doc: Drop GCC 2.6 ABI change note for H8/h8300-hms
[official-gcc.git] / gcc / ada / gnat_ugn.texi
blobe59ee9f781914b91364440685ac5be94e9f222f1
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 5.3.0.@*
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 @c %**end of header
20 @copying
21 @quotation
22 GNAT User's Guide for Native Platforms , Aug 30, 2024
24 AdaCore
26 Copyright @copyright{} 2008-2024, Free Software Foundation
27 @end quotation
29 @end copying
31 @titlepage
32 @title GNAT User's Guide for Native Platforms
33 @insertcopying
34 @end titlepage
35 @contents
37 @c %** start of user preamble
39 @c %** end of user preamble
41 @ifnottex
42 @node Top
43 @top GNAT User's Guide for Native Platforms
44 @insertcopying
45 @end ifnottex
47 @c %**start of body
48 @anchor{gnat_ugn doc}@anchor{0}
49 `GNAT, The GNU Ada Development Environment'
52 @include gcc-common.texi
53 GCC version @value{version-GCC}@*
54 AdaCore
56 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
57 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3 or
58 any later version published by the Free Software Foundation; with no
59 Invariant Sections, with the Front-Cover Texts being
60 “GNAT User’s Guide for Native Platforms”,
61 and with no Back-Cover Texts.  A copy of the license is
62 included in the section entitled @ref{1,,GNU Free Documentation License}.
64 @menu
65 * About This Guide:: 
66 * Getting Started with GNAT:: 
67 * The GNAT Compilation Model:: 
68 * Building Executable Programs with GNAT:: 
69 * GNAT Utility Programs:: 
70 * GNAT and Program Execution:: 
71 * Platform-Specific Information:: 
72 * Example of Binder Output File:: 
73 * Elaboration Order Handling in GNAT:: 
74 * Inline Assembler:: 
75 * GNU Free Documentation License:: 
76 * Index:: 
78 @detailmenu
79  --- The Detailed Node Listing ---
81 About This Guide
83 * What This Guide Contains:: 
84 * What You Should Know before Reading This Guide:: 
85 * Related Information:: 
86 * Conventions:: 
88 Getting Started with GNAT
90 * System Requirements:: 
91 * Running GNAT:: 
92 * Running a Simple Ada Program:: 
93 * Running a Program with Multiple Units:: 
95 The GNAT Compilation Model
97 * Source Representation:: 
98 * Foreign Language Representation:: 
99 * File Naming Topics and Utilities:: 
100 * Configuration Pragmas:: 
101 * Generating Object Files:: 
102 * Source Dependencies:: 
103 * The Ada Library Information Files:: 
104 * Binding an Ada Program:: 
105 * GNAT and Libraries:: 
106 * Conditional Compilation:: 
107 * Mixed Language Programming:: 
108 * GNAT and Other Compilation Models:: 
109 * Using GNAT Files with External Tools:: 
111 Foreign Language Representation
113 * Latin-1:: 
114 * Other 8-Bit Codes:: 
115 * Wide_Character Encodings:: 
116 * Wide_Wide_Character Encodings:: 
118 File Naming Topics and Utilities
120 * File Naming Rules:: 
121 * Using Other File Names:: 
122 * Alternative File Naming Schemes:: 
123 * Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname:: 
124 * File Name Krunching with gnatkr:: 
125 * Renaming Files with gnatchop:: 
127 Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
129 * Arbitrary File Naming Conventions:: 
130 * Running gnatname:: 
131 * Switches for gnatname:: 
132 * Examples of gnatname Usage:: 
134 File Name Krunching with gnatkr
136 * About gnatkr:: 
137 * Using gnatkr:: 
138 * Krunching Method:: 
139 * Examples of gnatkr Usage:: 
141 Renaming Files with gnatchop
143 * Handling Files with Multiple Units:: 
144 * Operating gnatchop in Compilation Mode:: 
145 * Command Line for gnatchop:: 
146 * Switches for gnatchop:: 
147 * Examples of gnatchop Usage:: 
149 Configuration Pragmas
151 * Handling of Configuration Pragmas:: 
152 * The Configuration Pragmas Files:: 
154 GNAT and Libraries
156 * Introduction to Libraries in GNAT:: 
157 * General Ada Libraries:: 
158 * Stand-alone Ada Libraries:: 
159 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library:: 
161 General Ada Libraries
163 * Building a library:: 
164 * Installing a library:: 
165 * Using a library:: 
167 Stand-alone Ada Libraries
169 * Introduction to Stand-alone Libraries:: 
170 * Building a Stand-alone Library:: 
171 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context:: 
172 * Restrictions in Stand-alone Libraries:: 
174 Conditional Compilation
176 * Modeling Conditional Compilation in Ada:: 
177 * Preprocessing with gnatprep:: 
178 * Integrated Preprocessing:: 
180 Modeling Conditional Compilation in Ada
182 * Use of Boolean Constants:: 
183 * Debugging - A Special Case:: 
184 * Conditionalizing Declarations:: 
185 * Use of Alternative Implementations:: 
186 * Preprocessing:: 
188 Preprocessing with gnatprep
190 * Preprocessing Symbols:: 
191 * Using gnatprep:: 
192 * Switches for gnatprep:: 
193 * Form of Definitions File:: 
194 * Form of Input Text for gnatprep:: 
196 Mixed Language Programming
198 * Interfacing to C:: 
199 * Calling Conventions:: 
200 * Building Mixed Ada and C++ Programs:: 
201 * Partition-Wide Settings:: 
202 * Generating Ada Bindings for C and C++ headers:: 
203 * Generating C Headers for Ada Specifications:: 
205 Building Mixed Ada and C++ Programs
207 * Interfacing to C++:: 
208 * Linking a Mixed C++ & Ada Program:: 
209 * A Simple Example:: 
210 * Interfacing with C++ constructors:: 
211 * Interfacing with C++ at the Class Level:: 
213 Generating Ada Bindings for C and C++ headers
215 * Running the Binding Generator:: 
216 * Generating Bindings for C++ Headers:: 
217 * Switches:: 
219 Generating C Headers for Ada Specifications
221 * Running the C Header Generator:: 
223 GNAT and Other Compilation Models
225 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models:: 
226 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models:: 
228 Using GNAT Files with External Tools
230 * Using Other Utility Programs with GNAT:: 
231 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT:: 
233 Building Executable Programs with GNAT
235 * Building with gnatmake:: 
236 * Compiling with gcc:: 
237 * Compiler Switches:: 
238 * Linker Switches:: 
239 * Binding with gnatbind:: 
240 * Linking with gnatlink:: 
241 * Using the GNU make Utility:: 
243 Building with gnatmake
245 * Running gnatmake:: 
246 * Switches for gnatmake:: 
247 * Mode Switches for gnatmake:: 
248 * Notes on the Command Line:: 
249 * How gnatmake Works:: 
250 * Examples of gnatmake Usage:: 
252 Compiling with gcc
254 * Compiling Programs:: 
255 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL): Search Paths and the Run-Time Library RTL. 
256 * Order of Compilation Issues:: 
257 * Examples:: 
259 Compiler Switches
261 * Alphabetical List of All Switches:: 
262 * Output and Error Message Control:: 
263 * Warning Message Control:: 
264 * Info message Control:: 
265 * Debugging and Assertion Control:: 
266 * Validity Checking:: 
267 * Style Checking:: 
268 * Run-Time Checks:: 
269 * Using gcc for Syntax Checking:: 
270 * Using gcc for Semantic Checking:: 
271 * Compiling Different Versions of Ada:: 
272 * Character Set Control:: 
273 * File Naming Control:: 
274 * Subprogram Inlining Control:: 
275 * Auxiliary Output Control:: 
276 * Debugging Control:: 
277 * Exception Handling Control:: 
278 * Units to Sources Mapping Files:: 
279 * Code Generation Control:: 
281 Binding with gnatbind
283 * Running gnatbind:: 
284 * Switches for gnatbind:: 
285 * Command-Line Access:: 
286 * Search Paths for gnatbind:: 
287 * Examples of gnatbind Usage:: 
289 Switches for gnatbind
291 * Consistency-Checking Modes:: 
292 * Binder Error Message Control:: 
293 * Elaboration Control:: 
294 * Output Control:: 
295 * Dynamic Allocation Control:: 
296 * Binding with Non-Ada Main Programs:: 
297 * Binding Programs with No Main Subprogram:: 
299 Linking with gnatlink
301 * Running gnatlink:: 
302 * Switches for gnatlink:: 
304 Using the GNU make Utility
306 * Using gnatmake in a Makefile:: 
307 * Automatically Creating a List of Directories:: 
308 * Generating the Command Line Switches:: 
309 * Overcoming Command Line Length Limits:: 
311 GNAT Utility Programs
313 * The File Cleanup Utility gnatclean:: 
314 * The GNAT Library Browser gnatls:: 
316 The File Cleanup Utility gnatclean
318 * Running gnatclean:: 
319 * Switches for gnatclean:: 
321 The GNAT Library Browser gnatls
323 * Running gnatls:: 
324 * Switches for gnatls:: 
325 * Example of gnatls Usage:: 
327 GNAT and Program Execution
329 * Running and Debugging Ada Programs:: 
330 * Profiling:: 
331 * Improving Performance:: 
332 * Overflow Check Handling in GNAT:: 
333 * Performing Dimensionality Analysis in GNAT:: 
334 * Stack Related Facilities:: 
335 * Memory Management Issues:: 
337 Running and Debugging Ada Programs
339 * The GNAT Debugger GDB:: 
340 * Running GDB:: 
341 * Introduction to GDB Commands:: 
342 * Using Ada Expressions:: 
343 * Calling User-Defined Subprograms:: 
344 * Using the next Command in a Function:: 
345 * Stopping When Ada Exceptions Are Raised:: 
346 * Ada Tasks:: 
347 * Debugging Generic Units:: 
348 * Remote Debugging with gdbserver:: 
349 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate:: 
350 * Naming Conventions for GNAT Source Files:: 
351 * Getting Internal Debugging Information:: 
352 * Stack Traceback:: 
353 * Pretty-Printers for the GNAT runtime:: 
355 Stack Traceback
357 * Non-Symbolic Traceback:: 
358 * Symbolic Traceback:: 
360 Profiling
362 * Profiling an Ada Program with gprof:: 
364 Profiling an Ada Program with gprof
366 * Compilation for profiling:: 
367 * Program execution:: 
368 * Running gprof:: 
369 * Interpretation of profiling results:: 
371 Improving Performance
373 * Performance Considerations:: 
374 * Text_IO Suggestions:: 
375 * Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination:: 
377 Performance Considerations
379 * Controlling Run-Time Checks:: 
380 * Use of Restrictions:: 
381 * Optimization Levels:: 
382 * Debugging Optimized Code:: 
383 * Inlining of Subprograms:: 
384 * Floating Point Operations:: 
385 * Vectorization of loops:: 
386 * Other Optimization Switches:: 
387 * Optimization and Strict Aliasing:: 
388 * Aliased Variables and Optimization:: 
389 * Atomic Variables and Optimization:: 
390 * Passive Task Optimization:: 
392 Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
394 * About unused subprogram/data elimination:: 
395 * Compilation options:: 
396 * Example of unused subprogram/data elimination:: 
398 Overflow Check Handling in GNAT
400 * Background:: 
401 * Management of Overflows in GNAT:: 
402 * Specifying the Desired Mode:: 
403 * Default Settings:: 
404 * Implementation Notes:: 
406 Stack Related Facilities
408 * Stack Overflow Checking:: 
409 * Static Stack Usage Analysis:: 
410 * Dynamic Stack Usage Analysis:: 
412 Memory Management Issues
414 * Some Useful Memory Pools:: 
415 * The GNAT Debug Pool Facility:: 
417 Platform-Specific Information
419 * Run-Time Libraries:: 
420 * Specifying a Run-Time Library:: 
421 * GNU/Linux Topics:: 
422 * Microsoft Windows Topics:: 
423 * Mac OS Topics:: 
425 Run-Time Libraries
427 * Summary of Run-Time Configurations:: 
429 GNU/Linux Topics
431 * Required Packages on GNU/Linux:: 
432 * Position Independent Executable (PIE) Enabled by Default on Linux: Position Independent Executable PIE Enabled by Default on Linux. 
433 * Choosing the Scheduling Policy with GNU/Linux:: 
434 * A GNU/Linux Debug Quirk:: 
436 Microsoft Windows Topics
438 * Using GNAT on Windows:: 
439 * Using a network installation of GNAT:: 
440 * CONSOLE and WINDOWS subsystems:: 
441 * Temporary Files:: 
442 * Disabling Command Line Argument Expansion:: 
443 * Choosing the Scheduling Policy with Windows:: 
444 * Windows Socket Timeouts:: 
445 * Mixed-Language Programming on Windows:: 
446 * Windows Specific Add-Ons:: 
448 Mixed-Language Programming on Windows
450 * Windows Calling Conventions:: 
451 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs): Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs. 
452 * Using DLLs with GNAT:: 
453 * Building DLLs with GNAT Project files:: 
454 * Building DLLs with GNAT:: 
455 * Building DLLs with gnatdll:: 
456 * Ada DLLs and Finalization:: 
457 * Creating a Spec for Ada DLLs:: 
458 * GNAT and Windows Resources:: 
459 * Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications:: 
460 * Debugging a DLL:: 
461 * Setting Stack Size from gnatlink:: 
462 * Setting Heap Size from gnatlink:: 
464 Windows Calling Conventions
466 * C Calling Convention:: 
467 * Stdcall Calling Convention:: 
468 * Win32 Calling Convention:: 
469 * DLL Calling Convention:: 
471 Using DLLs with GNAT
473 * Creating an Ada Spec for the DLL Services:: 
474 * Creating an Import Library:: 
476 Building DLLs with gnatdll
478 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada:: 
479 * Exporting Ada Entities:: 
480 * Ada DLLs and Elaboration:: 
482 Creating a Spec for Ada DLLs
484 * Creating the Definition File:: 
485 * Using gnatdll:: 
487 GNAT and Windows Resources
489 * Building Resources:: 
490 * Compiling Resources:: 
491 * Using Resources:: 
493 Debugging a DLL
495 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT:: 
496 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT:: 
498 Windows Specific Add-Ons
500 * Win32Ada:: 
501 * wPOSIX:: 
503 Mac OS Topics
505 * Codesigning the Debugger:: 
507 Elaboration Order Handling in GNAT
509 * Elaboration Code:: 
510 * Elaboration Order:: 
511 * Checking the Elaboration Order:: 
512 * Controlling the Elaboration Order in Ada:: 
513 * Controlling the Elaboration Order in GNAT:: 
514 * Mixing Elaboration Models:: 
515 * ABE Diagnostics:: 
516 * SPARK Diagnostics:: 
517 * Elaboration Circularities:: 
518 * Resolving Elaboration Circularities:: 
519 * Elaboration-related Compiler Switches:: 
520 * Summary of Procedures for Elaboration Control:: 
521 * Inspecting the Chosen Elaboration Order:: 
523 Inline Assembler
525 * Basic Assembler Syntax:: 
526 * A Simple Example of Inline Assembler:: 
527 * Output Variables in Inline Assembler:: 
528 * Input Variables in Inline Assembler:: 
529 * Inlining Inline Assembler Code:: 
530 * Other Asm Functionality:: 
532 Other Asm Functionality
534 * The Clobber Parameter:: 
535 * The Volatile Parameter:: 
537 @end detailmenu
538 @end menu
540 @node About This Guide,Getting Started with GNAT,Top,Top
541 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide doc}@anchor{2}@anchor{gnat_ugn/about_this_guide about-this-guide}@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}
542 @chapter About This Guide
546 This guide describes the use of GNAT,
547 a compiler and software development
548 toolset for the full Ada programming language.
549 It documents the features of the compiler and tools, and explains
550 how to use them to build Ada applications.
552 GNAT implements Ada 95, Ada 2005, Ada 2012, and Ada 202x, and it may also be
553 invoked in Ada 83 compatibility mode.
554 By default, GNAT assumes Ada 2012, but you can override with a
555 compiler switch (@ref{6,,Compiling Different Versions of Ada})
556 to explicitly specify the language version.
557 Throughout this manual, references to ‘Ada’ without a year suffix
558 apply to all Ada versions of the language, starting with Ada 95.
560 @menu
561 * What This Guide Contains:: 
562 * What You Should Know before Reading This Guide:: 
563 * Related Information:: 
564 * Conventions:: 
566 @end menu
568 @node What This Guide Contains,What You Should Know before Reading This Guide,,About This Guide
569 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide what-this-guide-contains}@anchor{7}
570 @section What This Guide Contains
573 This guide contains the following chapters:
576 @itemize *
578 @item 
579 @ref{8,,Getting Started with GNAT} describes how to get started compiling
580 and running Ada programs with the GNAT Ada programming environment.
582 @item 
583 @ref{9,,The GNAT Compilation Model} describes the compilation model used
584 by GNAT.
586 @item 
587 @ref{a,,Building Executable Programs with GNAT} describes how to use the
588 main GNAT tools to build executable programs, and it also gives examples of
589 using the GNU make utility with GNAT.
591 @item 
592 @ref{b,,GNAT Utility Programs} explains the various utility programs that
593 are included in the GNAT environment.
595 @item 
596 @ref{c,,GNAT and Program Execution} covers a number of topics related to
597 running, debugging, and tuning the performance of programs developed
598 with GNAT.
599 @end itemize
601 Appendices cover several additional topics:
604 @itemize *
606 @item 
607 @ref{d,,Platform-Specific Information} describes the different run-time
608 library implementations and also presents information on how to use
609 GNAT on several specific platforms.
611 @item 
612 @ref{e,,Example of Binder Output File} shows the source code for the binder
613 output file for a sample program.
