembler
29268 The following example will generate a single assembly language statement,
29269 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
29270 the example will be useful in illustrating the basics of
29271 the Inline Assembler facility.
29273 @quotation
29275 @example
29276 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29277 procedure Nothing is
29278 begin
29279    Asm ("nop");
29280 end Nothing;
29281 @end example
29282 @end quotation
29284 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
29285 here it takes one parameter, a @emph{template string} that must be a static
29286 expression and that will form the generated instruction.
29287 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
29288 the template string and additional parameters (none here),
29289 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
29291 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
29292 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
29293 is found in the @code{Machine_Code_Insertions} section of the
29294 @cite{GNAT Reference Manual}.
29296 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
29297 should be in a file named @code{nothing.adb}.
29298 You can build the executable in the usual way:
29300 @quotation
29302 @example
29303 $ gnatmake nothing
29304 @end example
29305 @end quotation
29307 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
29308 but rather the generated assembly code.
29309 To see this output, invoke the compiler as follows:
29311 @quotation
29313 @example
29314 $  gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp nothing.adb
29315 @end example
29316 @end quotation
29318 where the options are:
29321 @itemize *
29323 @item 
29325 @table @asis
29327 @item @code{-c}
29329 compile only (no bind or link)
29330 @end table
29332 @item 
29334 @table @asis
29336 @item @code{-S}
29338 generate assembler listing
29339 @end table
29341 @item 
29343 @table @asis
29345 @item @code{-fomit-frame-pointer}
29347 do not set up separate stack frames
29348 @end table
29350 @item 
29352 @table @asis
29354 @item @code{-gnatp}
29356 do not add runtime checks
29357 @end table
29358 @end itemize
29360 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
29361 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
29362 extension. In our example, the file @code{nothing.s} has the following
29363 contents:
29365 @quotation
29367 @example
29368 .file "nothing.adb"
29369 gcc2_compiled.:
29370 ___gnu_compiled_ada:
29371 .text
29372    .align 4
29373 .globl __ada_nothing
29374 __ada_nothing:
29375 #APP
29376    nop
29377 #NO_APP
29378    jmp L1
29379    .align 2,0x90
29381    ret
29382 @end example
29383 @end quotation
29385 The assembly code you included is clearly indicated by
29386 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
29387 delimiters. The character before the 'APP' and 'NOAPP'
29388 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses '#APP' while
29389 on NT you will see '/APP'.
29391 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
29392 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
29393 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
29394 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
29395 in such cases, since you can assemble this file separately using the
29396 @code{as} assembler that comes with gcc.
29398 Assembling the file using the command
29400 @quotation
29402 @example
29403 $ as nothing.s
29404 @end example
29405 @end quotation
29407 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
29408 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
29409 If there are no errors, @code{as} will generate an object file
29410 @code{nothing.out}.
29412 @node Output Variables in Inline Assembler,Input Variables in Inline Assembler,A Simple Example of Inline Assembler,Inline Assembler
29413 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id4}@anchor{254}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler output-variables-in-inline-assembler}@anchor{255}
29414 @section Output Variables in Inline Assembler
29417 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
29418 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
29419 statements.
29421 @quotation
29423 @example
29424 with Interfaces; use Interfaces;
29425 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29426 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29427 procedure Get_Flags is
29428    Flags : Unsigned_32;
29429    use ASCII;
29430 begin
29431    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29432         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29433         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29434         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29435    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29436 end Get_Flags;
29437 @end example
29438 @end quotation
29440 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
29441 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
29442 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
29443 The resulting section of the assembly output file is:
29445 @quotation
29447 @example
29448 #APP
29449    pushfl
29450    popl %eax
29451    movl %eax, -40(%ebp)
29452 #NO_APP
29453 @end example
29454 @end quotation
29456 It would have been legal to write the Asm invocation as:
29458 @quotation
29460 @example
29461 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
29462 @end example
29463 @end quotation
29465 but in the generated assembler file, this would come out as:
29467 @quotation
29469 @example
29470 #APP
29471    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
29472 #NO_APP
29473 @end example
29474 @end quotation
29476 which is not so convenient for the human reader.
29478 We use Ada comments
29479 at the end of each line to explain what the assembler instructions
29480 actually do.  This is a useful convention.
29482 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
29483 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
29484 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
29485 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
29486 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
29488 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
29489 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
29490 parameters to @code{Asm}.