615 @item 
616 @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT} describes how GNAT helps
617 you deal with elaboration order issues.
619 @item 
620 @ref{10,,Inline Assembler} shows how to use the inline assembly facility
621 in an Ada program.
622 @end itemize
624 @node What You Should Know before Reading This Guide,Related Information,What This Guide Contains,About This Guide
625 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide what-you-should-know-before-reading-this-guide}@anchor{11}
626 @section What You Should Know before Reading This Guide
629 @geindex Ada 95 Language Reference Manual
631 @geindex Ada 2005 Language Reference Manual
633 This guide assumes a basic familiarity with the Ada 95 language, as
634 described in the International Standard ANSI/ISO/IEC-8652:1995, January
635 1995.
636 Reference manuals for Ada 95, Ada 2005, and Ada 2012 are included in
637 the GNAT documentation package.
639 @node Related Information,Conventions,What You Should Know before Reading This Guide,About This Guide
640 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide related-information}@anchor{12}
641 @section Related Information
644 For further information about Ada and related tools, please refer to the
645 following documents:
648 @itemize *
650 @item 
651 @cite{Ada 95 Reference Manual}, @cite{Ada 2005 Reference Manual}, and
652 @cite{Ada 2012 Reference Manual}, which contain reference
653 material for the several revisions of the Ada language standard.
655 @item 
656 @cite{GNAT Reference_Manual}, which contains all reference material for the GNAT
657 implementation of Ada.
659 @item 
660 @cite{Using GNAT Studio}, which describes the GNAT Studio
661 Integrated Development Environment.
663 @item 
664 @cite{GNAT Studio Tutorial}, which introduces the
665 main GNAT Studio features through examples.
667 @item 
668 @cite{Debugging with GDB},
669 for all details on the use of the GNU source-level debugger.
671 @item 
672 @cite{GNU Emacs Manual},
673 for full information on the extensible editor and programming
674 environment Emacs.
675 @end itemize
677 @node Conventions,,Related Information,About This Guide
678 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide conventions}@anchor{13}
679 @section Conventions
682 @geindex Conventions
683 @geindex typographical
685 @geindex Typographical conventions
687 Following are examples of the typographical and graphic conventions used
688 in this guide:
691 @itemize *
693 @item 
694 @code{Functions}, @code{utility program names}, @code{standard names},
695 and @code{classes}.
697 @item 
698 @code{Option flags}
700 @item 
701 @code{File names}
703 @item 
704 @code{Variables}
706 @item 
707 `Emphasis'
709 @item 
710 [optional information or parameters]
712 @item 
713 Examples are described by text
715 @example
716 and then shown this way.
717 @end example
719 @item 
720 Commands that are entered by the user are shown as preceded by a prompt string
721 comprising the @code{$} character followed by a space.
723 @item 
724 Full file names are shown with the ‘/’ character
725 as the directory separator; e.g., @code{parent-dir/subdir/myfile.adb}.
726 If you are using GNAT on a Windows platform, please note that
727 the ‘\’ character should be used instead.
728 @end itemize
730 @node Getting Started with GNAT,The GNAT Compilation Model,About This Guide,Top
731 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat doc}@anchor{14}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat getting-started-with-gnat}@anchor{8}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id1}@anchor{15}
732 @chapter Getting Started with GNAT
735 This chapter describes how to use GNAT’s command line interface to build
736 executable Ada programs.
737 On most platforms a visually oriented Integrated Development Environment
738 is also available: GNAT Studio.
739 GNAT Studio offers a graphical “look and feel”, support for development in
740 other programming languages, comprehensive browsing features, and
741 many other capabilities.
742 For information on GNAT Studio please refer to the
743 @cite{GNAT Studio documentation}.
745 @menu
746 * System Requirements:: 
747 * Running GNAT:: 
748 * Running a Simple Ada Program:: 
749 * Running a Program with Multiple Units:: 
751 @end menu
753 @node System Requirements,Running GNAT,,Getting Started with GNAT
754 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id2}@anchor{16}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat system-requirements}@anchor{17}
755 @section System Requirements
758 Even though any machine can run the GNAT toolset and GNAT Studio IDE, in order
759 to get the best experience, we recommend using a machine with as many cores
760 as possible since all individual compilations can run in parallel.
761 A comfortable setup for a compiler server is a machine with 24 physical cores
762 or more, with at least 48 GB of memory (2 GB per core).
764 For a desktop machine, a minimum of 4 cores is recommended (8 preferred),
765 with at least 2GB per core (so 8 to 16GB).
767 In addition, for running and navigating sources in GNAT Studio smoothly, we
768 recommend at least 1.5 GB plus 3 GB of RAM per 1 million source line of code.
769 In other words, we recommend at least 3 GB for for 500K lines of code and
770 7.5 GB for 2 million lines of code.
772 Note that using local and fast drives will also make a difference in terms of
773 build and link time. Network drives such as NFS, SMB, or worse, configuration
774 management filesystems (such as ClearCase dynamic views) should be avoided as
775 much as possible and will produce very degraded performance (typically 2 to 3
776 times slower than on local fast drives). If such slow drives cannot be avoided
777 for accessing the source code, then you should at least configure your project
778 file so that the result of the compilation is stored on a drive local to the
779 machine performing the run. This can be achieved by setting the @code{Object_Dir}
780 project file attribute.
782 @node Running GNAT,Running a Simple Ada Program,System Requirements,Getting Started with GNAT
783 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id3}@anchor{18}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat running-gnat}@anchor{19}
784 @section Running GNAT
787 Three steps are needed to create an executable file from an Ada source
788 file:
791 @itemize *
793 @item 
794 The source file(s) must be compiled.
796 @item 
797 The file(s) must be bound using the GNAT binder.
799 @item 
800 All appropriate object files must be linked to produce an executable.
801 @end itemize
803 All three steps are most commonly handled by using the @code{gnatmake}
804 utility program that, given the name of the main program, automatically
805 performs the necessary compilation, binding and linking steps.
807 @node Running a Simple Ada Program,Running a Program with Multiple Units,Running GNAT,Getting Started with GNAT
808 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id4}@anchor{1a}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat running-a-simple-ada-program}@anchor{1b}
809 @section Running a Simple Ada Program
812 Any text editor may be used to prepare an Ada program.
813 (If Emacs is used, the optional Ada mode may be helpful in laying out the
814 program.)
815 The program text is a normal text file. We will assume in our initial
816 example that you have used your editor to prepare the following
817 standard format text file:
819 @example
820 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
821 procedure Hello is
822 begin
823    Put_Line ("Hello WORLD!");
824 end Hello;
825 @end example
827 This file should be named @code{hello.adb}.
828 With the normal default file naming conventions, GNAT requires
829 that each file
830 contain a single compilation unit whose file name is the
831 unit name,
832 with periods replaced by hyphens; the
833 extension is @code{ads} for a
834 spec and @code{adb} for a body.
835 You can override this default file naming convention by use of the
836 special pragma @code{Source_File_Name} (for further information please
837 see @ref{1c,,Using Other File Names}).
838 Alternatively, if you want to rename your files according to this default
839 convention, which is probably more convenient if you will be using GNAT
840 for all your compilations, then the @code{gnatchop} utility
841 can be used to generate correctly-named source files
842 (see @ref{1d,,Renaming Files with gnatchop}).
844 You can compile the program using the following command (@code{$} is used
845 as the command prompt in the examples in this document):
847 @example
848 $ gcc -c hello.adb
849 @end example
851 @code{gcc} is the command used to run the compiler. This compiler is
852 capable of compiling programs in several languages, including Ada and
853 C. It assumes that you have given it an Ada program if the file extension is
854 either @code{.ads} or @code{.adb}, and it will then call
855 the GNAT compiler to compile the specified file.
857 The @code{-c} switch is required. It tells @code{gcc} to only do a
858 compilation. (For C programs, @code{gcc} can also do linking, but this
859 capability is not used directly for Ada programs, so the @code{-c}
860 switch must always be present.)
862 This compile command generates a file
863 @code{hello.o}, which is the object
864 file corresponding to your Ada program. It also generates
865 an ‘Ada Library Information’ file @code{hello.ali},
866 which contains additional information used to check
867 that an Ada program is consistent.
869 To build an executable file, use either @code{gnatmake} or gprbuild with
870 the name of the main file: these tools are builders that will take care of
871 all the necessary build steps in the correct order.
872 In particular, these builders automatically recompile any sources that have
873 been modified since they were last compiled, or sources that depend
874 on such modified sources, so that ‘version skew’ is avoided.
876 @geindex Version skew (avoided by `@w{`}gnatmake`@w{`})
878 @example
879 $ gnatmake hello.adb
880 @end example
882 The result is an executable program called @code{hello}, which can be
883 run by entering:
885 @example
886 $ hello
887 @end example
889 assuming that the current directory is on the search path
890 for executable programs.
892 and, if all has gone well, you will see:
894 @example
895 Hello WORLD!
896 @end example
898 appear in response to this command.
900 @node Running a Program with Multiple Units,,Running a Simple Ada Program,Getting Started with GNAT
901 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id5}@anchor{1e}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat running-a-program-with-multiple-units}@anchor{1f}
902 @section Running a Program with Multiple Units
905 Consider a slightly more complicated example that has three files: a
906 main program, and the spec and body of a package:
908 @example
909 package Greetings is
910    procedure Hello;
911    procedure Goodbye;
912 end Greetings;
914 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
915 package body Greetings is
916    procedure Hello is
917    begin
918       Put_Line ("Hello WORLD!");
919    end Hello;
921    procedure Goodbye is
922    begin
923       Put_Line ("Goodbye WORLD!");
924    end Goodbye;
925 end Greetings;
927 with Greetings;
928 procedure Gmain is
929 begin
930    Greetings.Hello;
931    Greetings.Goodbye;
932 end Gmain;
933 @end example
935 Following the one-unit-per-file rule, place this program in the
936 following three separate files:
939 @table @asis
941 @item `greetings.ads'
943 spec of package @code{Greetings}
945 @item `greetings.adb'
947 body of package @code{Greetings}
949 @item `gmain.adb'
951 body of main program
952 @end table
954 Note that there is no required order of compilation when using GNAT.
955 In particular it is perfectly fine to compile the main program first.
956 Also, it is not necessary to compile package specs in the case where
957 there is an accompanying body; you only need to compile the body. If you want
958 to submit these files to the compiler for semantic checking and not code
959 generation, then use the @code{-gnatc} switch:
961 @example
962 $ gcc -c greetings.ads -gnatc
963 @end example
965 Although the compilation can be done in separate steps, in practice it is
966 almost always more convenient to use the @code{gnatmake} or @code{gprbuild} tools:
968 @example
969 $ gnatmake gmain.adb
970 @end example
972 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
974 @node The GNAT Compilation Model,Building Executable Programs with GNAT,Getting Started with GNAT,Top
975 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model doc}@anchor{20}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id1}@anchor{21}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-gnat-compilation-model}@anchor{9}
976 @chapter The GNAT Compilation Model
979 @geindex GNAT compilation model
981 @geindex Compilation model
983 This chapter describes the compilation model used by GNAT. Although
984 similar to that used by other languages such as C and C++, this model
985 is substantially different from the traditional Ada compilation models,
986 which are based on a centralized program library. The chapter covers
987 the following material:
990 @itemize *
992 @item 
993 Topics related to source file makeup and naming
996 @itemize *
998 @item 
999 @ref{22,,Source Representation}
1001 @item 
1002 @ref{23,,Foreign Language Representation}
1004 @item 
1005 @ref{24,,File Naming Topics and Utilities}
1006 @end itemize
1008 @item 
1009 @ref{25,,Configuration Pragmas}
1011 @item 
1012 @ref{26,,Generating Object Files}
1014 @item 
1015 @ref{27,,Source Dependencies}
1017 @item 
1018 @ref{28,,The Ada Library Information Files}
1020 @item 
1021 @ref{29,,Binding an Ada Program}
1023 @item 
1024 @ref{2a,,GNAT and Libraries}
1026 @item 
1027 @ref{2b,,Conditional Compilation}
1029 @item 
1030 @ref{2c,,Mixed Language Programming}
1032 @item 
1033 @ref{2d,,GNAT and Other Compilation Models}
1035 @item 
1036 @ref{2e,,Using GNAT Files with External Tools}
1037 @end itemize
1039 @menu
1040 * Source Representation:: 
1041 * Foreign Language Representation:: 
1042 * File Naming Topics and Utilities:: 
1043 * Configuration Pragmas:: 
1044 * Generating Object Files:: 
1045 * Source Dependencies:: 
1046 * The Ada Library Information Files:: 
1047 * Binding an Ada Program:: 
1048 * GNAT and Libraries:: 
1049 * Conditional Compilation:: 
1050 * Mixed Language Programming:: 
1051 * GNAT and Other Compilation Models:: 
1052 * Using GNAT Files with External Tools:: 
1054 @end menu
1056 @node Source Representation,Foreign Language Representation,,The GNAT Compilation Model
1057 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id2}@anchor{2f}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model source-representation}@anchor{22}
1058 @section Source Representation
1061 @geindex Latin-1
1063 @geindex VT
1064 @geindex HT
1065 @geindex CR
1066 @geindex LF
1067 @geindex FF
1069 Ada source programs are represented in standard text files, using
1070 Latin-1 coding. Latin-1 is an 8-bit code that includes the familiar
1071 7-bit ASCII set, plus additional characters used for
1072 representing foreign languages (see @ref{23,,Foreign Language Representation}
1073 for support of non-USA character sets). The format effector characters
1074 are represented using their standard ASCII encodings, as follows:
1076 @quotation
1079 @multitable {xxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxx} 
1080 @item
1082 Character
1084 @tab
1086 Effect
1088 @tab
1090 Code
1092 @item
1094 @code{VT}
1096 @tab
1098 Vertical tab
1100 @tab
1102 @code{16#0B#}
1104 @item
1106 @code{HT}
1108 @tab
1110 Horizontal tab
1112 @tab
1114 @code{16#09#}
1116 @item
1118 @code{CR}
1120 @tab
1122 Carriage return
1124 @tab
1126 @code{16#0D#}
1128 @item
1130 @code{LF}
1132 @tab
1134 Line feed
1136 @tab
1138 @code{16#0A#}
1140 @item
1142 @code{FF}
1144 @tab
1146 Form feed
1148 @tab
1150 @code{16#0C#}
1152 @end multitable
1154 @end quotation
1156 Source files are in standard text file format. In addition, GNAT will
1157 recognize a wide variety of stream formats, in which the end of
1158 physical lines is marked by any of the following sequences:
1159 @code{LF}, @code{CR}, @code{CR-LF}, or @code{LF-CR}. This is useful
1160 in accommodating files that are imported from other operating systems.
1162 @geindex End of source file; Source file@comma{} end
1164 @geindex SUB (control character)
1166 The end of a source file is normally represented by the physical end of
1167 file. However, the control character @code{16#1A#} (@code{SUB}) is also
1168 recognized as signalling the end of the source file. Again, this is
1169 provided for compatibility with other operating systems where this
1170 code is used to represent the end of file.
1172 @geindex spec (definition)
1173 @geindex compilation (definition)
1175 Each file contains a single Ada compilation unit, including any pragmas
1176 associated with the unit. For example, this means you must place a
1177 package declaration (a package `spec') and the corresponding body in
1178 separate files. An Ada `compilation' (which is a sequence of
1179 compilation units) is represented using a sequence of files. Similarly,
1180 you will place each subunit or child unit in a separate file.
1182 @node Foreign Language Representation,File Naming Topics and Utilities,Source Representation,The GNAT Compilation Model
1183 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model foreign-language-representation}@anchor{23}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id3}@anchor{30}
1184 @section Foreign Language Representation
1187 GNAT supports the standard character sets defined in Ada as well as
1188 several other non-standard character sets for use in localized versions
1189 of the compiler (@ref{31,,Character Set Control}).
1191 @menu
1192 * Latin-1:: 
1193 * Other 8-Bit Codes:: 
1194 * Wide_Character Encodings:: 
1195 * Wide_Wide_Character Encodings:: 
1197 @end menu
1199 @node Latin-1,Other 8-Bit Codes,,Foreign Language Representation
1200 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id4}@anchor{32}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model latin-1}@anchor{33}
1201 @subsection Latin-1
1204 @geindex Latin-1
1206 The basic character set is Latin-1. This character set is defined by ISO
1207 standard 8859, part 1. The lower half (character codes @code{16#00#}
1208 … @code{16#7F#)} is identical to standard ASCII coding, but the upper
1209 half is used to represent additional characters. These include extended letters
1210 used by European languages, such as French accents, the vowels with umlauts
1211 used in German, and the extra letter A-ring used in Swedish.
1213 @geindex Ada.Characters.Latin_1
1215 For a complete list of Latin-1 codes and their encodings, see the source
1216 file of library unit @code{Ada.Characters.Latin_1} in file
1217 @code{a-chlat1.ads}.
1218 You may use any of these extended characters freely in character or
1219 string literals. In addition, the extended characters that represent
1220 letters can be used in identifiers.
1222 @node Other 8-Bit Codes,Wide_Character Encodings,Latin-1,Foreign Language Representation
1223 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id5}@anchor{34}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model other-8-bit-codes}@anchor{35}
1224 @subsection Other 8-Bit Codes
1227 GNAT also supports several other 8-bit coding schemes:
1229 @geindex Latin-2
1231 @geindex ISO 8859-2
1234 @table @asis
1236 @item `ISO 8859-2 (Latin-2)'
1238 Latin-2 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1239 equivalence.
1240 @end table
1242 @geindex Latin-3
1244 @geindex ISO 8859-3
1247 @table @asis
1249 @item `ISO 8859-3 (Latin-3)'
1251 Latin-3 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1252 equivalence.
1253 @end table
1255 @geindex Latin-4
1257 @geindex ISO 8859-4
1260 @table @asis
1262 @item `ISO 8859-4 (Latin-4)'
1264 Latin-4 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1265 equivalence.
1266 @end table
1268 @geindex ISO 8859-5
1270 @geindex Cyrillic
1273 @table @asis
1275 @item `ISO 8859-5 (Cyrillic)'
1277 ISO 8859-5 letters (Cyrillic) allowed in identifiers, with uppercase and
1278 lowercase equivalence.
1279 @end table
1281 @geindex ISO 8859-15
1283 @geindex Latin-9
1286 @table @asis
1288 @item `ISO 8859-15 (Latin-9)'
1290 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers, with uppercase and
1291 lowercase equivalence.
1292 @end table
1294 @geindex code page 437 (IBM PC)
1297 @table @asis
1299 @item `IBM PC (code page 437)'
1301 This code page is the normal default for PCs in the U.S. It corresponds
1302 to the original IBM PC character set. This set has some, but not all, of
1303 the extended Latin-1 letters, but these letters do not have the same
1304 encoding as Latin-1. In this mode, these letters are allowed in
1305 identifiers with uppercase and lowercase equivalence.
1306 @end table
1308 @geindex code page 850 (IBM PC)
1311 @table @asis
1313 @item `IBM PC (code page 850)'
1315 This code page is a modification of 437 extended to include all the
1316 Latin-1 letters, but still not with the usual Latin-1 encoding. In this
1317 mode, all these letters are allowed in identifiers with uppercase and
1318 lowercase equivalence.
1320 @item `Full Upper 8-bit'
1322 Any character in the range 80-FF allowed in identifiers, and all are
1323 considered distinct. In other words, there are no uppercase and lowercase
1324 equivalences in this range. This is useful in conjunction with
1325 certain encoding schemes used for some foreign character sets (e.g.,
1326 the typical method of representing Chinese characters on the PC).
1328 @item `No Upper-Half'
1330 No upper-half characters in the range 80-FF are allowed in identifiers.
1331 This gives Ada 83 compatibility for identifier names.
1332 @end table
1334 For precise data on the encodings permitted, and the uppercase and lowercase
1335 equivalences that are recognized, see the file @code{csets.adb} in
1336 the GNAT compiler sources. You will need to obtain a full source release
1337 of GNAT to obtain this file.
1339 @node Wide_Character Encodings,Wide_Wide_Character Encodings,Other 8-Bit Codes,Foreign Language Representation
1340 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id6}@anchor{36}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model wide-character-encodings}@anchor{37}
1341 @subsection Wide_Character Encodings
1344 GNAT allows wide character codes to appear in character and string
1345 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1346 possible encoding schemes:
1349 @table @asis
1351 @item `Hex Coding'
1353 In this encoding, a wide character is represented by the following five
1354 character sequence:
1356 @example
1357 ESC a b c d
1358 @end example
1360 where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1361 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1362 example, ESC A345 is used to represent the wide character with code
1363 @code{16#A345#}.
1364 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set.
1365 @end table
1367 @geindex Upper-Half Coding
1370 @table @asis
1372 @item `Upper-Half Coding'
1374 The wide character with encoding @code{16#abcd#} where the upper bit is on
1375 (in other words, ‘a’ is in the range 8-F) is represented as two bytes,
1376 @code{16#ab#} and @code{16#cd#}. The second byte cannot be a format control
1377 character, but is not required to be in the upper half. This method can
1378 be also used for shift-JIS or EUC, where the internal coding matches the
1379 external coding.
1380 @end table
1382 @geindex Shift JIS Coding
1385 @table @asis
1387 @item `Shift JIS Coding'
1389 A wide character is represented by a two-character sequence,
1390 @code{16#ab#} and
1391 @code{16#cd#}, with the restrictions described for upper-half encoding as
1392 described above. The internal character code is the corresponding JIS
1393 character according to the standard algorithm for Shift-JIS
1394 conversion. Only characters defined in the JIS code set table can be
1395 used with this encoding method.
1396 @end table
1398 @geindex EUC Coding
1401 @table @asis
1403 @item `EUC Coding'
1405 A wide character is represented by a two-character sequence
1406 @code{16#ab#} and
1407 @code{16#cd#}, with both characters being in the upper half. The internal
1408 character code is the corresponding JIS character according to the EUC
1409 encoding algorithm. Only characters defined in the JIS code set table
1410 can be used with this encoding method.
1412 @item `UTF-8 Coding'
1414 A wide character is represented using
1415 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1416 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1417 is a one, two, or three byte sequence:
1419 @example
1420 16#0000#-16#007f#: 2#0xxxxxxx#
1421 16#0080#-16#07ff#: 2#110xxxxx# 2#10xxxxxx#
1422 16#0800#-16#ffff#: 2#1110xxxx# 2#10xxxxxx# 2#10xxxxxx#
1423 @end example
1425 where the @code{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1426 16-bit character value. Note that all lower half ASCII characters
1427 are represented as ASCII bytes and all upper half characters and
1428 other wide characters are represented as sequences of upper-half
1429 (The full UTF-8 scheme allows for encoding 31-bit characters as
1430 6-byte sequences, and in the following section on wide wide
1431 characters, the use of these sequences is documented).
1433 @item `Brackets Coding'
1435 In this encoding, a wide character is represented by the following eight
1436 character sequence:
1438 @example
1439 [ " a b c d " ]
1440 @end example
1442 where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1443 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1444 example, [‘A345’] is used to represent the wide character with code
1445 @code{16#A345#}. It is also possible (though not required) to use the
1446 Brackets coding for upper half characters. For example, the code
1447 @code{16#A3#} can be represented as @code{['A3']}.
1449 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set,
1450 and is also the method used for wide character encoding in some standard
1451 ACATS (Ada Conformity Assessment Test Suite) test suite distributions.
1452 @end table
1454 @cartouche
1455 @quotation Note 
1456 Some of these coding schemes do not permit the full use of the
1457 Ada character set. For example, neither Shift JIS nor EUC allow the
1458 use of the upper half of the Latin-1 set.
1459 @end quotation
1460 @end cartouche
1462 @node Wide_Wide_Character Encodings,,Wide_Character Encodings,Foreign Language Representation
1463 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id7}@anchor{38}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model wide-wide-character-encodings}@anchor{39}
1464 @subsection Wide_Wide_Character Encodings
1467 GNAT allows wide wide character codes to appear in character and string
1468 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1469 possible encoding schemes:
1472 @table @asis
1474 @item `UTF-8 Coding'
1476 A wide character is represented using
1477 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1478 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1479 of character codes with values greater than 16#FFFF# is a
1480 is a four, five, or six byte sequence:
1482 @example
1483 16#01_0000#-16#10_FFFF#:     11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx
1484                              10xxxxxx
1485 16#0020_0000#-16#03FF_FFFF#: 111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx
1486                              10xxxxxx 10xxxxxx
1487 16#0400_0000#-16#7FFF_FFFF#: 1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx
1488                              10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
1489 @end example
1491 where the @code{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1492 32-bit character value.
1494 @item `Brackets Coding'
1496 In this encoding, a wide wide character is represented by the following ten or
1497 twelve byte character sequence:
1499 @example
1500 [ " a b c d e f " ]
1501 [ " a b c d e f g h " ]
1502 @end example
1504 where @code{a-h} are the six or eight hexadecimal
1505 characters (using uppercase letters) of the wide wide character code. For
1506 example, [“1F4567”] is used to represent the wide wide character with code
1507 @code{16#001F_4567#}.
1509 This scheme is compatible with use of the full Wide_Wide_Character set,
1510 and is also the method used for wide wide character encoding in some standard
1511 ACATS (Ada Conformity Assessment Test Suite) test suite distributions.
1512 @end table
1514 @node File Naming Topics and Utilities,Configuration Pragmas,Foreign Language Representation,The GNAT Compilation Model
1515 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model file-naming-topics-and-utilities}@anchor{24}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id8}@anchor{3a}
1516 @section File Naming Topics and Utilities
1519 GNAT has a default file naming scheme and also provides the user with
1520 a high degree of control over how the names and extensions of the
1521 source files correspond to the Ada compilation units that they contain.
1523 @menu
1524 * File Naming Rules:: 
1525 * Using Other File Names:: 
1526 * Alternative File Naming Schemes:: 
1527 * Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname:: 
1528 * File Name Krunching with gnatkr:: 
1529 * Renaming Files with gnatchop:: 
1531 @end menu
1533 @node File Naming Rules,Using Other File Names,,File Naming Topics and Utilities
1534 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model file-naming-rules}@anchor{3b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id9}@anchor{3c}
1535 @subsection File Naming Rules
1538 The default file name is determined by the name of the unit that the
1539 file contains. The name is formed by taking the full expanded name of
1540 the unit and replacing the separating dots with hyphens and using
1541 lowercase for all letters.
1543 An exception arises if the file name generated by the above rules starts
1544 with one of the characters
1545 @code{a}, @code{g}, @code{i}, or @code{s}, and the second character is a
1546 minus. In this case, the character tilde is used in place
1547 of the minus. The reason for this special rule is to avoid clashes with
1548 the standard names for child units of the packages System, Ada,
1549 Interfaces, and GNAT, which use the prefixes
1550 @code{s-}, @code{a-}, @code{i-}, and @code{g-},
1551 respectively.
1553 The file extension is @code{.ads} for a spec and
1554 @code{.adb} for a body. The following table shows some
1555 examples of these rules.
1557 @quotation
1560 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
1561 @item
1563 Source File
1565 @tab
1567 Ada Compilation Unit
1569 @item
1571 @code{main.ads}
1573 @tab
1575 Main (spec)
1577 @item
1579 @code{main.adb}
1581 @tab
1583 Main (body)
1585 @item
1587 @code{arith_functions.ads}
1589 @tab
1591 Arith_Functions (package spec)
1593 @item
1595 @code{arith_functions.adb}
1597 @tab
1599 Arith_Functions (package body)
1601 @item
1603 @code{func-spec.ads}
1605 @tab
1607 Func.Spec (child package spec)
1609 @item
1611 @code{func-spec.adb}
1613 @tab
1615 Func.Spec (child package body)
1617 @item
1619 @code{main-sub.adb}
1621 @tab
1623 Sub (subunit of Main)
1625 @item
1627 @code{a~bad.adb}
1629 @tab
1631 A.Bad (child package body)
1633 @end multitable
1635 @end quotation
1637 Following these rules can result in excessively long
1638 file names if corresponding
1639 unit names are long (for example, if child units or subunits are
1640 heavily nested). An option is available to shorten such long file names
1641 (called file name ‘krunching’). This may be particularly useful when
1642 programs being developed with GNAT are to be used on operating systems
1643 with limited file name lengths. @ref{3d,,Using gnatkr}.
1645 Of course, no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over
1646 all possible unit names; if file name krunching is used, it is your
1647 responsibility to ensure no name clashes occur. Alternatively you
1648 can specify the exact file names that you want used, as described
1649 in the next section. Finally, if your Ada programs are migrating from a
1650 compiler with a different naming convention, you can use the gnatchop
1651 utility to produce source files that follow the GNAT naming conventions.
1652 (For details see @ref{1d,,Renaming Files with gnatchop}.)
1654 Note: in the case of Windows or Mac OS operating systems, case is not
1655 significant. So for example on Windows if the canonical name is
1656 @code{main-sub.adb}, you can use the file name @code{Main-Sub.adb} instead.
1657 However, case is significant for other operating systems, so for example,
1658 if you want to use other than canonically cased file names on a Unix system,
1659 you need to follow the procedures described in the next section.
1661 @node Using Other File Names,Alternative File Naming Schemes,File Naming Rules,File Naming Topics and Utilities
1662 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id10}@anchor{3e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-other-file-names}@anchor{1c}
1663 @subsection Using Other File Names
1666 @geindex File names
1668 In the previous section, we have described the default rules used by
1669 GNAT to determine the file name in which a given unit resides. It is
1670 often convenient to follow these default rules, and if you follow them,
1671 the compiler knows without being explicitly told where to find all
1672 the files it needs.
1674 @geindex Source_File_Name pragma
1676 However, in some cases, particularly when a program is imported from
1677 another Ada compiler environment, it may be more convenient for the
1678 programmer to specify which file names contain which units. GNAT allows
1679 arbitrary file names to be used by means of the Source_File_Name pragma.
1680 The form of this pragma is as shown in the following examples:
1682 @example
1683 pragma Source_File_Name (My_Utilities.Stacks,
1684   Spec_File_Name => "myutilst_a.ada");
1685 pragma Source_File_name (My_Utilities.Stacks,
1686   Body_File_Name => "myutilst.ada");
1687 @end example
1689 As shown in this example, the first argument for the pragma is the unit
1690 name (in this example a child unit). The second argument has the form
1691 of a named association. The identifier
1692 indicates whether the file name is for a spec or a body;
1693 the file name itself is given by a string literal.
1695 The source file name pragma is a configuration pragma, which means that
1696 normally it will be placed in the @code{gnat.adc}
1697 file used to hold configuration
1698 pragmas that apply to a complete compilation environment.
1699 For more details on how the @code{gnat.adc} file is created and used
1700 see @ref{3f,,Handling of Configuration Pragmas}.
1702 @geindex gnat.adc
1704 GNAT allows completely arbitrary file names to be specified using the
1705 source file name pragma. However, if the file name specified has an
1706 extension other than @code{.ads} or @code{.adb} it is necessary to use
1707 a special syntax when compiling the file. The name in this case must be
1708 preceded by the special sequence @code{-x} followed by a space and the name
1709 of the language, here @code{ada}, as in:
1711 @example
1712 $ gcc -c -x ada peculiar_file_name.sim
1713 @end example
1715 @code{gnatmake} handles non-standard file names in the usual manner (the
1716 non-standard file name for the main program is simply used as the
1717 argument to gnatmake). Note that if the extension is also non-standard,
1718 then it must be included in the @code{gnatmake} command, it may not
1719 be omitted.
1721 @node Alternative File Naming Schemes,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname,Using Other File Names,File Naming Topics and Utilities
1722 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model alternative-file-naming-schemes}@anchor{40}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id11}@anchor{41}
1723 @subsection Alternative File Naming Schemes
1726 @geindex File naming schemes
1727 @geindex alternative
1729 @geindex File names
1731 The previous section described the use of the @code{Source_File_Name}
1732 pragma to allow arbitrary names to be assigned to individual source files.
1733 However, this approach requires one pragma for each file, and especially in
1734 large systems can result in very long @code{gnat.adc} files, and also create
1735 a maintenance problem.
1737 @geindex Source_File_Name pragma
1739 GNAT also provides a facility for specifying systematic file naming schemes
1740 other than the standard default naming scheme previously described. An
1741 alternative scheme for naming is specified by the use of
1742 @code{Source_File_Name} pragmas having the following format:
1744 @example
1745 pragma Source_File_Name (
1746    Spec_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1747  [ , Casing          => CASING_SPEC]
1748  [ , Dot_Replacement => STRING_LITERAL ] );
1750 pragma Source_File_Name (
1751    Body_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1752  [ , Casing          => CASING_SPEC ]
1753  [ , Dot_Replacement => STRING_LITERAL ] ) ;
1755 pragma Source_File_Name (
1756    Subunit_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1757  [ , Casing          => CASING_SPEC ]
1758  [ , Dot_Replacement => STRING_LITERAL ] ) ;
1760 FILE_NAME_PATTERN ::= STRING_LITERAL
1761 CASING_SPEC ::= Lowercase | Uppercase | Mixedcase
1762 @end example
1764 The @code{FILE_NAME_PATTERN} string shows how the file name is constructed.
1765 It contains a single asterisk character, and the unit name is substituted
1766 systematically for this asterisk. The optional parameter
1767 @code{Casing} indicates
1768 whether the unit name is to be all upper-case letters, all lower-case letters,
1769 or mixed-case. If no
1770 @code{Casing} parameter is used, then the default is all
1771 lower-case.
1773 The optional @code{Dot_Replacement} string is used to replace any periods
1774 that occur in subunit or child unit names. If no @code{Dot_Replacement}
1775 argument is used then separating dots appear unchanged in the resulting
1776 file name.
1777 Although the above syntax indicates that the
1778 @code{Casing} argument must appear
1779 before the @code{Dot_Replacement} argument, but it
1780 is also permissible to write these arguments in the opposite order.
1782 As indicated, it is possible to specify different naming schemes for
1783 bodies, specs, and subunits. Quite often the rule for subunits is the
1784 same as the rule for bodies, in which case, there is no need to give
1785 a separate @code{Subunit_File_Name} rule, and in this case the
1786 @code{Body_File_name} rule is used for subunits as well.
1788 The separate rule for subunits can also be used to implement the rather
1789 unusual case of a compilation environment (e.g., a single directory) which
1790 contains a subunit and a child unit with the same unit name. Although
1791 both units cannot appear in the same partition, the Ada Reference Manual
1792 allows (but does not require) the possibility of the two units coexisting
1793 in the same environment.
1795 The file name translation works in the following steps:
1798 @itemize *
1800 @item 
1801 If there is a specific @code{Source_File_Name} pragma for the given unit,
1802 then this is always used, and any general pattern rules are ignored.
1804 @item 
1805 If there is a pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to
1806 the unit, then the resulting file name will be used if the file exists. If
1807 more than one pattern matches, the latest one will be tried first, and the
1808 first attempt resulting in a reference to a file that exists will be used.
1810 @item 
1811 If no pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to the unit
1812 for which the corresponding file exists, then the standard GNAT default
1813 naming rules are used.