29491 An output variable is illustrated in
29492 the third statement in the Asm template string:
29494 @quotation
29496 @example
29497 movl %%eax, %0
29498 @end example
29499 @end quotation
29501 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
29502 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
29503 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
29504 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
29505 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
29506 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
29507 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
29509 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
29510 parameter to @code{Asm}:
29512 @quotation
29514 @example
29515 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29516 @end example
29517 @end quotation
29519 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
29520 the general format is
29522 @quotation
29524 @example
29525 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
29526 @end example
29527 @end quotation
29529 The constraint string directs the compiler how
29530 to store/access the associated variable.  In the example
29532 @quotation
29534 @example
29535 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
29536 @end example
29537 @end quotation
29539 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
29540 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
29541 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
29543 @quotation
29545 @example
29546 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
29547 @end example
29548 @end quotation
29550 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
29551 store the variable in a register.
29553 If the constraint is preceded by the equal character '=', it tells
29554 the compiler that the variable will be used to store data into it.
29556 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
29557 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
29559 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
29560 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
29562 @quotation
29565 @multitable {xxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
29566 @item
29568 @emph{=}
29570 @tab
29572 output constraint
29574 @item
29576 @emph{g}
29578 @tab
29580 global (i.e., can be stored anywhere)
29582 @item
29584 @emph{m}
29586 @tab
29588 in memory
29590 @item
29592 @emph{I}
29594 @tab
29596 a constant
29598 @item
29600 @emph{a}
29602 @tab
29604 use eax
29606 @item
29608 @emph{b}
29610 @tab
29612 use ebx
29614 @item
29616 @emph{c}
29618 @tab
29620 use ecx
29622 @item
29624 @emph{d}
29626 @tab
29628 use edx
29630 @item
29632 @emph{S}
29634 @tab
29636 use esi
29638 @item
29640 @emph{D}
29642 @tab
29644 use edi
29646 @item
29648 @emph{r}
29650 @tab
29652 use one of eax, ebx, ecx or edx
29654 @item
29656 @emph{q}
29658 @tab
29660 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
29662 @end multitable
29664 @end quotation
29666 The full set of constraints is described in the gcc and @code{as}
29667 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
29668 in one constraint string.
29670 You specify the association of an output variable with an assembler operand
29671 through the @code{%@emph{n}} notation, where @emph{n} is a non-negative
29672 integer.  Thus in
29674 @quotation
29676 @example
29677 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29678      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29679      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29680      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29681 @end example
29682 @end quotation
29684 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
29685 whatever
29686 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
29688 In general, you may have any number of output variables:
29691 @itemize *
29693 @item 
29694 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
29696 @item 
29697 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
29698 of @code{Asm_Output} attributes
29699 @end itemize
29701 For example:
29703 @quotation
29705 @example
29706 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
29707      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
29708      "movl %%ecx, %2",
29709      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
29710                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
29711                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
29712 @end example
29713 @end quotation
29715 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
29716 in the Ada program.
29718 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
29719 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
29720 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
29721 @code{Asm} template string:
29723 @quotation
29725 @example
29726 with Interfaces; use Interfaces;
29727 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29728 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29729 procedure Get_Flags_2 is
29730    Flags : Unsigned_32;
29731    use ASCII;
29732 begin
29733    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
29734         "popl %%eax",             -- save flags in eax
29735         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
29736    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29737 end Get_Flags_2;
29738 @end example
29739 @end quotation
29741 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
29742 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
29744 @quotation
29746 @example
29747 #APP
29748    pushfl
29749    popl %eax
29750 #NO_APP
29751    movl %eax,-40(%ebp)
29752 @end example
29753 @end quotation
29755 The compiler generated the store of eax into Flags after
29756 expanding the assembler code.
29758 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
29759 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
29761 @quotation
29763 @example
29764 with Interfaces; use Interfaces;
29765 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29766 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29767 procedure Get_Flags_3 is
29768    Flags : Unsigned_32;
29769    use ASCII;
29770 begin
29771    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
29772         "pop %0",             -- save flags in Flags
29773         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29774    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29775 end Get_Flags_3;
29776 @end example
29777 @end quotation
29779 @node Input Variables in Inline Assembler,Inlining Inline Assembler Code,Output Variables in Inline Assembler,Inline Assembler
29780 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id5}@anchor{256}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler input-variables-in-inline-assembler}@anchor{257}
29781 @section Input Variables in Inline Assembler
29784 The example in this section illustrates how to specify the source operands
29785 for assembly language statements.