1814 @end itemize
1816 As an example of the use of this mechanism, consider a commonly used scheme
1817 in which file names are all lower case, with separating periods copied
1818 unchanged to the resulting file name, and specs end with @code{.1.ada}, and
1819 bodies end with @code{.2.ada}. GNAT will follow this scheme if the following
1820 two pragmas appear:
1822 @example
1823 pragma Source_File_Name
1824   (Spec_File_Name => ".1.ada");
1825 pragma Source_File_Name
1826   (Body_File_Name => ".2.ada");
1827 @end example
1829 The default GNAT scheme is actually implemented by providing the following
1830 default pragmas internally:
1832 @example
1833 pragma Source_File_Name
1834   (Spec_File_Name => ".ads", Dot_Replacement => "-");
1835 pragma Source_File_Name
1836   (Body_File_Name => ".adb", Dot_Replacement => "-");
1837 @end example
1839 Our final example implements a scheme typically used with one of the
1840 Ada 83 compilers, where the separator character for subunits was ‘__’
1841 (two underscores), specs were identified by adding @code{_.ADA}, bodies
1842 by adding @code{.ADA}, and subunits by
1843 adding @code{.SEP}. All file names were
1844 upper case. Child units were not present of course since this was an
1845 Ada 83 compiler, but it seems reasonable to extend this scheme to use
1846 the same double underscore separator for child units.
1848 @example
1849 pragma Source_File_Name
1850   (Spec_File_Name => "_.ADA",
1851    Dot_Replacement => "__",
1852    Casing = Uppercase);
1853 pragma Source_File_Name
1854   (Body_File_Name => ".ADA",
1855    Dot_Replacement => "__",
1856    Casing = Uppercase);
1857 pragma Source_File_Name
1858   (Subunit_File_Name => ".SEP",
1859    Dot_Replacement => "__",
1860    Casing = Uppercase);
1861 @end example
1863 @geindex gnatname
1865 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname,File Name Krunching with gnatkr,Alternative File Naming Schemes,File Naming Topics and Utilities
1866 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model handling-arbitrary-file-naming-conventions-with-gnatname}@anchor{42}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id12}@anchor{43}
1867 @subsection Handling Arbitrary File Naming Conventions with @code{gnatname}
1870 @geindex File Naming Conventions
1872 @menu
1873 * Arbitrary File Naming Conventions:: 
1874 * Running gnatname:: 
1875 * Switches for gnatname:: 
1876 * Examples of gnatname Usage:: 
1878 @end menu
1880 @node Arbitrary File Naming Conventions,Running gnatname,,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
1881 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model arbitrary-file-naming-conventions}@anchor{44}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id13}@anchor{45}
1882 @subsubsection Arbitrary File Naming Conventions
1885 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
1886 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
1887 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
1888 does not need additional information.
1890 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
1891 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
1892 a configuration pragmas file (@ref{25,,Configuration Pragmas})
1893 or a project file.
1894 When the non-standard file naming conventions are well-defined,
1895 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
1896 (@ref{40,,Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
1897 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
1898 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
1899 must be defined.
1900 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
1901 source file names within the compiler,
1902 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
1903 set of files.
1905 @node Running gnatname,Switches for gnatname,Arbitrary File Naming Conventions,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
1906 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id14}@anchor{46}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model running-gnatname}@anchor{47}
1907 @subsubsection Running @code{gnatname}
1910 The usual form of the @code{gnatname} command is:
1912 @example
1913 $ gnatname [ switches ]  naming_pattern  [ naming_patterns ]
1914     [--and [ switches ]  naming_pattern  [ naming_patterns ]]
1915 @end example
1917 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
1918 @code{gnatname} will display its usage.
1920 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
1921 find all the compilation units in files that follow at least one of the
1922 naming patterns. To find these compilation units,
1923 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
1924 regular files.
1926 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
1927 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes (or single
1928 quotes on Windows).
1929 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
1930 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
1932 @code{gnatname} may be called with several sections of directories/patterns.
1933 Sections are separated by the switch @code{--and}. In each section, there must be
1934 at least one pattern. If no directory is specified in a section, the current
1935 directory (or the project directory if @code{-P} is used) is implied.
1936 The options other that the directory switches and the patterns apply globally
1937 even if they are in different sections.
1939 Examples of Naming Patterns are:
1941 @example
1942 "*.[12].ada"
1943 "*.ad[sb]*"
1944 "body_*"    "spec_*"
1945 @end example
1947 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
1948 see the second kind of regular expressions described in @code{g-regexp.ads}
1949 (the ‘Glob’ regular expressions).
1951 When invoked without the switch @code{-P}, @code{gnatname} will create a
1952 configuration pragmas file @code{gnat.adc} in the current working directory,
1953 with pragmas @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada
1954 unit.
1956 @node Switches for gnatname,Examples of gnatname Usage,Running gnatname,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
1957 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id15}@anchor{48}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-gnatname}@anchor{49}
1958 @subsubsection Switches for @code{gnatname}
1961 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
1963 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
1965 @geindex --version (gnatname)
1968 @table @asis
1970 @item @code{--version}
1972 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
1973 @end table
1975 @geindex --help (gnatname)
1978 @table @asis
1980 @item @code{--help}
1982 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
1983 all other options.
1985 @item @code{--subdirs=`dir'}
1987 Real object, library or exec directories are subdirectories <dir> of the
1988 specified ones.
1990 @item @code{--no-backup}
1992 Do not create a backup copy of an existing project file.
1994 @item @code{--and}
1996 Start another section of directories/patterns.
1997 @end table
1999 @geindex -c (gnatname)
2002 @table @asis
2004 @item @code{-c`filename'}
2006 Create a configuration pragmas file @code{filename} (instead of the default
2007 @code{gnat.adc}).
2008 There may be zero, one or more space between @code{-c} and
2009 @code{filename}.
2010 @code{filename} may include directory information. @code{filename} must be
2011 writable. There may be only one switch @code{-c}.
2012 When a switch @code{-c} is
2013 specified, no switch @code{-P} may be specified (see below).
2014 @end table
2016 @geindex -d (gnatname)
2019 @table @asis
2021 @item @code{-d`dir'}
2023 Look for source files in directory @code{dir}. There may be zero, one or more
2024 spaces between @code{-d} and @code{dir}.
2025 @code{dir} may end with @code{/**}, that is it may be of the form
2026 @code{root_dir/**}. In this case, the directory @code{root_dir} and all of its
2027 subdirectories, recursively, have to be searched for sources.
2028 When a switch @code{-d}
2029 is specified, the current working directory will not be searched for source
2030 files, unless it is explicitly specified with a @code{-d}
2031 or @code{-D} switch.
2032 Several switches @code{-d} may be specified.
2033 If @code{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
2034 the configuration pragmas file specified with switch
2035 @code{-c},
2036 or to the directory of the project file specified with switch
2037 @code{-P} or,
2038 if neither switch @code{-c}
2039 nor switch @code{-P} are specified, it is relative to the
2040 current working directory. The directory
2041 specified with switch @code{-d} must exist and be readable.
2042 @end table
2044 @geindex -D (gnatname)
2047 @table @asis
2049 @item @code{-D`filename'}
2051 Look for source files in all directories listed in text file @code{filename}.
2052 There may be zero, one or more spaces between @code{-D}
2053 and @code{filename}.
2054 @code{filename} must be an existing, readable text file.
2055 Each nonempty line in @code{filename} must be a directory.
2056 Specifying switch @code{-D} is equivalent to specifying as many
2057 switches @code{-d} as there are nonempty lines in
2058 @code{file}.
2060 @item @code{-eL}
2062 Follow symbolic links when processing project files.
2064 @geindex -f (gnatname)
2066 @item @code{-f`pattern'}
2068 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
2069 other than Ada to the list of sources of a project file.
2070 It is only useful if a -P switch is used.
2071 For example,
2073 @example
2074 gnatname -Pprj -f"*.c" "*.ada"
2075 @end example
2077 will look for Ada units in all files with the @code{.ada} extension,
2078 and will add to the list of file for project @code{prj.gpr} the C files
2079 with extension @code{.c}.
2081 @geindex -h (gnatname)
2083 @item @code{-h}
2085 Output usage (help) information. The output is written to @code{stdout}.
2087 @geindex -P (gnatname)
2089 @item @code{-P`proj'}
2091 Create or update project file @code{proj}. There may be zero, one or more space
2092 between @code{-P} and @code{proj}. @code{proj} may include directory
2093 information. @code{proj} must be writable.
2094 There may be only one switch @code{-P}.
2095 When a switch @code{-P} is specified,
2096 no switch @code{-c} may be specified.
2097 On all platforms, except on VMS, when @code{gnatname} is invoked for an
2098 existing project file <proj>.gpr, a backup copy of the project file is created
2099 in the project directory with file name <proj>.gpr.saved_x. ‘x’ is the first
2100 non negative number that makes this backup copy a new file.
2102 @geindex -v (gnatname)
2104 @item @code{-v}
2106 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @code{stdout}.
2107 This includes name of the file written, the name of the directories to search
2108 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
2109 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
2110 and if so the name of the unit.
2111 @end table
2113 @geindex -v -v (gnatname)
2116 @table @asis
2118 @item @code{-v -v}
2120 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
2121 for each file in the searched directories whose name matches none of
2122 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
2124 @geindex -x (gnatname)
2126 @item @code{-x`pattern'}
2128 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
2129 that would match the name patterns. For example,
2131 @example
2132 gnatname -x "*_nt.ada" "*.ada"
2133 @end example
2135 will look for Ada units in all files with the @code{.ada} extension,
2136 except those whose names end with @code{_nt.ada}.
2137 @end table
2139 @node Examples of gnatname Usage,,Switches for gnatname,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
2140 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model examples-of-gnatname-usage}@anchor{4a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id16}@anchor{4b}
2141 @subsubsection Examples of @code{gnatname} Usage
2144 @example
2145 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
2146 @end example
2148 In this example, the directory @code{/home/me} must already exist
2149 and be writable. In addition, the directory
2150 @code{/home/me/sources} (specified by
2151 @code{-d sources}) must exist and be readable.
2153 Note the optional spaces after @code{-c} and @code{-d}.
2155 @example
2156 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
2157 -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
2158 @end example
2160 Note that several switches @code{-d} may be used,
2161 even in conjunction with one or several switches
2162 @code{-D}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
2163 are used in this example.
2165 @node File Name Krunching with gnatkr,Renaming Files with gnatchop,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname,File Naming Topics and Utilities
2166 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model file-name-krunching-with-gnatkr}@anchor{4c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id17}@anchor{4d}
2167 @subsection File Name Krunching with @code{gnatkr}
2170 @geindex gnatkr
2172 This section discusses the method used by the compiler to shorten
2173 the default file names chosen for Ada units so that they do not
2174 exceed the maximum length permitted. It also describes the
2175 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
2176 applying this shortening.
2178 @menu
2179 * About gnatkr:: 
2180 * Using gnatkr:: 
2181 * Krunching Method:: 
2182 * Examples of gnatkr Usage:: 
2184 @end menu
2186 @node About gnatkr,Using gnatkr,,File Name Krunching with gnatkr
2187 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model about-gnatkr}@anchor{4e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id18}@anchor{4f}
2188 @subsubsection About @code{gnatkr}
2191 The default file naming rule in GNAT
2192 is that the file name must be derived from
2193 the unit name. The exact default rule is as follows:
2196 @itemize *
2198 @item 
2199 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
2201 @item 
2202 If such a replacement occurs in the
2203 second character position of a name, and the first character is
2204 @code{a}, @code{g}, @code{s}, or @code{i},
2205 then replace the dot by the character
2206 @code{~} (tilde)
2207 instead of a minus.
2209 The reason for this exception is to avoid clashes
2210 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
2211 and GNAT, which use the prefixes
2212 @code{s-}, @code{a-}, @code{i-}, and @code{g-},
2213 respectively.
2214 @end itemize
2216 The @code{-gnatk`nn'}
2217 switch of the compiler activates a ‘krunching’
2218 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
2219 integer).
2221 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
2222 a given file, when krunched to a specified maximum length.
2224 @node Using gnatkr,Krunching Method,About gnatkr,File Name Krunching with gnatkr
2225 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id19}@anchor{50}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-gnatkr}@anchor{3d}
2226 @subsubsection Using @code{gnatkr}
2229 The @code{gnatkr} command has the form:
2231 @example
2232 $ gnatkr name [ length ]
2233 @end example
2235 @code{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
2236 in the standard manner described in the previous section (i.e., in particular
2237 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
2238 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
2239 characters other than period). If an extension is present then it will
2240 be preserved in the output. For example, when krunching @code{hellofile.ads}
2241 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
2243 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
2244 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
2245 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
2246 such as @code{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
2247 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
2248 gives the result @code{hellworl.adb}.
2250 Note that the result is always all lower case.
2251 Characters of the other case are folded as required.
2253 @code{length} represents the length of the krunched name. The default
2254 when no argument is given is 8 characters. A length of zero stands for
2255 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
2256 implied crunching length is always eight characters.
2258 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
2259 original argument was a file name with an extension.
2261 @node Krunching Method,Examples of gnatkr Usage,Using gnatkr,File Name Krunching with gnatkr
2262 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id20}@anchor{51}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model krunching-method}@anchor{52}
2263 @subsubsection Krunching Method
2266 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
2267 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
2268 unit and replacing the separating dots with hyphens and
2269 using lowercase
2270 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
2271 replaced by a tilde if the first character is
2272 @code{a}, @code{i}, @code{g}, or @code{s}.
2273 The extension is @code{.ads} for a
2274 spec and @code{.adb} for a body.
2275 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
2276 the specified length by following these rules:
2279 @itemize *
2281 @item 
2282 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
2283 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
2284 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
2286 @item 
2287 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
2288 if there are two of equal length), and shortened by dropping
2289 its last character. This is repeated until the name is short enough.
2291 As an example, consider the krunching of @code{our-strings-wide_fixed.adb}
2292 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems:
2294 @example
2295 our-strings-wide_fixed 22
2296 our strings wide fixed 19
2297 our string  wide fixed 18
2298 our strin   wide fixed 17
2299 our stri    wide fixed 16
2300 our stri    wide fixe  15
2301 our str     wide fixe  14
2302 our str     wid  fixe  13
2303 our str     wid  fix   12
2304 ou  str     wid  fix   11
2305 ou  st      wid  fix   10
2306 ou  st      wi   fix   9
2307 ou  st      wi   fi    8
2308 Final file name: oustwifi.adb
2309 @end example
2311 @item 
2312 The file names for all predefined units are always krunched to eight
2313 characters. The krunching of these predefined units uses the following
2314 special prefix replacements:
2317 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxx} 
2318 @item
2320 Prefix
2322 @tab
2324 Replacement
2326 @item
2328 @code{ada-}
2330 @tab
2332 @code{a-}
2334 @item
2336 @code{gnat-}
2338 @tab
2340 @code{g-}
2342 @item
2344 @code{interfac es-}
2346 @tab
2348 @code{i-}
2350 @item
2352 @code{system-}
2354 @tab
2356 @code{s-}
2358 @end multitable
2361 These system files have a hyphen in the second character position. That
2362 is why normal user files replace such a character with a
2363 tilde, to avoid confusion with system file names.
2365 As an example of this special rule, consider
2366 @code{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
2368 @example
2369 ada-strings-wide_fixed 22
2370 a-  strings wide fixed 18
2371 a-  string  wide fixed 17
2372 a-  strin   wide fixed 16
2373 a-  stri    wide fixed 15
2374 a-  stri    wide fixe  14
2375 a-  str     wide fixe  13
2376 a-  str     wid  fixe  12
2377 a-  str     wid  fix   11
2378 a-  st      wid  fix   10
2379 a-  st      wi   fix   9
2380 a-  st      wi   fi    8
2381 Final file name: a-stwifi.adb
2382 @end example
2383 @end itemize
2385 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
2386 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
2387 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
2388 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
2389 krunched name of a file.
2391 @node Examples of gnatkr Usage,,Krunching Method,File Name Krunching with gnatkr
2392 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model examples-of-gnatkr-usage}@anchor{53}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id21}@anchor{54}
2393 @subsubsection Examples of @code{gnatkr} Usage
2396 @example
2397 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
2398 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
2399 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
2400 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
2401 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
2402 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
2403 @end example
2405 @node Renaming Files with gnatchop,,File Name Krunching with gnatkr,File Naming Topics and Utilities
2406 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id22}@anchor{55}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model renaming-files-with-gnatchop}@anchor{1d}
2407 @subsection Renaming Files with @code{gnatchop}
2410 @geindex gnatchop
2412 This section discusses how to handle files with multiple units by using
2413 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
2414 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
2416 @menu
2417 * Handling Files with Multiple Units:: 
2418 * Operating gnatchop in Compilation Mode:: 
2419 * Command Line for gnatchop:: 
2420 * Switches for gnatchop:: 
2421 * Examples of gnatchop Usage:: 
2423 @end menu
2425 @node Handling Files with Multiple Units,Operating gnatchop in Compilation Mode,,Renaming Files with gnatchop
2426 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model handling-files-with-multiple-units}@anchor{56}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id23}@anchor{57}
2427 @subsubsection Handling Files with Multiple Units
2430 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
2431 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
2432 between the file name and the unit name.
2434 If you want to keep your files with multiple units,
2435 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation system,
2436 you can use @code{gnatname} to generate or update your project files.
2437 Generated or modified project files can be processed by GNAT.
2439 See @ref{42,,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname}
2440 for more details on how to use @cite{gnatname}.
2442 Alternatively, if you want to permanently restructure a set of ‘foreign’
2443 files so that they match the GNAT rules, and do the remaining development
2444 using the GNAT structure, you can simply use @code{gnatchop} once, generate the
2445 new set of files and work with them from that point on.
2447 Note that if your file containing multiple units starts with a byte order
2448 mark (BOM) specifying UTF-8 encoding, then the files generated by gnatchop
2449 will each start with a copy of this BOM, meaning that they can be compiled
2450 automatically in UTF-8 mode without needing to specify an explicit encoding.
2452 @node Operating gnatchop in Compilation Mode,Command Line for gnatchop,Handling Files with Multiple Units,Renaming Files with gnatchop
2453 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id24}@anchor{58}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model operating-gnatchop-in-compilation-mode}@anchor{59}
2454 @subsubsection Operating gnatchop in Compilation Mode
2457 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
2458 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
2459 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
2460 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
2461 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
2462 belong to the following unit. These rules
2463 almost always result in the right choice of
2464 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
2465 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
2466 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
2467 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
2469 However, using a special option to activate ‘compilation mode’,
2470 @code{gnatchop}
2471 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
2472 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
2473 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
2474 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
2475 in a quite different manner.
2477 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
2478 only configuration pragmas, then this file is appended to the
2479 @code{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
2480 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
2481 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
2482 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
2483 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
2484 @code{gnat.adc} file is the representation
2485 of a compilation environment. For more information on the
2486 @code{gnat.adc} file, see @ref{3f,,Handling of Configuration Pragmas}.
2488 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
2489 is given a file that starts with
2490 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
2491 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
2492 behavior provides the required behavior described in the RM for the
2493 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
2494 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
2495 units.
2497 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
2498 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
2499 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
2500 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
2501 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
2502 compilation.
2504 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
2505 compilation mode described above is used only if you need exactly
2506 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
2507 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
2508 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
2509 switch provides the required behavior, and is for example the mode
2510 in which GNAT processes the ACVC tests.
2512 @node Command Line for gnatchop,Switches for gnatchop,Operating gnatchop in Compilation Mode,Renaming Files with gnatchop
2513 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model command-line-for-gnatchop}@anchor{5a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id25}@anchor{5b}
2514 @subsubsection Command Line for @code{gnatchop}
2517 The @code{gnatchop} command has the form:
2519 @example
2520 $ gnatchop switches file_name [file_name ...]
2521       [directory]
2522 @end example
2524 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
2525 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
2526 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
2527 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
2529 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
2530 the current directory for each unit in each of the files.
2532 @code{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
2533 the output files will be written. If it is not specified, all files are
2534 written to the current directory.
2536 For example, given a
2537 file called @code{hellofiles} containing
2539 @example
2540 procedure Hello;
2542 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
2543 procedure Hello is
2544 begin
2545    Put_Line ("Hello");
2546 end Hello;
2547 @end example
2549 the command
2551 @example
2552 $ gnatchop hellofiles
2553 @end example
2555 generates two files in the current directory, one called
2556 @code{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
2557 and the other called @code{hello.adb} containing the remaining text. The
2558 original file is not affected. The generated files can be compiled in
2559 the normal manner.
2561 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
2562 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
2563 new sources.
2565 For example, given a
2566 file called @code{toto.txt} containing
2568 @example
2569 --  Just a comment
2570 @end example
2572 the command
2574 @example
2575 $ gnatchop toto.txt
2576 @end example
2578 will not produce any new file and will result in the following warnings:
2580 @example
2581 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
2582 no compilation units found
2583 no source files written
2584 @end example
2586 @node Switches for gnatchop,Examples of gnatchop Usage,Command Line for gnatchop,Renaming Files with gnatchop
2587 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id26}@anchor{5c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-gnatchop}@anchor{5d}
2588 @subsubsection Switches for @code{gnatchop}
2591 @code{gnatchop} recognizes the following switches:
2593 @geindex --version (gnatchop)
2596 @table @asis
2598 @item @code{--version}
2600 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
2601 @end table
2603 @geindex --help (gnatchop)
2606 @table @asis
2608 @item @code{--help}
2610 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
2611 all other options.
2612 @end table
2614 @geindex -c (gnatchop)
2617 @table @asis
2619 @item @code{-c}
2621 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
2622 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
2623 previous section for a full description of this mode.
2625 @item @code{-gnat`xxx'}
2627 This passes the given @code{-gnat`xxx'} switch to @code{gnat} which is
2628 used to parse the given file. Not all `xxx' options make sense,
2629 but for example, the use of @code{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
2630 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
2632 @item @code{-h}
2634 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
2635 output file showing usage information.
2636 @end table
2638 @geindex -k (gnatchop)
2641 @table @asis
2643 @item @code{-k`mm'}
2645 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
2646 of characters.
2647 This is useful if the
2648 resulting set of files is required to be interoperable with systems
2649 which limit the length of file names.
2650 No space is allowed between the @code{-k} and the numeric value. The numeric
2651 value may be omitted in which case a default of @code{-k8},
2652 suitable for use
2653 with DOS-like file systems, is used. If no @code{-k} switch
2654 is present then
2655 there is no limit on the length of file names.
2656 @end table
2658 @geindex -p (gnatchop)
2661 @table @asis
2663 @item @code{-p}
2665 Causes the file modification time stamp of the input file to be
2666 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
2667 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
2668 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
2669 @end table
2671 @geindex -q (gnatchop)
2674 @table @asis
2676 @item @code{-q}
2678 Causes output of informational messages indicating the set of generated
2679 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
2680 @end table
2682 @geindex -r (gnatchop)
2684 @geindex Source_Reference pragmas
2687 @table @asis
2689 @item @code{-r}
2691 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
2692 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
2693 of the original unchopped file. This switch causes
2694 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
2695 generated files to refers back to the original file name and line number.
2696 The result is that all error messages refer back to the original
2697 unchopped file.
2698 In addition, the debugging information placed into the object file (when
2699 the @code{-g} switch of @code{gcc} or @code{gnatmake} is
2700 specified)
2701 also refers back to this original file so that tools like profilers and
2702 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
2704 If the original file to be chopped itself contains
2705 a @code{Source_Reference}
2706 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
2707 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
2708 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
2709 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
2710 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
2711 contain preprocessing statements and multiple units.
2712 @end table
2714 @geindex -v (gnatchop)
2717 @table @asis
2719 @item @code{-v}
2721 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
2722 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
2723 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
2724 @end table
2726 @geindex -w (gnatchop)
2729 @table @asis
2731 @item @code{-w}
2733 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
2734 fatal error if there is already a file with the same name as a
2735 file it would otherwise output, in other words if the files to be
2736 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
2737 check, and causes all but the last instance of such duplicated
2738 units to be skipped.
2739 @end table
2741 @geindex --GCC= (gnatchop)
2744 @table @asis
2746 @item @code{--GCC=`xxxx'}
2748 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
2749 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
2750 @end table
2752 @node Examples of gnatchop Usage,,Switches for gnatchop,Renaming Files with gnatchop
2753 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model examples-of-gnatchop-usage}@anchor{5e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id27}@anchor{5f}
2754 @subsubsection Examples of @code{gnatchop} Usage
2757 @example
2758 $ gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
2759 @end example
2761 Chops the source file @code{hello_s.ada}. The output files will be
2762 placed in the directory @code{prerelease/files},
2763 overwriting any
2764 files with matching names in that directory (no files in the current
2765 directory are modified).
2767 @example
2768 $ gnatchop archive
2769 @end example
2771 Chops the source file @code{archive}
2772 into the current directory. One
2773 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
2774 around, for example in email messages. The required sources are simply
2775 concatenated (for example, using a Unix @code{cat}
2776 command), and then
2777 @code{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
2778 file names.
2780 @example
2781 $ gnatchop file1 file2 file3 direc
2782 @end example
2784 Chops all units in files @code{file1}, @code{file2}, @code{file3}, placing
2785 the resulting files in the directory @code{direc}. Note that if any units
2786 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
2787 is generated, and no files are written. To override this check, use the
2788 @code{-w} switch,
2789 in which case the last occurrence in the last file will
2790 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
2791 unit will be skipped.
2793 @node Configuration Pragmas,Generating Object Files,File Naming Topics and Utilities,The GNAT Compilation Model
2794 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model configuration-pragmas}@anchor{25}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id28}@anchor{60}
2795 @section Configuration Pragmas
2798 @geindex Configuration pragmas
2800 @geindex Pragmas
2801 @geindex configuration
2803 Configuration pragmas include those pragmas described as
2804 such in the Ada Reference Manual, as well as
2805 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas.
2806 See the @code{Implementation_Defined_Pragmas} chapter in the
2807 @cite{GNAT_Reference_Manual} for details on these
2808 additional GNAT-specific configuration pragmas.
2809 Most notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
2810 specifying non-default names for source files, is a configuration
2811 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
2812 recognized by GNAT:
2814 @example
2815 Ada_83
2816 Ada_95
2817 Ada_05
2818 Ada_2005
2819 Ada_12
2820 Ada_2012
2821 Ada_2022
2822 Aggregate_Individually_Assign
2823 Allow_Integer_Address
2824 Annotate
2825 Assertion_Policy
2826 Assume_No_Invalid_Values
2827 C_Pass_By_Copy
2828 Check_Float_Overflow
2829 Check_Name
2830 Check_Policy
2831 Component_Alignment
2832 Convention_Identifier
2833 Debug_Policy
2834 Default_Scalar_Storage_Order
2835 Default_Storage_Pool
2836 Detect_Blocking
2837 Disable_Atomic_Synchronization
2838 Discard_Names
2839 Elaboration_Checks
2840 Eliminate
2841 Enable_Atomic_Synchronization
2842 Extend_System
2843 Extensions_Allowed
2844 External_Name_Casing
2845 Fast_Math
2846 Favor_Top_Level
2847 Ignore_Pragma
2848 Implicit_Packing
2849 Initialize_Scalars
2850 Interrupt_State
2851 Interrupts_System_By_Default
2852 License
2853 Locking_Policy
2854 No_Component_Reordering
2855 No_Heap_Finalization
2856 No_Strict_Aliasing
2857 Normalize_Scalars
2858 Optimize_Alignment
2859 Overflow_Mode
2860 Overriding_Renamings
2861 Partition_Elaboration_Policy
2862 Persistent_BSS
2863 Prefix_Exception_Messages
2864 Priority_Specific_Dispatching
2865 Profile
2866 Profile_Warnings
2867 Queuing_Policy
2868 Rename_Pragma
2869 Restrictions
2870 Restriction_Warnings
2871 Reviewable
2872 Short_Circuit_And_Or
2873 Source_File_Name
2874 Source_File_Name_Project
2875 SPARK_Mode
2876 Style_Checks
2877 Suppress
2878 Suppress_Exception_Locations
2879 Task_Dispatching_Policy
2880 Unevaluated_Use_Of_Old
2881 Unsuppress
2882 Use_VADS_Size
2883 User_Aspect_Definition
2884 Validity_Checks
2885 Warning_As_Error
2886 Warnings
2887 Wide_Character_Encoding
2888 @end example
2890 @menu
2891 * Handling of Configuration Pragmas:: 
2892 * The Configuration Pragmas Files:: 
2894 @end menu
2896 @node Handling of Configuration Pragmas,The Configuration Pragmas Files,,Configuration Pragmas
2897 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model handling-of-configuration-pragmas}@anchor{3f}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id29}@anchor{61}
2898 @subsection Handling of Configuration Pragmas
2901 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
2902 unit, or they can appear in a configuration pragma file to apply to
2903 all compilations performed in a given compilation environment.
2905 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
2906 way to handle configuration pragmas following the semantics for
2907 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
2908 See @ref{59,,Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
2909 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
2910 @code{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
2911 as described in the following section.
2913 In the case of @code{Restrictions} pragmas appearing as configuration
2914 pragmas in individual compilation units, the exact handling depends on
2915 the type of restriction.
2917 Restrictions that require partition-wide consistency (like
2918 @code{No_Tasking}) are
2919 recognized wherever they appear
2920 and can be freely inherited, e.g. from a `with'ed unit to the `with'ing
2921 unit. This makes sense since the binder will in any case insist on seeing
2922 consistent use, so any unit not conforming to any restrictions that are
2923 anywhere in the partition will be rejected, and you might as well find
2924 that out at compile time rather than at bind time.
2926 For restrictions that do not require partition-wide consistency, e.g.
2927 SPARK or No_Implementation_Attributes, in general the restriction applies
2928 only to the unit in which the pragma appears, and not to any other units.
2930 The exception is No_Elaboration_Code which always applies to the entire
2931 object file from a compilation, i.e. to the body, spec, and all subunits.
2932 This restriction can be specified in a configuration pragma file, or it
2933 can be on the body and/or the spec (in either case it applies to all the
2934 relevant units). It can appear on a subunit only if it has previously
2935 appeared in the body of spec.
2937 @node The Configuration Pragmas Files,,Handling of Configuration Pragmas,Configuration Pragmas
2938 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id30}@anchor{62}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-configuration-pragmas-files}@anchor{63}
2939 @subsection The Configuration Pragmas Files
2942 @geindex gnat.adc
2944 In GNAT a compilation environment is defined by the current
2945 directory at the time that a compile command is given. This current
2946 directory is searched for a file whose name is @code{gnat.adc}. If
2947 this file is present, it is expected to contain one or more
2948 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
2949 However, if the switch @code{-gnatA} is used, @code{gnat.adc} is not
2950 considered. When taken into account, @code{gnat.adc} is added to the
2951 dependencies, so that if @code{gnat.adc} is modified later, an invocation of
2952 @code{gnatmake} will recompile the source.
2954 Configuration pragmas may be entered into the @code{gnat.adc} file
2955 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
2956 configuration pragmas, or more conveniently by direct editing of the
2957 @code{gnat.adc} file, which is a standard format source file.
2959 Besides @code{gnat.adc}, additional files containing configuration
2960 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
2961 @code{-gnatec=`path'} where @code{path} must designate an existing file that
2962 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
2963 in addition to those found in @code{gnat.adc} (provided @code{gnat.adc}
2964 is present and switch @code{-gnatA} is not used).
2966 It is allowable to specify several switches @code{-gnatec=}, all of which
2967 will be taken into account.
2969 Files containing configuration pragmas specified with switches
2970 @code{-gnatec=} are added to the dependencies, unless they are
2971 temporary files. A file is considered temporary if its name ends in
2972 @code{.tmp} or @code{.TMP}. Certain tools follow this naming
2973 convention because they pass information to @code{gcc} via
2974 temporary files that are immediately deleted; it doesn’t make sense to
2975 depend on a file that no longer exists. Such tools include
2976 @code{gprbuild}, @code{gnatmake}, and @code{gnatcheck}.
2978 By default, configuration pragma files are stored by their absolute paths in
2979 ALI files. You can use the @code{-gnateb} switch in order to store them by
2980 their basename instead.
2982 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
2983 project attributes.
2985 @c --Comment
2986 @c See :ref:`Specifying_Configuration_Pragmas` for more details.
2988 @node Generating Object Files,Source Dependencies,Configuration Pragmas,The GNAT Compilation Model
2989 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-object-files}@anchor{26}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id31}@anchor{64}
2990 @section Generating Object Files
2993 An Ada program consists of a set of source files, and the first step in
2994 compiling the program is to generate the corresponding object files.
2995 These are generated by compiling a subset of these source files.
2996 The files you need to compile are the following:
2999 @itemize *
3001 @item 
3002 If a package spec has no body, compile the package spec to produce the
3003 object file for the package.
3005 @item 
3006 If a package has both a spec and a body, compile the body to produce the
3007 object file for the package. The source file for the package spec need
3008 not be compiled in this case because there is only one object file, which
3009 contains the code for both the spec and body of the package.
3011 @item 
3012 For a subprogram, compile the subprogram body to produce the object file
3013 for the subprogram. The spec, if one is present, is as usual in a
3014 separate file, and need not be compiled.
3015 @end itemize
3017 @geindex Subunits
3020 @itemize *
3022 @item 
3023 In the case of subunits, only compile the parent unit. A single object
3024 file is generated for the entire subunit tree, which includes all the
3025 subunits.
3027 @item 
3028 Compile child units independently of their parent units
3029 (though, of course, the spec of all the ancestor unit must be present in order
3030 to compile a child unit).
3032 @geindex Generics
3034 @item 
3035 Compile generic units in the same manner as any other units. The object
3036 files in this case are small dummy files that contain at most the
3037 flag used for elaboration checking. This is because GNAT always handles generic
3038 instantiation by means of macro expansion. However, it is still necessary to
3039 compile generic units, for dependency checking and elaboration purposes.
3040 @end itemize
3042 The preceding rules describe the set of files that must be compiled to
3043 generate the object files for a program. Each object file has the same
3044 name as the corresponding source file, except that the extension is
3045 @code{.o} as usual.
3047 You may wish to compile other files for the purpose of checking their
3048 syntactic and semantic correctness. For example, in the case where a
3049 package has a separate spec and body, you would not normally compile the
3050 spec. However, it is convenient in practice to compile the spec to make
3051 sure it is error-free before compiling clients of this spec, because such
3052 compilations will fail if there is an error in the spec.
3054 GNAT provides an option for compiling such files purely for the
3055 purposes of checking correctness; such compilations are not required as
3056 part of the process of building a program. To compile a file in this
3057 checking mode, use the @code{-gnatc} switch.
3059 @node Source Dependencies,The Ada Library Information Files,Generating Object Files,The GNAT Compilation Model
3060 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id32}@anchor{65}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model source-dependencies}@anchor{27}
3061 @section Source Dependencies
3064 A given object file clearly depends on the source file which is compiled
3065 to produce it. Here we are using “depends” in the sense of a typical
3066 @code{make} utility; in other words, an object file depends on a source
3067 file if changes to the source file require the object file to be
3068 recompiled.