29786 The program simply increments its input value by 1:
29788 @quotation
29790 @example
29791 with Interfaces; use Interfaces;
29792 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29793 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29794 procedure Increment is
29796    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29797       Result : Unsigned_32;
29798    begin
29799       Asm ("incl %0",
29800            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result),
29801            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value));
29802       return Result;
29803    end Incr;
29805    Value : Unsigned_32;
29807 begin
29808    Value := 5;
29809    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29810    Value := Incr (Value);
29811   Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29812 end Increment;
29813 @end example
29814 @end quotation
29816 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
29817 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
29818 in the @code{Result} variable.
29820 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
29821 but with an @code{Asm_Input} attribute.
29822 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
29824 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
29825 than one output variable.
29827 The parameter count (%0, %1) etc, still starts at the first output statement,
29828 and continues with the input statements.
29830 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
29831 target variable after execution of the assembler statements, so does the
29832 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
29833 before execution of the assembler statements.
29835 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
29838 @itemize *
29840 @item 
29841 load the 32-bit value of @code{Value} into eax
29843 @item 
29844 execute the @code{incl %eax} instruction
29846 @item 
29847 store the contents of eax into the @code{Result} variable
29848 @end itemize
29850 The resulting assembler file (with @code{-O2} optimization) contains:
29852 @quotation
29854 @example
29855 _increment__incr.1:
29856    subl $4,%esp
29857    movl 8(%esp),%eax
29858 #APP
29859    incl %eax
29860 #NO_APP
29861    movl %eax,%edx
29862    movl %ecx,(%esp)
29863    addl $4,%esp
29864    ret
29865 @end example
29866 @end quotation
29868 @node Inlining Inline Assembler Code,Other Asm Functionality,Input Variables in Inline Assembler,Inline Assembler
29869 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id6}@anchor{258}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler inlining-inline-assembler-code}@anchor{259}
29870 @section Inlining Inline Assembler Code
29873 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
29874 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
29875 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
29876 body.  A solution is to apply Ada's @code{Inline} pragma to the subprogram,
29877 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
29878 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
29879 Here is the resulting program:
29881 @quotation
29883 @example
29884 with Interfaces; use Interfaces;
29885 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29886 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29887 procedure Increment_2 is
29889    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29890       Result : Unsigned_32;
29891    begin
29892       Asm ("incl %0",
29893            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result),
29894            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value));
29895       return Result;
29896    end Incr;
29897    pragma Inline (Increment);
29899    Value : Unsigned_32;
29901 begin
29902    Value := 5;
29903    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29904    Value := Increment (Value);
29905    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29906 end Increment_2;
29907 @end example
29908 @end quotation
29910 Compile the program with both optimization (@code{-O2}) and inlining
29911 (@code{-gnatn}) enabled.
29913 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
29914 point in @code{Increment} where our function used to be called:
29916 @quotation
29918 @example
29919 pushl %edi
29920 call _increment__incr.1
29921 @end example
29922 @end quotation
29924 the code for the function body directly appears:
29926 @quotation
29928 @example
29929 movl %esi,%eax
29930 #APP
29931    incl %eax
29932 #NO_APP
29933    movl %eax,%edx
29934 @end example
29935 @end quotation
29937 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
29939 @node Other Asm Functionality,,Inlining Inline Assembler Code,Inline Assembler
29940 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler other-asm-functionality}@anchor{25a}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id7}@anchor{25b}
29941 @section Other @code{Asm} Functionality
29944 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
29945 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
29946 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
29948 @menu
29949 * The Clobber Parameter:: 
29950 * The Volatile Parameter:: 
29952 @end menu
29954 @node The Clobber Parameter,The Volatile Parameter,,Other Asm Functionality
29955 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler the-clobber-parameter}@anchor{25c}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id8}@anchor{25d}
29956 @subsection The @code{Clobber} Parameter
29959 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
29960 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
29961 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
29962 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
29963 @code{"a"} for
29964 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
29965 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
29966 statements.
29968 Using a register that the compiler doesn't know about
29969 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
29970 storing its result in both eax and edx).
29971 It can also arise from explicit register usage in your
29972 assembly code; for example:
29974 @quotation
29976 @example
29977 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29978      "movl %%ebx, %1",
29979      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29980      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In));
29981 @end example
29982 @end quotation
29984 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
29985 does not know you are using the ebx register.
29987 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
29988 to identify the registers that will be used by your assembly code:
29990 @quotation
29992 @example
29993 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29994      "movl %%ebx, %1",
29995      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29996      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29997      Clobber => "ebx");
29998 @end example
29999 @end quotation
30001 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
30002 register(s) you are using.  Note that register names are @emph{not} prefixed
30003 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
30004 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
30006 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
30009 @itemize *
30011 @item 
30012 Use 'register' name @code{cc} to indicate that flags might have changed
30014 @item 
30015 Use 'register' name @code{memory} if you changed a memory location
30016 @end itemize
30018 @node The Volatile Parameter,,The Clobber Parameter,Other Asm Functionality
30019 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler the-volatile-parameter}@anchor{25e}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id9}@anchor{25f}
30020 @subsection The @code{Volatile} Parameter
30023 @geindex Volatile parameter
30025 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
30026 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
30027 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
30028 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
30030 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
30031 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
30033 @quotation
30035 @example
30036 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
30037      "movl %%ebx, %1",
30038      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
30039      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
30040      Clobber  => "ebx",
30041      Volatile => True);
30042 @end example
30043 @end quotation
30045 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
30046 @code{Outputs} parameter.
30048 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
30049 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
30050 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
30051 to @code{True} only if the compiler's optimizations have created
30052 problems.
30054 @node GNU Free Documentation License,Index,Inline Assembler,Top
30055 @anchor{share/gnu_free_documentation_license gnu-fdl}@anchor{1}@anchor{share/gnu_free_documentation_license doc}@anchor{260}@anchor{share/gnu_free_documentation_license gnu-free-documentation-license}@anchor{261}
30056 @chapter GNU Free Documentation License
30059 Version 1.3, 3 November 2008
30061 Copyright  2000, 2001, 2002, 2007, 2008  Free Software Foundation, Inc
30062 @indicateurl{http://fsf.org/}
30064 Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies of this
30065 license document, but changing it is not allowed.
30067 @strong{Preamble}
30069 The purpose of this License is to make a manual, textbook, or other
30070 functional and useful document "free" in the sense of freedom: to
30071 assure everyone the effective freedom to copy and redistribute it,
30072 with or without modifying it, either commercially or noncommercially.
30073 Secondarily, this License preserves for the author and publisher a way
30074 to get credit for their work, while not being considered responsible
30075 for modifications made by others.
30077 This License is a kind of "copyleft", which means that derivative
30078 works of the document must themselves be free in the same sense.  It
30079 complements the GNU General Public License, which is a copyleft
30080 license designed for free software.
30082 We have designed this License in order to use it for manuals for free
30083 software, because free software needs free documentation: a free
30084 program should come with manuals providing the same freedoms that the
30085 software does.  But this License is not limited to software manuals;
30086 it can be used for any textual work, regardless of subject matter or
30087 whether it is published as a printed book.  We recommend this License
30088 principally for works whose purpose is instruction or reference.
30090 @strong{1. APPLICABILITY AND DEFINITIONS}
30092 This License applies to any manual or other work, in any medium, that
30093 contains a notice placed by the copyright holder saying it can be
30094 distributed under the terms of this License.  Such a notice grants a
30095 world-wide, royalty-free license, unlimited in duration, to use that
30096 work under the conditions stated herein.  The @strong{Document}, below,
30097 refers to any such manual or work.  Any member of the public is a
30098 licensee, and is addressed as "@strong{you}".  You accept the license if you
30099 copy, modify or distribute the work in a way requiring permission
30100 under copyright law.
30102 A "@strong{Modified Version}" of the Document means any work containing the
30103 Document or a portion of it, either copied verbatim, or with
30104 modifications and/or translated into another language.
30106 A "@strong{Secondary Section}" is a named appendix or a front-matter section of
30107 the Document that deals exclusively with the relationship of the
30108 publishers or authors of the Document to the Document's overall subject
30109 (or to related matters) and contains nothing that could fall directly
30110 within that overall subject.  (Thus, if the Document is in part a
30111 textbook of mathematics, a Secondary Section may not explain any
30112 mathematics.)  The relationship could be a matter of historical
30113 connection with the subject or with related matters, or of legal,
30114 commercial, philosophical, ethical or political position regarding
30115 them.
30117 The "@strong{Invariant Sections}" are certain Secondary Sections whose titles
30118 are designated, as being those of Invariant Sections, in the notice
30119 that says that the Document is released under this License.  If a
30120 section does not fit the above definition of Secondary then it is not
30121 allowed to be designated as Invariant.  The Document may contain zero
30122 Invariant Sections.  If the Document does not identify any Invariant
30123 Sections then there are none.
30125 The "@strong{Cover Texts}" are certain short passages of text that are listed,
30126 as Front-Cover Texts or Back-Cover Texts, in the notice that says that
30127 the Document is released under this License.  A Front-Cover Text may
30128 be at most 5 words, and a Back-Cover Text may be at most 25 words.