3069 In addition to this basic dependency, a given object may depend on
3070 additional source files as follows:
3073 @itemize *
3075 @item 
3076 If a file being compiled `with's a unit @code{X}, the object file
3077 depends on the file containing the spec of unit @code{X}. This includes
3078 files that are `with'ed implicitly either because they are parents
3079 of `with'ed child units or they are run-time units required by the
3080 language constructs used in a particular unit.
3082 @item 
3083 If a file being compiled instantiates a library level generic unit, the
3084 object file depends on both the spec and body files for this generic
3085 unit.
3087 @item 
3088 If a file being compiled instantiates a generic unit defined within a
3089 package, the object file depends on the body file for the package as
3090 well as the spec file.
3091 @end itemize
3093 @geindex Inline
3095 @geindex -gnatn switch
3098 @itemize *
3100 @item 
3101 If a file being compiled contains a call to a subprogram for which
3102 pragma @code{Inline} applies and inlining is activated with the
3103 @code{-gnatn} switch, the object file depends on the file containing the
3104 body of this subprogram as well as on the file containing the spec. Note
3105 that for inlining to actually occur as a result of the use of this switch,
3106 it is necessary to compile in optimizing mode.
3108 @geindex -gnatN switch
3110 The use of @code{-gnatN} activates  inlining optimization
3111 that is performed by the front end of the compiler. This inlining does
3112 not require that the code generation be optimized. Like @code{-gnatn},
3113 the use of this switch generates additional dependencies.
3115 When using a gcc-based back end, then the use of
3116 @code{-gnatN} is deprecated, and the use of @code{-gnatn} is preferred.
3117 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
3118 inlining, but that is no longer the case.
3120 @item 
3121 If an object file @code{O} depends on the proper body of a subunit through
3122 inlining or instantiation, it depends on the parent unit of the subunit.
3123 This means that any modification of the parent unit or one of its subunits
3124 affects the compilation of @code{O}.
3126 @item 
3127 The object file for a parent unit depends on all its subunit body files.
3129 @item 
3130 The previous two rules meant that for purposes of computing dependencies and
3131 recompilation, a body and all its subunits are treated as an indivisible whole.
3133 These rules are applied transitively: if unit @code{A} `with's
3134 unit @code{B}, whose elaboration calls an inlined procedure in package
3135 @code{C}, the object file for unit @code{A} will depend on the body of
3136 @code{C}, in file @code{c.adb}.
3138 The set of dependent files described by these rules includes all the
3139 files on which the unit is semantically dependent, as dictated by the
3140 Ada language standard. However, it is a superset of what the
3141 standard describes, because it includes generic, inline, and subunit
3142 dependencies.
3144 An object file must be recreated by recompiling the corresponding source
3145 file if any of the source files on which it depends are modified. For
3146 example, if the @code{make} utility is used to control compilation,
3147 the rule for an Ada object file must mention all the source files on
3148 which the object file depends, according to the above definition.
3149 The determination of the necessary
3150 recompilations is done automatically when one uses @code{gnatmake}.
3151 @end itemize
3153 @node The Ada Library Information Files,Binding an Ada Program,Source Dependencies,The GNAT Compilation Model
3154 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id33}@anchor{66}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-ada-library-information-files}@anchor{28}
3155 @section The Ada Library Information Files
3158 @geindex Ada Library Information files
3160 @geindex ALI files
3162 Each compilation actually generates two output files. The first of these
3163 is the normal object file that has a @code{.o} extension. The second is a
3164 text file containing full dependency information. It has the same
3165 name as the source file, but an @code{.ali} extension.
3166 This file is known as the Ada Library Information (@code{ALI}) file.
3167 The following information is contained in the @code{ALI} file.
3170 @itemize *
3172 @item 
3173 Version information (indicates which version of GNAT was used to compile
3174 the unit(s) in question)
3176 @item 
3177 Main program information (including priority and time slice settings,
3178 as well as the wide character encoding used during compilation).
3180 @item 
3181 List of arguments used in the @code{gcc} command for the compilation
3183 @item 
3184 Attributes of the unit, including configuration pragmas used, an indication
3185 of whether the compilation was successful, exception model used etc.
3187 @item 
3188 A list of relevant restrictions applying to the unit (used for consistency)
3189 checking.
3191 @item 
3192 Categorization information (e.g., use of pragma @code{Pure}).
3194 @item 
3195 Information on all `with'ed units, including presence of
3196 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas.
3198 @item 
3199 Information from any @code{Linker_Options} pragmas used in the unit
3201 @item 
3202 Information on the use of @code{Body_Version} or @code{Version}
3203 attributes in the unit.
3205 @item 
3206 Dependency information. This is a list of files, together with
3207 time stamp and checksum information. These are files on which
3208 the unit depends in the sense that recompilation is required
3209 if any of these units are modified.
3211 @item 
3212 Cross-reference data. Contains information on all entities referenced
3213 in the unit. Used by some tools to provide cross-reference information.
3214 @end itemize
3216 For a full detailed description of the format of the @code{ALI} file,
3217 see the source of the body of unit @code{Lib.Writ}, contained in file
3218 @code{lib-writ.adb} in the GNAT compiler sources.
3220 @node Binding an Ada Program,GNAT and Libraries,The Ada Library Information Files,The GNAT Compilation Model
3221 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model binding-an-ada-program}@anchor{29}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id34}@anchor{67}
3222 @section Binding an Ada Program
3225 When using languages such as C and C++, once the source files have been
3226 compiled the only remaining step in building an executable program
3227 is linking the object modules together. This means that it is possible to
3228 link an inconsistent version of a program, in which two units have
3229 included different versions of the same header.
3231 The rules of Ada do not permit such an inconsistent program to be built.
3232 For example, if two clients have different versions of the same package,
3233 it is illegal to build a program containing these two clients.
3234 These rules are enforced by the GNAT binder, which also determines an
3235 elaboration order consistent with the Ada rules.
3237 The GNAT binder is run after all the object files for a program have
3238 been created. It is given the name of the main program unit, and from
3239 this it determines the set of units required by the program, by reading the
3240 corresponding ALI files. It generates error messages if the program is
3241 inconsistent or if no valid order of elaboration exists.
3243 If no errors are detected, the binder produces a main program, in Ada by
3244 default, that contains calls to the elaboration procedures of those
3245 compilation unit that require them, followed by
3246 a call to the main program. This Ada program is compiled to generate the
3247 object file for the main program. The name of
3248 the Ada file is @code{b~xxx.adb} (with the corresponding spec
3249 @code{b~xxx.ads}) where @code{xxx} is the name of the
3250 main program unit.
3252 Finally, the linker is used to build the resulting executable program,
3253 using the object from the main program from the bind step as well as the
3254 object files for the Ada units of the program.
3256 @node GNAT and Libraries,Conditional Compilation,Binding an Ada Program,The GNAT Compilation Model
3257 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model gnat-and-libraries}@anchor{2a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id35}@anchor{68}
3258 @section GNAT and Libraries
3261 @geindex Library building and using
3263 This section describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
3264 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
3265 Project Manager facility (see the `GNAT_Project_Manager' chapter of the
3266 `GPRbuild User’s Guide') before reading this chapter.
3268 @menu
3269 * Introduction to Libraries in GNAT:: 
3270 * General Ada Libraries:: 
3271 * Stand-alone Ada Libraries:: 
3272 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library:: 
3274 @end menu
3276 @node Introduction to Libraries in GNAT,General Ada Libraries,,GNAT and Libraries
3277 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id36}@anchor{69}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model introduction-to-libraries-in-gnat}@anchor{6a}
3278 @subsection Introduction to Libraries in GNAT
3281 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
3282 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
3283 applications that use it. A library can be either statically linked with the
3284 application, in which case its code is directly included in the application,
3285 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
3286 its code is shared by all applications making use of this library.
3288 GNAT supports both types of libraries.
3289 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
3290 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
3291 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
3292 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
3293 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
3295 In the GNAT environment, a library has three types of components:
3298 @itemize *
3300 @item 
3301 Source files,
3303 @item 
3304 @code{ALI} files (see @ref{28,,The Ada Library Information Files}), and
3306 @item 
3307 Object files, an archive or a shared library.
3308 @end itemize
3310 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
3311 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
3312 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
3313 reflecting the library services along with all the units needed to compile
3314 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
3315 inlined routine. In the case of `stand-alone libraries' those exposed
3316 units are called `interface units' (@ref{6b,,Stand-alone Ada Libraries}).
3318 All compilation units comprising an application, including those in a library,
3319 need to be elaborated in an order partially defined by Ada’s semantics. GNAT
3320 computes the elaboration order from the @code{ALI} files and this is why they
3321 constitute a mandatory part of GNAT libraries.
3322 `Stand-alone libraries' are the exception to this rule because a specific
3323 library elaboration routine is produced independently of the application(s)
3324 using the library.
3326 @node General Ada Libraries,Stand-alone Ada Libraries,Introduction to Libraries in GNAT,GNAT and Libraries
3327 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model general-ada-libraries}@anchor{6c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id37}@anchor{6d}
3328 @subsection General Ada Libraries
3331 @menu
3332 * Building a library:: 
3333 * Installing a library:: 
3334 * Using a library:: 
3336 @end menu
3338 @node Building a library,Installing a library,,General Ada Libraries
3339 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model building-a-library}@anchor{6e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id38}@anchor{6f}
3340 @subsubsection Building a library
3343 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
3344 which supports a special type of project called a `Library Project'
3345 (see the `Library Projects' section in the `GNAT Project Manager'
3346 chapter of the `GPRbuild User’s Guide').
3348 A project is considered a library project, when two project-level attributes
3349 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
3350 control different aspects of library configuration, additional optional
3351 project-level attributes can be specified:
3354 @itemize *
3356 @item 
3358 @table @asis
3360 @item @code{Library_Kind}
3362 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
3363 @end table
3365 @item 
3367 @table @asis
3369 @item @code{Library_Version}
3371 This attribute specifies the library version; this value is used
3372 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
3373 installed versions of the binaries are compatible.
3374 @end table
3376 @item 
3377 @code{Library_Options}
3379 @item 
3381 @table @asis
3383 @item @code{Library_GCC}
3385 These attributes specify additional low-level options to be used during
3386 library generation, and redefine the actual application used to generate
3387 library.
3388 @end table
3389 @end itemize
3391 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
3392 including recompilation of the source files for which objects do not exist
3393 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
3394 the library (i.e., copying associated source, object and @code{ALI} files
3395 to the specified location).
3397 Here is a simple library project file:
3399 @example
3400 project My_Lib is
3401   for Source_Dirs use ("src1", "src2");
3402   for Object_Dir use "obj";
3403   for Library_Name use "mylib";
3404   for Library_Dir use "lib";
3405   for Library_Kind use "dynamic";
3406 end My_lib;
3407 @end example
3409 and the compilation command to build and install the library:
3411 @example
3412 $ gnatmake -Pmy_lib
3413 @end example
3415 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
3416 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
3417 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
3418 steps are discussed below.
3420 There are various possibilities for compiling the units that make up the
3421 library: for example with a Makefile (@ref{70,,Using the GNU make Utility}) or
3422 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
3423 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
3424 interface of the library. This dummy main program can then be given to
3425 @code{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
3427 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
3428 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
3430 Here is an example of such a dummy program:
3432 @example
3433 with My_Lib.Service1;
3434 with My_Lib.Service2;
3435 with My_Lib.Service3;
3436 procedure My_Lib_Dummy is
3437 begin
3438    null;
3439 end;
3440 @end example
3442 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
3444 @example
3445 # compiling the library
3446 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
3448 # we don't need the dummy object itself
3449 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
3451 # create an archive with the remaining objects
3452 $ ar rc libmy_lib.a *.o
3453 # some systems may require "ranlib" to be run as well
3455 # or create a shared library
3456 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
3457 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
3459 # remove the object files that are now in the library
3460 $ rm *.o
3462 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
3463 # regenerate the objects that are in the library
3464 $ chmod -w *.ali
3465 @end example
3467 Please note that the library must have a name of the form @code{lib`xxx'.a}
3468 or @code{lib`xxx'.so} (or @code{lib`xxx'.dll} on Windows) in order to
3469 be accessed by the directive @code{-l`xxx'} at link time.
3471 @node Installing a library,Using a library,Building a library,General Ada Libraries
3472 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id39}@anchor{71}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model installing-a-library}@anchor{72}
3473 @subsubsection Installing a library
3476 @geindex ADA_PROJECT_PATH
3478 @geindex GPR_PROJECT_PATH
3480 If you use project files, library installation is part of the library build
3481 process (see the `Installing a Library with Project Files' section of the
3482 `GNAT Project Manager' chapter of the `GPRbuild User’s Guide').
3484 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
3485 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
3486 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
3487 @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). Alternatively, the system
3488 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
3489 paths, by specifying the libraries’ location in the configuration files
3490 @code{ada_source_path} and @code{ada_object_path}. These configuration files
3491 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
3492 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
3494 @example
3495 $ gcc -v
3496 @end example
3498 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
3499 must contain one unique directory name.
3500 Those names are added to the corresponding path
3501 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
3502 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
3503 are located.
3505 The files @code{ada_source_path} and @code{ada_object_path} might not be
3506 present in a
3507 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
3508 the directories @code{adainclude} (for the sources) and @code{adalib} (for the
3509 objects and @code{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
3510 look in @code{adainclude} and @code{adalib}, and thus the
3511 @code{ada_source_path} file
3512 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
3513 be @code{adainclude}). In the same way, the @code{ada_object_path} file must
3514 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
3515 be @code{adalib}).
3517 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
3518 time with the switch @code{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
3519 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
3520 recognized by @code{gcc}, @code{gnatmake}, @code{gnatbind}, @code{gnatls}, and all
3521 project aware tools.
3523 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
3524 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
3525 library must be installed before the GNAT library if it redefines
3526 any part of it.
3528 @node Using a library,,Installing a library,General Ada Libraries
3529 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id40}@anchor{74}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-a-library}@anchor{75}
3530 @subsubsection Using a library
3533 Once again, the project facility greatly simplifies the use of
3534 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
3535 `with' clause in the user project. For instance, to make use of the
3536 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
3537 write:
3539 @example
3540 with "my_lib";
3541 project My_Proj is
3542   ...
3543 end My_Proj;
3544 @end example
3546 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT’s
3547 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
3548 following project, when `with'ed by your main project, will link with the
3549 third-party library @code{liba.a}:
3551 @example
3552 project Liba is
3553    for Externally_Built use "true";
3554    for Source_Files use ();
3555    for Library_Dir use "lib";
3556    for Library_Name use "a";
3557    for Library_Kind use "static";
3558 end Liba;
3559 @end example
3561 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
3562 especially interesting in the context of systems with several interdependent
3563 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
3564 left to the tools having visibility over project dependence information.
3566 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
3567 library is on both your source and object path
3568 (see @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
3569 and @ref{76,,Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
3570 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
3571 library at link time.
3573 For example, you can use the library @code{mylib} installed in
3574 @code{/dir/my_lib_src} and @code{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
3576 @example
3577 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \\
3578   -largs -lmy_lib
3579 @end example
3581 This can be expressed more simply:
3583 @example
3584 $ gnatmake my_appl
3585 @end example
3587 when the following conditions are met:
3590 @itemize *
3592 @item 
3593 @code{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
3594 variable 
3595 @geindex ADA_INCLUDE_PATH
3596 @geindex environment variable; ADA_INCLUDE_PATH
3597 @code{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
3598 @code{ada_source_path}
3600 @item 
3601 @code{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
3602 variable 
3603 @geindex ADA_OBJECTS_PATH
3604 @geindex environment variable; ADA_OBJECTS_PATH
3605 @code{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
3606 @code{ada_object_path}
3608 @item 
3609 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
3610 For example:
3612 @example
3613 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
3614 @end example
3615 @end itemize
3617 Note that you may also load a library dynamically at
3618 run time given its filename, as illustrated in the GNAT @code{plugins} example
3619 in the directory @code{share/examples/gnat/plugins} within the GNAT
3620 install area.
3622 @node Stand-alone Ada Libraries,Rebuilding the GNAT Run-Time Library,General Ada Libraries,GNAT and Libraries
3623 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id41}@anchor{77}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model stand-alone-ada-libraries}@anchor{6b}
3624 @subsection Stand-alone Ada Libraries
3627 @geindex Stand-alone libraries
3629 @menu
3630 * Introduction to Stand-alone Libraries:: 
3631 * Building a Stand-alone Library:: 
3632 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context:: 
3633 * Restrictions in Stand-alone Libraries:: 
3635 @end menu
3637 @node Introduction to Stand-alone Libraries,Building a Stand-alone Library,,Stand-alone Ada Libraries
3638 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id42}@anchor{78}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model introduction-to-stand-alone-libraries}@anchor{79}
3639 @subsubsection Introduction to Stand-alone Libraries
3642 A Stand-alone Library (abbreviated ‘SAL’) is a library that contains the
3643 necessary code to
3644 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
3645 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @code{ALI}
3646 files of the
3647 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
3648 to serve as a library interface. In this case, the fully
3649 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
3650 archive, the sources of interface units’ specs, and the @code{ALI}
3651 files of interface units.
3652 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
3653 the body’s
3654 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
3655 form depend on other units, the source and @code{ALI} files of those must
3656 also be provided.
3658 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
3659 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
3660 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
3661 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
3662 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
3663 then the clients do not need to be relinked.
3665 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
3666 text exposed to the clients.  Such ‘information hiding’ might be useful or
3667 necessary for various reasons.
3669 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
3670 main routine is not written in Ada.
3672 @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
3673 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model building-a-stand-alone-library}@anchor{7a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id43}@anchor{7b}
3674 @subsubsection Building a Stand-alone Library
3677 GNAT’s Project facility provides a simple way of building and installing
3678 stand-alone libraries; see the `Stand-alone Library Projects' section
3679 in the `GNAT Project Manager' chapter of the `GPRbuild User’s Guide'.