30130 A "@strong{Transparent}" copy of the Document means a machine-readable copy,
30131 represented in a format whose specification is available to the
30132 general public, that is suitable for revising the document
30133 straightforwardly with generic text editors or (for images composed of
30134 pixels) generic paint programs or (for drawings) some widely available
30135 drawing editor, and that is suitable for input to text formatters or
30136 for automatic translation to a variety of formats suitable for input
30137 to text formatters.  A copy made in an otherwise Transparent file
30138 format whose markup, or absence of markup, has been arranged to thwart
30139 or discourage subsequent modification by readers is not Transparent.
30140 An image format is not Transparent if used for any substantial amount
30141 of text.  A copy that is not "Transparent" is called @strong{Opaque}.
30143 Examples of suitable formats for Transparent copies include plain
30144 ASCII without markup, Texinfo input format, LaTeX input format, SGML
30145 or XML using a publicly available DTD, and standard-conforming simple
30146 HTML, PostScript or PDF designed for human modification.  Examples of
30147 transparent image formats include PNG, XCF and JPG.  Opaque formats
30148 include proprietary formats that can be read and edited only by
30149 proprietary word processors, SGML or XML for which the DTD and/or
30150 processing tools are not generally available, and the
30151 machine-generated HTML, PostScript or PDF produced by some word
30152 processors for output purposes only.
30154 The "@strong{Title Page}" means, for a printed book, the title page itself,
30155 plus such following pages as are needed to hold, legibly, the material
30156 this License requires to appear in the title page.  For works in
30157 formats which do not have any title page as such, "Title Page" means
30158 the text near the most prominent appearance of the work's title,
30159 preceding the beginning of the body of the text.
30161 The "@strong{publisher}" means any person or entity that distributes
30162 copies of the Document to the public.
30164 A section "@strong{Entitled XYZ}" means a named subunit of the Document whose
30165 title either is precisely XYZ or contains XYZ in parentheses following
30166 text that translates XYZ in another language.  (Here XYZ stands for a
30167 specific section name mentioned below, such as "@strong{Acknowledgements}",
30168 "@strong{Dedications}", "@strong{Endorsements}", or "@strong{History}".)
30169 To "@strong{Preserve the Title}"
30170 of such a section when you modify the Document means that it remains a
30171 section "Entitled XYZ" according to this definition.
30173 The Document may include Warranty Disclaimers next to the notice which
30174 states that this License applies to the Document.  These Warranty
30175 Disclaimers are considered to be included by reference in this
30176 License, but only as regards disclaiming warranties: any other
30177 implication that these Warranty Disclaimers may have is void and has
30178 no effect on the meaning of this License.
30180 @strong{2. VERBATIM COPYING}
30182 You may copy and distribute the Document in any medium, either
30183 commercially or noncommercially, provided that this License, the
30184 copyright notices, and the license notice saying this License applies
30185 to the Document are reproduced in all copies, and that you add no other
30186 conditions whatsoever to those of this License.  You may not use
30187 technical measures to obstruct or control the reading or further
30188 copying of the copies you make or distribute.  However, you may accept
30189 compensation in exchange for copies.  If you distribute a large enough
30190 number of copies you must also follow the conditions in section 3.
30192 You may also lend copies, under the same conditions stated above, and
30193 you may publicly display copies.
30195 @strong{3. COPYING IN QUANTITY}
30197 If you publish printed copies (or copies in media that commonly have
30198 printed covers) of the Document, numbering more than 100, and the
30199 Document's license notice requires Cover Texts, you must enclose the
30200 copies in covers that carry, clearly and legibly, all these Cover
30201 Texts: Front-Cover Texts on the front cover, and Back-Cover Texts on
30202 the back cover.  Both covers must also clearly and legibly identify
30203 you as the publisher of these copies.  The front cover must present
30204 the full title with all words of the title equally prominent and
30205 visible.  You may add other material on the covers in addition.
30206 Copying with changes limited to the covers, as long as they preserve
30207 the title of the Document and satisfy these conditions, can be treated
30208 as verbatim copying in other respects.
30210 If the required texts for either cover are too voluminous to fit
30211 legibly, you should put the first ones listed (as many as fit
30212 reasonably) on the actual cover, and continue the rest onto adjacent
30213 pages.
30215 If you publish or distribute Opaque copies of the Document numbering
30216 more than 100, you must either include a machine-readable Transparent
30217 copy along with each Opaque copy, or state in or with each Opaque copy
30218 a computer-network location from which the general network-using
30219 public has access to download using public-standard network protocols
30220 a complete Transparent copy of the Document, free of added material.
30221 If you use the latter option, you must take reasonably prudent steps,
30222 when you begin distribution of Opaque copies in quantity, to ensure
30223 that this Transparent copy will remain thus accessible at the stated
30224 location until at least one year after the last time you distribute an
30225 Opaque copy (directly or through your agents or retailers) of that
30226 edition to the public.
30228 It is requested, but not required, that you contact the authors of the
30229 Document well before redistributing any large number of copies, to give
30230 them a chance to provide you with an updated version of the Document.
30232 @strong{4. MODIFICATIONS}
30234 You may copy and distribute a Modified Version of the Document under
30235 the conditions of sections 2 and 3 above, provided that you release
30236 the Modified Version under precisely this License, with the Modified
30237 Version filling the role of the Document, thus licensing distribution
30238 and modification of the Modified Version to whoever possesses a copy
30239 of it.  In addition, you must do these things in the Modified Version:
30242 @enumerate A
30244 @item 
30245 Use in the Title Page (and on the covers, if any) a title distinct
30246 from that of the Document, and from those of previous versions
30247 (which should, if there were any, be listed in the History section
30248 of the Document).  You may use the same title as a previous version
30249 if the original publisher of that version gives permission.
30251 @item 
30252 List on the Title Page, as authors, one or more persons or entities
30253 responsible for authorship of the modifications in the Modified
30254 Version, together with at least five of the principal authors of the
30255 Document (all of its principal authors, if it has fewer than five),
30256 unless they release you from this requirement.
30258 @item 
30259 State on the Title page the name of the publisher of the
30260 Modified Version, as the publisher.
30262 @item 
30263 Preserve all the copyright notices of the Document.
30265 @item 
30266 Add an appropriate copyright notice for your modifications
30267 adjacent to the other copyright notices.
30269 @item 
30270 Include, immediately after the copyright notices, a license notice
30271 giving the public permission to use the Modified Version under the
30272 terms of this License, in the form shown in the Addendum below.
30274 @item 
30275 Preserve in that license notice the full lists of Invariant Sections
30276 and required Cover Texts given in the Document's license notice.
30278 @item 
30279 Include an unaltered copy of this License.
30281 @item 
30282 Preserve the section Entitled "History", Preserve its Title, and add
30283 to it an item stating at least the title, year, new authors, and
30284 publisher of the Modified Version as given on the Title Page.  If
30285 there is no section Entitled "History" in the Document, create one
30286 stating the title, year, authors, and publisher of the Document as
30287 given on its Title Page, then add an item describing the Modified
30288 Version as stated in the previous sentence.
30290 @item 
30291 Preserve the network location, if any, given in the Document for
30292 public access to a Transparent copy of the Document, and likewise
30293 the network locations given in the Document for previous versions
30294 it was based on.  These may be placed in the "History" section.
30295 You may omit a network location for a work that was published at
30296 least four years before the Document itself, or if the original
30297 publisher of the version it refers to gives permission.
30299 @item 
30300 For any section Entitled "Acknowledgements" or "Dedications",
30301 Preserve the Title of the section, and preserve in the section all
30302 the substance and tone of each of the contributor acknowledgements
30303 and/or dedications given therein.
30305 @item 
30306 Preserve all the Invariant Sections of the Document,
30307 unaltered in their text and in their titles.  Section numbers
30308 or the equivalent are not considered part of the section titles.
30310 @item 
30311 Delete any section Entitled "Endorsements".  Such a section
30312 may not be included in the Modified Version.
30314 @item 
30315 Do not retitle any existing section to be Entitled "Endorsements"
30316 or to conflict in title with any Invariant Section.
30318 @item 
30319 Preserve any Warranty Disclaimers.
30320 @end enumerate
30322 If the Modified Version includes new front-matter sections or
30323 appendices that qualify as Secondary Sections and contain no material
30324 copied from the Document, you may at your option designate some or all
30325 of these sections as invariant.  To do this, add their titles to the
30326 list of Invariant Sections in the Modified Version's license notice.
30327 These titles must be distinct from any other section titles.
30329 You may add a section Entitled "Endorsements", provided it contains
30330 nothing but endorsements of your Modified Version by various
30331 parties---for example, statements of peer review or that the text has
30332 been approved by an organization as the authoritative definition of a
30333 standard.