3680 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
3681 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
3682 @code{Library_Dir}; see the `Library Projects' section in the
3683 `GNAT Project Manager' chapter of the `GPRbuild User’s Guide'),
3684 the attribute @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
3686 @example
3687 for Library_Dir use "lib_dir";
3688 for Library_Name use "dummy";
3689 for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
3690 @end example
3692 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
3693 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
3694 of the project file.
3696 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
3697 a package whose name depends on the library name
3698 (@code{b~dummy.ads/b} in the example above).
3699 This binder-generated package includes initialization and
3700 finalization procedures whose
3701 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
3702 in the example
3703 above). The object corresponding to this package is included in the library.
3705 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
3706 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
3707 is built
3708 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
3709 @code{"false"}.
3711 For a Stand-Alone Library, only the @code{ALI} files of the Interface Units
3712 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
3713 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
3714 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
3715 the binding phase will fail.
3717 It is also possible to build an encapsulated library where not only
3718 the code to elaborate and finalize the library is embedded but also
3719 ensuring that the library is linked only against static
3720 libraries. So an encapsulated library only depends on system
3721 libraries, all other code, including the GNAT runtime, is embedded. To
3722 build an encapsulated library the attribute
3723 @code{Library_Standalone} must be set to @code{encapsulated}:
3725 @example
3726 for Library_Dir use "lib_dir";
3727 for Library_Name use "dummy";
3728 for Library_Kind use "dynamic";
3729 for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
3730 for Library_Standalone use "encapsulated";
3731 @end example
3733 The default value for this attribute is @code{standard} in which case
3734 a stand-alone library is built.
3736 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
3737 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
3738 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
3739 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
3740 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
3741 the library directory. The sources of the Interface
3742 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
3743 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
3744 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
3745 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
3746 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
3747 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
3748 files in the Interface Copy directory.
3750 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
3751 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
3754 @itemize *
3756 @item 
3757 Compile all library sources.
3759 @item 
3760 Invoke the binder with the switch @code{-n} (No Ada main program),
3761 with all the @code{ALI} files of the interfaces, and
3762 with the switch @code{-L} to give specific names to the @code{init}
3763 and @code{final} procedures.  For example:
3765 @example
3766 $ gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
3767 @end example
3769 @item 
3770 Compile the binder generated file:
3772 @example
3773 $ gcc -c b~int2.adb
3774 @end example
3776 @item 
3777 Link the dynamic library with all the necessary object files,
3778 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
3779 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
3780 The built library should be placed in a directory different from
3781 the object directory.
3783 @item 
3784 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
3785 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
3786 (i.e., add a word @code{SL} on the line in the @code{ALI} file that starts
3787 with letter ‘P’) and make the modified copy of the @code{ALI} file
3788 read-only.
3789 @end itemize
3791 Using SALs is not different from using other libraries
3792 (see @ref{75,,Using a library}).
3794 @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
3795 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model creating-a-stand-alone-library-to-be-used-in-a-non-ada-context}@anchor{7c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id44}@anchor{7d}
3796 @subsubsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
3799 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
3800 a non-Ada context.
3802 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
3803 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
3804 or @code{pragma Convention}.
3806 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
3808 @example
3809 package My_Package is
3811    procedure Do_Something;
3812    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
3814    procedure Do_Something_Else;
3815    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
3817 end My_Package;
3818 @end example
3820 On the foreign language side, you must provide a ‘foreign’ view of the
3821 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
3822 addition to interface subprograms.
3824 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
3825 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
3827 @example
3828 /* the library elaboration procedure */
3829 extern void mylibinit (void);
3831 /* the library finalization procedure */
3832 extern void mylibfinal (void);
3834 /* the interface exported by the library */
3835 extern void do_something (void);
3836 extern void do_something_else (void);
3837 @end example
3839 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
3840 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
3841 example) are called before the library services are used. Any number of
3842 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
3843 procedure of each library is called.
3845 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
3847 @example
3848 #include "mylib_interface.h"
3851 main (void)
3853    /* First, elaborate the library before using it */
3854    mylibinit ();
3856    /* Main program, using the library exported entities */
3857    do_something ();
3858    do_something_else ();
3860    /* Library finalization at the end of the program */
3861    mylibfinal ();
3862    return 0;
3864 @end example
3866 Note that invoking any library finalization procedure generated by
3867 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
3868 Consequently, the
3869 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
3870 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
3871 after the finalization phase.
3873 Information on limitations of binding Ada code in non-Ada contexts can be
3874 found under @ref{7e,,Binding with Non-Ada Main Programs}.
3876 Note also that special care must be taken with multi-tasks
3877 applications. The initialization and finalization routines are not
3878 protected against concurrent access. If such requirement is needed it
3879 must be ensured at the application level using a specific operating
3880 system services like a mutex or a critical-section.
3882 @node Restrictions in Stand-alone Libraries,,Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context,Stand-alone Ada Libraries
3883 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id45}@anchor{7f}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model restrictions-in-stand-alone-libraries}@anchor{80}
3884 @subsubsection Restrictions in Stand-alone Libraries
3887 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
3888 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
3891 @itemize *
3893 @item 
3894 pragma @code{Locking_Policy}
3896 @item 
3897 pragma @code{Partition_Elaboration_Policy}
3899 @item 
3900 pragma @code{Queuing_Policy}
3902 @item 
3903 pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
3905 @item 
3906 pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
3907 @end itemize
3909 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
3910 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
3911 @code{Program_Error} will
3912 be raised during the elaboration of the conflicting
3913 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
3914 should therefore be well documented.
3916 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
3917 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
3918 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
3919 conflicting libraries.
3921 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
3922 attributes are used inside a library, then you need to
3923 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @code{ALI} files in all
3924 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
3925 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
3926 to be a consideration.
3928 @node Rebuilding the GNAT Run-Time Library,,Stand-alone Ada Libraries,GNAT and Libraries
3929 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id46}@anchor{81}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model rebuilding-the-gnat-run-time-library}@anchor{82}
3930 @subsection Rebuilding the GNAT Run-Time Library
3933 @geindex GNAT Run-Time Library
3934 @geindex rebuilding
3936 @geindex Building the GNAT Run-Time Library
3938 @geindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
3940 @geindex Run-Time Library
3941 @geindex rebuilding
3943 It may be useful to recompile the GNAT library in various debugging or
3944 experimentation contexts. A project file called
3945 @code{libada.gpr} is provided to that effect and can be found in
3946 the directory containing the GNAT library. The location of this
3947 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
3948 be determined by means of the command:
3950 @example
3951 $ gnatls -v
3952 @end example
3954 The last entry in the source search path usually contains the
3955 gnat library (the @code{adainclude} directory). This project file contains its
3956 own documentation and in particular the set of instructions needed to rebuild a
3957 new library and to use it.
3959 Note that rebuilding the GNAT Run-Time is only recommended for temporary
3960 experiments or debugging, and is not supported.
3962 @geindex Conditional compilation
3964 @node Conditional Compilation,Mixed Language Programming,GNAT and Libraries,The GNAT Compilation Model
3965 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model conditional-compilation}@anchor{2b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id47}@anchor{83}
3966 @section Conditional Compilation
3969 This section presents some guidelines for modeling conditional compilation in Ada and describes the
3970 gnatprep preprocessor utility.
3972 @geindex Conditional compilation
3974 @menu
3975 * Modeling Conditional Compilation in Ada:: 
3976 * Preprocessing with gnatprep:: 
3977 * Integrated Preprocessing:: 
3979 @end menu
3981 @node Modeling Conditional Compilation in Ada,Preprocessing with gnatprep,,Conditional Compilation
3982 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id48}@anchor{84}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model modeling-conditional-compilation-in-ada}@anchor{85}
3983 @subsection Modeling Conditional Compilation in Ada
3986 It is often necessary to arrange for a single source program
3987 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
3988 ways to achieve these different goals. Some examples of the
3989 need for this feature are
3992 @itemize *
3994 @item 
3995 Adapting a program to a different hardware environment
3997 @item 
3998 Adapting a program to a different target architecture
4000 @item 
4001 Turning debugging features on and off
4003 @item 
4004 Arranging for a program to compile with different compilers
4005 @end itemize
4007 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
4008 that is defined as part of the language. The Ada language does not
4009 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
4010 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
4011 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
4012 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
4013 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
4014 separate programs, any one of which might not even be syntactically
4015 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
4016 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
4017 impossible.
4019 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
4020 this section we will discuss how this can
4021 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
4023 @menu
4024 * Use of Boolean Constants:: 
4025 * Debugging - A Special Case:: 
4026 * Conditionalizing Declarations:: 
4027 * Use of Alternative Implementations:: 
4028 * Preprocessing:: 
4030 @end menu
4032 @node Use of Boolean Constants,Debugging - A Special Case,,Modeling Conditional Compilation in Ada
4033 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id49}@anchor{86}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model use-of-boolean-constants}@anchor{87}
4034 @subsubsection Use of Boolean Constants
4037 In the case where the difference is simply which code
4038 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
4039 constants to control which code is executed.
4041 @example
4042 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
4044 if FP_Initialize_Required then
4046 end if;
4047 @end example
4049 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
4050 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
4051 deleted from the program.
4052 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
4053 has been checked for syntactic and semantic correctness.
4054 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
4055 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
4056 is turned on.)
4058 @geindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
4060 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
4061 something like:
4063 @example
4064 package Config is
4065    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
4066    Reset_Available        : constant Boolean := False;
4067    ...
4068 end Config;
4069 @end example
4071 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
4072 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
4073 Then any other unit requiring conditional compilation can do a `with'
4074 of @code{Config} to make the constants visible.
4076 @node Debugging - A Special Case,Conditionalizing Declarations,Use of Boolean Constants,Modeling Conditional Compilation in Ada
4077 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model debugging-a-special-case}@anchor{88}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id50}@anchor{89}
4078 @subsubsection Debugging - A Special Case
4081 A common use of conditional code is to execute statements (for example
4082 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
4083 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
4084 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
4085 is active:
4087 @example
4088 if Debugging then
4089    Put_Line ("got to the first stage!");
4090 end if;
4091 @end example
4095 @example
4096 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
4097    raise Temperature_Crazy;
4098 end if;
4099 @end example
4101 @geindex pragma Assert
4103 Since this is a common case, there are special features to deal with
4104 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
4105 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
4106 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
4107 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
4108 The use of pragma @code{Assert} is described in the
4109 @cite{GNAT_Reference_Manual}, but as an
4110 example, the last test could be written:
4112 @example
4113 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
4114 @end example
4116 or simply
4118 @example
4119 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
4120 @end example
4122 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
4123 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
4124 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
4125 case used as the exception message.
4127 @geindex pragma Assertion_Policy
4129 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
4130 pragma.
4132 @geindex -gnata switch
4134 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
4135 GNAT. Alternatively, you can use the @code{-gnata} switch
4136 to enable assertions from the command line, which applies to
4137 all versions of Ada.
4139 @geindex pragma Debug
4141 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
4142 @code{Debug} can be used:
4144 @example
4145 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
4146 @end example
4148 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
4149 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
4150 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
4151 containing any code you like can be included in the program and then
4152 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
4154 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
4155 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
4156 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
4157 been elaborated.
4159 @geindex pragma Debug_Policy
4161 Debug pragmas are enabled using either the @code{-gnata} switch that also
4162 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
4164 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
4165 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
4166 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
4168 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
4169 and thus they can appear in @code{gnat.adc} if you are not using a
4170 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
4171 in a project file.
4172 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
4173 the @code{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
4174 the status of these pragmas.
4176 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
4177 sequence is required, you can’t just write a pragma on its own. You have
4178 to add a @code{null} statement.
4180 @example
4181 if ... then
4182    ... -- some statements
4183 else
4184    pragma Assert (Num_Cases < 10);
4185    null;
4186 end if;
4187 @end example
4189 @node Conditionalizing Declarations,Use of Alternative Implementations,Debugging - A Special Case,Modeling Conditional Compilation in Ada
4190 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model conditionalizing-declarations}@anchor{8a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id51}@anchor{8b}
4191 @subsubsection Conditionalizing Declarations
4194 In some cases it may be necessary to conditionalize declarations to meet
4195 different requirements. For example we might want a bit string whose length
4196 is set to meet some hardware message requirement.
4198 This may be possible using declare blocks controlled
4199 by conditional constants:
4201 @example
4202 if Small_Machine then
4203    declare
4204       X : Bit_String (1 .. 10);
4205    begin
4206       ...
4207    end;
4208 else
4209    declare
4210       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
4211    begin
4212       ...
4213    end;
4214 end if;
4215 @end example
4217 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
4218 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
4219 even though one of them will not be used.
4221 Another approach is to define integer constants, e.g., @code{Bits_Per_Word},
4222 or Boolean constants, e.g., @code{Little_Endian}, and then write declarations
4223 that are parameterized by these constants. For example
4225 @example
4226 for Rec use
4227   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
4228 end record;
4229 @end example
4231 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
4233 @example
4234 for Rec use
4235   Field1 at 0 range 0 .. 32;
4236 end record;
4237 @end example
4239 for the big endian case, or
4241 @example
4242 for Rec use record
4243     Field1 at 0 range 10 .. 32;
4244 end record;
4245 @end example
4247 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
4248 notation is usable for creating static constants, clever use of this
4249 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
4250 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
4251 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
4252 need to define this one yourself).
4254 @node Use of Alternative Implementations,Preprocessing,Conditionalizing Declarations,Modeling Conditional Compilation in Ada
4255 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id52}@anchor{8c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model use-of-alternative-implementations}@anchor{8d}
4256 @subsubsection Use of Alternative Implementations
4259 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
4260 can occur for example if the set of declarations required is radically
4261 different for two different configurations.
4263 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
4264 such code is to write separate units for the different cases. As long as
4265 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
4266 without creating maintenance problems. The approach is to share common
4267 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
4268 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
4269 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
4270 for different versions of the subunit for different targets, where the
4271 build script selects the right one to give to the compiler.
4273 @geindex Subunits (and conditional compilation)
4275 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
4276 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
4277 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
4279 @example
4280 if Ada_2005 then
4281    ... neat Ada 2005 code
4282 else
4283    ... not quite as neat Ada 95 code
4284 end if;
4285 @end example
4287 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
4289 But this won’t work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
4290 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
4291 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
4292 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
4293 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
4295 So instead we write
4297 @example
4298 procedure Insert is separate;
4299 @end example
4301 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
4302 code.
4303 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
4304 have two files
4307 @itemize *
4309 @item 
4310 @code{file_queries-insert-2005.adb}
4312 @item 
4313 @code{file_queries-insert-95.adb}
4314 @end itemize
4316 and the build script renames the appropriate file to @code{file_queries-insert.adb} and then carries out the compilation.
4318 This can also be done with project files’ naming schemes. For example:
4320 @example
4321 for body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
4322 @end example
4324 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
4325 than @code{ads} / @code{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
4326 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
4327 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
4328 default naming scheme.
4330 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
4331 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
4332 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
4333 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
4334 spec: @code{s-asthan.ads} which is the same for all architectures, and three
4335 bodies:
4338 @itemize *
4340 @item 
4342 @table @asis
4344 @item @code{s-asthan.adb}
4346 used for all non-VMS operating systems
4347 @end table
4349 @item 
4351 @table @asis
4353 @item @code{s-asthan-vms-alpha.adb}
4355 used for VMS on the Alpha
4356 @end table
4358 @item 
4360 @table @asis
4362 @item @code{s-asthan-vms-ia64.adb}
4364 used for VMS on the ia64
4365 @end table
4366 @end itemize
4368 The dummy version @code{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
4369 this operating system feature is not available, and the two remaining
4370 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
4371 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
4372 and operating system, and automatically selects the right version,
4373 renaming it if necessary to @code{s-asthan.adb} before the run-time build.
4375 Another style for arranging alternative implementations is through Ada’s
4376 access-to-subprogram facility.
4377 In case some functionality is to be conditionally included,
4378 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
4379 to designate a ‘do nothing’ procedure, and then invoke @code{Ref.all}
4380 when appropriate.
4381 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
4382 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
4383 The initialization only occurs if the library package is included in the
4384 program.
4385 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
4386 calls.
4388 @node Preprocessing,,Use of Alternative Implementations,Modeling Conditional Compilation in Ada
4389 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id53}@anchor{8e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model preprocessing}@anchor{8f}
4390 @subsubsection Preprocessing
4393 @geindex Preprocessing
4395 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
4396 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
4397 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
4398 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
4399 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
4400 standard.
4402 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
4403 extent on the various preprocessors that have been used
4404 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
4406 @geindex gnatprep
4408 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
4409 separately from the compiler, to generate a separate output source file
4410 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
4411 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
4412 @ref{90,,Preprocessing with gnatprep}.
4414 The preprocessing language allows such constructs as
4416 @example
4417 #if DEBUG or else (PRIORITY > 4) then
4418    sequence of declarations
4419 #else
4420    completely different sequence of declarations
4421 #end if;
4422 @end example
4424 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
4425 defined either on the command line or in a separate file.
4427 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
4428 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
4429 the compilation process. The compiler is given the preprocessor input which
4430 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
4431 preprocessing internally and processes the resulting output.
4432 For more details on this approach, see @ref{91,,Integrated Preprocessing}.
4434 @node Preprocessing with gnatprep,Integrated Preprocessing,Modeling Conditional Compilation in Ada,Conditional Compilation
4435 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id54}@anchor{92}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model preprocessing-with-gnatprep}@anchor{90}
4436 @subsection Preprocessing with @code{gnatprep}
4439 @geindex gnatprep
4441 @geindex Preprocessing (gnatprep)
4443 This section discusses how to use GNAT’s @code{gnatprep} utility for simple
4444 preprocessing.