30335 You may add a passage of up to five words as a Front-Cover Text, and a
30336 passage of up to 25 words as a Back-Cover Text, to the end of the list
30337 of Cover Texts in the Modified Version.  Only one passage of
30338 Front-Cover Text and one of Back-Cover Text may be added by (or
30339 through arrangements made by) any one entity.  If the Document already
30340 includes a cover text for the same cover, previously added by you or
30341 by arrangement made by the same entity you are acting on behalf of,
30342 you may not add another; but you may replace the old one, on explicit
30343 permission from the previous publisher that added the old one.
30345 The author(s) and publisher(s) of the Document do not by this License
30346 give permission to use their names for publicity for or to assert or
30347 imply endorsement of any Modified Version.
30349 @strong{5. COMBINING DOCUMENTS}
30351 You may combine the Document with other documents released under this
30352 License, under the terms defined in section 4 above for modified
30353 versions, provided that you include in the combination all of the
30354 Invariant Sections of all of the original documents, unmodified, and
30355 list them all as Invariant Sections of your combined work in its
30356 license notice, and that you preserve all their Warranty Disclaimers.
30358 The combined work need only contain one copy of this License, and
30359 multiple identical Invariant Sections may be replaced with a single
30360 copy.  If there are multiple Invariant Sections with the same name but
30361 different contents, make the title of each such section unique by
30362 adding at the end of it, in parentheses, the name of the original
30363 author or publisher of that section if known, or else a unique number.
30364 Make the same adjustment to the section titles in the list of
30365 Invariant Sections in the license notice of the combined work.
30367 In the combination, you must combine any sections Entitled "History"
30368 in the various original documents, forming one section Entitled
30369 "History"; likewise combine any sections Entitled "Acknowledgements",
30370 and any sections Entitled "Dedications".  You must delete all sections
30371 Entitled "Endorsements".
30373 @strong{6. COLLECTIONS OF DOCUMENTS}
30375 You may make a collection consisting of the Document and other documents
30376 released under this License, and replace the individual copies of this
30377 License in the various documents with a single copy that is included in
30378 the collection, provided that you follow the rules of this License for
30379 verbatim copying of each of the documents in all other respects.
30381 You may extract a single document from such a collection, and distribute
30382 it individually under this License, provided you insert a copy of this
30383 License into the extracted document, and follow this License in all
30384 other respects regarding verbatim copying of that document.
30386 @strong{7. AGGREGATION WITH INDEPENDENT WORKS}
30388 A compilation of the Document or its derivatives with other separate
30389 and independent documents or works, in or on a volume of a storage or
30390 distribution medium, is called an "aggregate" if the copyright
30391 resulting from the compilation is not used to limit the legal rights
30392 of the compilation's users beyond what the individual works permit.
30393 When the Document is included in an aggregate, this License does not
30394 apply to the other works in the aggregate which are not themselves
30395 derivative works of the Document.
30397 If the Cover Text requirement of section 3 is applicable to these
30398 copies of the Document, then if the Document is less than one half of
30399 the entire aggregate, the Document's Cover Texts may be placed on
30400 covers that bracket the Document within the aggregate, or the
30401 electronic equivalent of covers if the Document is in electronic form.
30402 Otherwise they must appear on printed covers that bracket the whole
30403 aggregate.
30405 @strong{8. TRANSLATION}
30407 Translation is considered a kind of modification, so you may
30408 distribute translations of the Document under the terms of section 4.
30409 Replacing Invariant Sections with translations requires special
30410 permission from their copyright holders, but you may include
30411 translations of some or all Invariant Sections in addition to the
30412 original versions of these Invariant Sections.  You may include a
30413 translation of this License, and all the license notices in the
30414 Document, and any Warranty Disclaimers, provided that you also include
30415 the original English version of this License and the original versions
30416 of those notices and disclaimers.  In case of a disagreement between
30417 the translation and the original version of this License or a notice
30418 or disclaimer, the original version will prevail.
30420 If a section in the Document is Entitled "Acknowledgements",
30421 "Dedications", or "History", the requirement (section 4) to Preserve
30422 its Title (section 1) will typically require changing the actual
30423 title.
30425 @strong{9. TERMINATION}
30427 You may not copy, modify, sublicense, or distribute the Document
30428 except as expressly provided under this License.  Any attempt
30429 otherwise to copy, modify, sublicense, or distribute it is void, and
30430 will automatically terminate your rights under this License.
30432 However, if you cease all violation of this License, then your license
30433 from a particular copyright holder is reinstated (a) provisionally,
30434 unless and until the copyright holder explicitly and finally
30435 terminates your license, and (b) permanently, if the copyright holder
30436 fails to notify you of the violation by some reasonable means prior to
30437 60 days after the cessation.
30439 Moreover, your license from a particular copyright holder is
30440 reinstated permanently if the copyright holder notifies you of the
30441 violation by some reasonable means, this is the first time you have
30442 received notice of violation of this License (for any work) from that
30443 copyright holder, and you cure the violation prior to 30 days after
30444 your receipt of the notice.
30446 Termination of your rights under this section does not terminate the
30447 licenses of parties who have received copies or rights from you under
30448 this License.  If your rights have been terminated and not permanently
30449 reinstated, receipt of a copy of some or all of the same material does
30450 not give you any rights to use it.
30452 @strong{10. FUTURE REVISIONS OF THIS LICENSE}
30454 The Free Software Foundation may publish new, revised versions
30455 of the GNU Free Documentation License from time to time.  Such new
30456 versions will be similar in spirit to the present version, but may
30457 differ in detail to address new problems or concerns.  See
30458 @indicateurl{http://www.gnu.org/copyleft/}.
30460 Each version of the License is given a distinguishing version number.
30461 If the Document specifies that a particular numbered version of this
30462 License "or any later version" applies to it, you have the option of
30463 following the terms and conditions either of that specified version or
30464 of any later version that has been published (not as a draft) by the
30465 Free Software Foundation.  If the Document does not specify a version
30466 number of this License, you may choose any version ever published (not
30467 as a draft) by the Free Software Foundation.  If the Document
30468 specifies that a proxy can decide which future versions of this
30469 License can be used, that proxy's public statement of acceptance of a
30470 version permanently authorizes you to choose that version for the
30471 Document.
30473 @strong{11. RELICENSING}
30475 "Massive Multiauthor Collaboration Site" (or "MMC Site") means any
30476 World Wide Web server that publishes copyrightable works and also
30477 provides prominent facilities for anybody to edit those works.  A
30478 public wiki that anybody can edit is an example of such a server.  A
30479 "Massive Multiauthor Collaboration" (or "MMC") contained in the
30480 site means any set of copyrightable works thus published on the MMC
30481 site.
30483 "CC-BY-SA" means the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0
30484 license published by Creative Commons Corporation, a not-for-profit
30485 corporation with a principal place of business in San Francisco,
30486 California, as well as future copyleft versions of that license
30487 published by that same organization.
30489 "Incorporate" means to publish or republish a Document, in whole or
30490 in part, as part of another Document.
30492 An MMC is "eligible for relicensing" if it is licensed under this
30493 License, and if all works that were first published under this License
30494 somewhere other than this MMC, and subsequently incorporated in whole
30495 or in part into the MMC, (1) had no cover texts or invariant sections,
30496 and (2) were thus incorporated prior to November 1, 2008.
30498 The operator of an MMC Site may republish an MMC contained in the site
30499 under CC-BY-SA on the same site at any time before August 1, 2009,
30500 provided the MMC is eligible for relicensing.
30502 @strong{ADDENDUM: How to use this License for your documents}
30504 To use this License in a document you have written, include a copy of
30505 the License in the document and put the following copyright and
30506 license notices just after the title page:
30508 @quotation
30510 Copyright © YEAR  YOUR NAME.
30511 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
30512 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3
30513 or any later version published by the Free Software Foundation;
30514 with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and no Back-Cover Texts.
30515 A copy of the license is included in the section entitled "GNU
30516 Free Documentation License".
30517 @end quotation
30519 If you have Invariant Sections, Front-Cover Texts and Back-Cover Texts,
30520 replace the "with ... Texts." line with this:
30522 @quotation
30524 with the Invariant Sections being LIST THEIR TITLES, with the
30525 Front-Cover Texts being LIST, and with the Back-Cover Texts being LIST.
30526 @end quotation
30528 If you have Invariant Sections without Cover Texts, or some other
30529 combination of the three, merge those two alternatives to suit the
30530 situation.
30532 If your document contains nontrivial examples of program code, we
30533 recommend releasing these examples in parallel under your choice of
30534 free software license, such as the GNU General Public License,
30535 to permit their use in free software.
30537 @node Index,,GNU Free Documentation License,Top
30538 @unnumbered Index
30541 @printindex ge
30543 @anchor{de}@w{                              }
30544 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs switches-related-to-project-files}@w{                              }
30546 @c %**end of body
30547 @bye