4445 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
4446 special GNAT features.
4447 For further discussion of conditional compilation in general, see
4448 @ref{2b,,Conditional Compilation}.
4450 @menu
4451 * Preprocessing Symbols:: 
4452 * Using gnatprep:: 
4453 * Switches for gnatprep:: 
4454 * Form of Definitions File:: 
4455 * Form of Input Text for gnatprep:: 
4457 @end menu
4459 @node Preprocessing Symbols,Using gnatprep,,Preprocessing with gnatprep
4460 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id55}@anchor{93}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model preprocessing-symbols}@anchor{94}
4461 @subsubsection Preprocessing Symbols
4464 Preprocessing symbols are defined in `definition files' and referenced in the
4465 sources to be preprocessed. A preprocessing symbol is an identifier, following
4466 normal Ada (case-insensitive) rules for its syntax, with the restriction that
4467 all characters need to be in the ASCII set (no accented letters).
4469 @node Using gnatprep,Switches for gnatprep,Preprocessing Symbols,Preprocessing with gnatprep
4470 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id56}@anchor{95}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-gnatprep}@anchor{96}
4471 @subsubsection Using @code{gnatprep}
4474 To call @code{gnatprep} use:
4476 @example
4477 $ gnatprep [ switches ] infile outfile [ deffile ]
4478 @end example
4480 where
4483 @itemize *
4485 @item 
4487 @table @asis
4489 @item `switches'
4491 is an optional sequence of switches as described in the next section.
4492 @end table
4494 @item 
4496 @table @asis
4498 @item `infile'
4500 is the full name of the input file, which is an Ada source
4501 file containing preprocessor directives.
4502 @end table
4504 @item 
4506 @table @asis
4508 @item `outfile'
4510 is the full name of the output file, which is an Ada source
4511 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
4512 normally have an @code{ads} or @code{adb} suffix.
4513 @end table
4515 @item 
4517 @table @asis
4519 @item @code{deffile}
4521 is the full name of a text file containing definitions of
4522 preprocessing symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
4523 optional, and can be replaced by the use of the @code{-D} switch.
4524 @end table
4525 @end itemize
4527 @node Switches for gnatprep,Form of Definitions File,Using gnatprep,Preprocessing with gnatprep
4528 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id57}@anchor{97}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-gnatprep}@anchor{98}
4529 @subsubsection Switches for @code{gnatprep}
4532 @geindex --version (gnatprep)
4535 @table @asis
4537 @item @code{--version}
4539 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
4540 @end table
4542 @geindex --help (gnatprep)
4545 @table @asis
4547 @item @code{--help}
4549 If @code{--version} was not used, display usage and then exit disregarding
4550 all other options.
4551 @end table
4553 @geindex -b (gnatprep)
4556 @table @asis
4558 @item @code{-b}
4560 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
4561 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
4562 preserving line numbers in the output file.
4563 @end table
4565 @geindex -c (gnatprep)
4568 @table @asis
4570 @item @code{-c}
4572 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
4573 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
4574 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
4575 being preserved in the output file.
4576 @end table
4578 @geindex -C (gnatprep)
4581 @table @asis
4583 @item @code{-C}
4585 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
4586 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
4587 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
4588 when structured comments are used (e.g., for programs written in a
4589 pre-2014 version of the SPARK Ada subset). Note that this switch is not
4590 available when  doing integrated preprocessing (it would be useless in
4591 this context since comments are ignored by the compiler in any case).
4592 @end table
4594 @geindex -D (gnatprep)
4597 @table @asis
4599 @item @code{-D`symbol'[=`value']}
4601 Defines a new preprocessing symbol with the specified value. If no value is given
4602 on the command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
4603 can be used in place of a definition file.
4604 @end table
4606 @geindex -r (gnatprep)
4609 @table @asis
4611 @item @code{-r}
4613 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
4614 references the original input file, so that error messages will use
4615 the file name of this original file. The use of this switch implies
4616 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
4617 use will force @code{-b} mode if @code{-c}
4618 has not been specified explicitly.
4620 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
4621 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
4622 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
4623 in the preprocessed file, it will be respected by
4624 @code{gnatchop -r}
4625 so that the final chopped files will correctly refer to the original
4626 input source file for @code{gnatprep}.
4627 @end table
4629 @geindex -s (gnatprep)
4632 @table @asis
4634 @item @code{-s}
4636 Causes a sorted list of symbol names and values to be
4637 listed on the standard output file.
4638 @end table
4640 @geindex -T (gnatprep)
4643 @table @asis
4645 @item @code{-T}
4647 Use LF as line terminators when writing files. By default the line terminator
4648 of the host (LF under unix, CR/LF under Windows) is used.
4649 @end table
4651 @geindex -u (gnatprep)
4654 @table @asis
4656 @item @code{-u}
4658 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
4659 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
4660 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
4661 @end table
4663 @geindex -v (gnatprep)
4666 @table @asis
4668 @item @code{-v}
4670 Verbose mode: generates more output about work done.
4671 @end table
4673 Note: if neither @code{-b} nor @code{-c} is present,
4674 then preprocessor lines and
4675 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
4676 specified, in which case -b is assumed.
4678 @node Form of Definitions File,Form of Input Text for gnatprep,Switches for gnatprep,Preprocessing with gnatprep
4679 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model form-of-definitions-file}@anchor{99}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id58}@anchor{9a}
4680 @subsubsection Form of Definitions File
4683 The definitions file contains lines of the form:
4685 @example
4686 symbol := value
4687 @end example
4689 where @code{symbol} is a preprocessing symbol, and @code{value} is one of the following:
4692 @itemize *
4694 @item 
4695 Empty, corresponding to a null substitution,
4697 @item 
4698 A string literal using normal Ada syntax, or
4700 @item 
4701 Any sequence of characters from the set @{letters, digits, period, underline@}.
4702 @end itemize
4704 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
4705 the usual @code{--},
4706 and comments may be added to the definitions lines.
4708 @node Form of Input Text for gnatprep,,Form of Definitions File,Preprocessing with gnatprep
4709 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model form-of-input-text-for-gnatprep}@anchor{9b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id59}@anchor{9c}
4710 @subsubsection Form of Input Text for @code{gnatprep}
4713 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
4714 as well as general symbol substitution sequences.
4716 The preprocessor conditional inclusion commands have the form:
4718 @example
4719 #if <expression> [then]
4720    lines
4721 #elsif <expression> [then]
4722    lines
4723 #elsif <expression> [then]
4724    lines
4726 #else
4727    lines
4728 #end if;
4729 @end example
4731 In this example, <expression> is defined by the following grammar:
4733 @example
4734 <expression> ::=  <symbol>
4735 <expression> ::=  <symbol> = "<value>"
4736 <expression> ::=  <symbol> = <symbol>
4737 <expression> ::=  <symbol> = <integer>
4738 <expression> ::=  <symbol> > <integer>
4739 <expression> ::=  <symbol> >= <integer>
4740 <expression> ::=  <symbol> < <integer>
4741 <expression> ::=  <symbol> <= <integer>
4742 <expression> ::=  <symbol> 'Defined
4743 <expression> ::=  not <expression>
4744 <expression> ::=  <expression> and <expression>
4745 <expression> ::=  <expression> or <expression>
4746 <expression> ::=  <expression> and then <expression>
4747 <expression> ::=  <expression> or else <expression>
4748 <expression> ::=  ( <expression> )
4749 @end example
4751 Note the following restriction: it is not allowed to have “and” or “or”
4752 following “not” in the same expression without parentheses. For example, this
4753 is not allowed:
4755 @example
4756 not X or Y
4757 @end example
4759 This can be expressed instead as one of the following forms:
4761 @example
4762 (not X) or Y
4763 not (X or Y)
4764 @end example
4766 For the first test (<expression> ::= <symbol>) the symbol must have
4767 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
4768 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
4769 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
4770 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
4771 excluded.
4773 When comparing a symbol to an integer, the integer is any non negative
4774 literal integer as defined in the Ada Reference Manual, such as 3, 16#FF# or
4775 2#11#. The symbol value must also be a non negative integer. Integer values
4776 in the range 0 .. 2**31-1 are supported.
4778 The test (<expression> ::= <symbol>’Defined) is true only if
4779 the symbol has been defined in the definition file or by a @code{-D}
4780 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
4782 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
4784 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
4785 then the effect depends on whether or not switch @code{-u}
4786 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
4787 false and the test fails. If this switch is not specified, then
4788 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
4789 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
4790 or @code{False}.
4792 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
4793 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
4794 operators, without parentheses. For example, “if not X or Y then” is not
4795 allowed, but “if (not X) or Y then” and “if not (X or Y) then” are.
4797 The @code{then} keyword is optional as shown
4799 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
4800 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
4801 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
4802 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
4803 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
4804 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
4805 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
4807 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
4808 non-blank character on the line, i.e., it must be preceded only by
4809 spaces or horizontal tabs.
4811 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
4812 the sequence:
4814 @example
4815 $symbol
4816 @end example
4818 anywhere within a source line, except in a comment or within a
4819 string literal. The identifier
4820 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
4821 definition file, and the result is to substitute the value of the
4822 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
4824 Note that although the substitution of strings within a string literal
4825 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
4826 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
4828 @example
4829 Header : String := "$XYZ";
4830 @end example
4832 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
4834 @example
4835 Header : String := $XYZ;
4836 @end example
4838 and then the substitution will occur as desired.
4840 @node Integrated Preprocessing,,Preprocessing with gnatprep,Conditional Compilation
4841 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id60}@anchor{9d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model integrated-preprocessing}@anchor{91}
4842 @subsection Integrated Preprocessing
4845 As noted above, a file to be preprocessed consists of Ada source code
4846 in which preprocessing lines have been inserted. However,
4847 instead of using @code{gnatprep} to explicitly preprocess a file as a separate
4848 step before compilation, you can carry out the preprocessing implicitly
4849 as part of compilation. Such `integrated preprocessing', which is the common
4850 style with C, is performed when either or both of the following switches
4851 are passed to the compiler:
4853 @quotation
4856 @itemize *
4858 @item 
4859 @code{-gnatep}, which specifies the `preprocessor data file'.
4860 This file dictates how the source files will be preprocessed (e.g., which
4861 symbol definition files apply to which sources).
4863 @item 
4864 @code{-gnateD}, which defines values for preprocessing symbols.
4865 @end itemize
4866 @end quotation
4868 Integrated preprocessing applies only to Ada source files, it is
4869 not available for configuration pragma files.
4871 With integrated preprocessing, the output from the preprocessor is not,
4872 by default, written to any external file. Instead it is passed
4873 internally to the compiler. To preserve the result of
4874 preprocessing in a file, either run @code{gnatprep}
4875 in standalone mode or else supply the @code{-gnateG} switch
4876 (described below) to the compiler.
4878 When using project files:
4880 @quotation
4883 @itemize *
4885 @item 
4886 the builder switch @code{-x} should be used if any Ada source is
4887 compiled with @code{gnatep=}, so that the compiler finds the
4888 `preprocessor data file'.
4890 @item 
4891 the preprocessing data file and the symbol definition files should be
4892 located in the source directories of the project.
4893 @end itemize
4894 @end quotation
4896 Note that the @code{gnatmake} switch @code{-m} will almost
4897 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
4898 because @code{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
4899 preprocessing.
4901 The actual preprocessing function is described in detail in
4902 @ref{90,,Preprocessing with gnatprep}. This section explains the switches
4903 that relate to integrated preprocessing.
4905 @geindex -gnatep (gcc)
4908 @table @asis
4910 @item @code{-gnatep=`preprocessor_data_file'}
4912 This switch specifies the file name (without directory
4913 information) of the preprocessor data file. Either place this file
4914 in one of the source directories, or, when using project
4915 files, reference the project file’s directory via the
4916 @code{project_name'Project_Dir} project attribute; e.g:
4918 @quotation
4920 @example
4921 project Prj is
4922    package Compiler is
4923       for Switches ("Ada") use
4924         ("-gnatep=" & Prj'Project_Dir & "prep.def");
4925    end Compiler;
4926 end Prj;
4927 @end example
4928 @end quotation
4930 A preprocessor data file is a text file that contains `preprocessor
4931 control lines'.  A preprocessor control line directs the preprocessing of
4932 either a particular source file, or, analogous to @code{others} in Ada,
4933 all sources not specified elsewhere in  the preprocessor data file.
4934 A preprocessor control line
4935 can optionally identify a `definition file' that assigns values to
4936 preprocessor symbols, as well as a list of switches that relate to
4937 preprocessing.
4938 Empty lines and comments (using Ada syntax) are also permitted, with no
4939 semantic effect.
4941 Here’s an example of a preprocessor data file:
4943 @quotation
4945 @example
4946 "toto.adb"  "prep.def" -u
4947 --  Preprocess toto.adb, using definition file prep.def
4948 --  Undefined symbols are treated as False
4950 * -c -DVERSION=V101
4951 --  Preprocess all other sources without using a definition file
4952 --  Suppressed lined are commented
4953 --  Symbol VERSION has the value V101
4955 "tata.adb" "prep2.def" -s
4956 --  Preprocess tata.adb, using definition file prep2.def
4957 --  List all symbols with their values
4958 @end example
4959 @end quotation
4961 A preprocessor control line has the following syntax:
4963 @quotation
4965 @example
4966 <preprocessor_control_line> ::=
4967    <preprocessor_input> [ <definition_file_name> ] @{ <switch> @}
4969 <preprocessor_input> ::= <source_file_name> | '*'
4971 <definition_file_name> ::= <string_literal>
4973 <source_file_name> := <string_literal>
4975 <switch> := (See below for list)
4976 @end example
4977 @end quotation
4979 Thus  each preprocessor control line starts with either a literal string or
4980 the character ‘*’:
4983 @itemize *
4985 @item 
4986 A literal string is the file name (without directory information) of the source
4987 file that will be input to the preprocessor.
4989 @item 
4990 The character ‘*’ is a wild-card indicator; the additional parameters on the line
4991 indicate the preprocessing for all the sources
4992 that are not specified explicitly on other lines (the order of the lines is not
4993 significant).
4994 @end itemize
4996 It is an error to have two lines with the same file name or two
4997 lines starting with the character ‘*’.
4999 After the file name or ‘*’, an optional literal string specifies the name of
5000 the definition file to be used for preprocessing
5001 (@ref{99,,Form of Definitions File}). The definition files are found by the
5002 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
5003 a source in a directory other than the current directory, if the definition
5004 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
5005 directory as a source directory through the @code{-I} switch; otherwise
5006 the compiler would not find the definition file.
5008 Finally, switches similar to those of @code{gnatprep} may optionally appear:
5011 @table @asis
5013 @item @code{-b}
5015 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
5016 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
5017 This switch is always implied; however, if specified after @code{-c}
5018 it cancels the effect of @code{-c}.
5020 @item @code{-c}
5022 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
5023 by preprocessing to be retained as comments marked
5024 with the special string ‘@cite{–!}’.
5026 @item @code{-D`symbol'=`new_value'}
5028 Define or redefine @code{symbol} to have @code{new_value} as its value.
5029 The permitted form for @code{symbol} is either an Ada identifier, or any Ada reserved word
5030 aside from @code{if},
5031 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
5032 The permitted form for @code{new_value} is a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
5033 word. A symbol declared with this switch replaces a symbol with the
5034 same name defined in a definition file.
5036 @item @code{-s}
5038 Causes a sorted list of symbol names and values to be
5039 listed on the standard output file.
5041 @item @code{-u}
5043 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
5044 in the context
5045 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
5046 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
5047 @end table
5048 @end table
5050 @geindex -gnateD (gcc)
5053 @table @asis
5055 @item @code{-gnateD`symbol'[=`new_value']}
5057 Define or redefine @code{symbol} to have @code{new_value} as its value. If no value
5058 is supplied, then the value of @code{symbol} is @code{True}.
5059 The form of @code{symbol} is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
5060 rules for its syntax, and @code{new_value} is either an arbitrary string between double
5061 quotes or any sequence (including an empty sequence) of characters from the
5062 set (letters, digits, period, underline).
5063 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
5064 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
5066 Examples:
5068 @quotation
5070 @example
5071 -gnateDToto=Tata
5072 -gnateDFoo
5073 -gnateDFoo=\"Foo-Bar\"
5074 @end example
5075 @end quotation
5077 A symbol declared with this switch on the command line replaces a
5078 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
5079 switch @code{-D} in the preprocessor data file.
5081 This switch is similar to switch @code{-D} of @code{gnatprep}.
5083 @item @code{-gnateG}
5085 When integrated preprocessing is performed on source file @code{filename.extension},
5086 create or overwrite @code{filename.extension.prep} to contain
5087 the result of the preprocessing.
5088 For example if the source file is @code{foo.adb} then
5089 the output file will be @code{foo.adb.prep}.
5090 @end table
5092 @node Mixed Language Programming,GNAT and Other Compilation Models,Conditional Compilation,The GNAT Compilation Model
5093 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id61}@anchor{9e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model mixed-language-programming}@anchor{2c}
5094 @section Mixed Language Programming
5097 @geindex Mixed Language Programming
5099 This section describes how to develop a mixed-language program,
5100 with a focus on combining Ada with C or C++.
5102 @menu
5103 * Interfacing to C:: 
5104 * Calling Conventions:: 
5105 * Building Mixed Ada and C++ Programs:: 
5106 * Partition-Wide Settings:: 
5107 * Generating Ada Bindings for C and C++ headers:: 
5108 * Generating C Headers for Ada Specifications:: 
5110 @end menu
5112 @node Interfacing to C,Calling Conventions,,Mixed Language Programming
5113 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id62}@anchor{9f}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model interfacing-to-c}@anchor{a0}
5114 @subsection Interfacing to C
5117 Interfacing Ada with a foreign language such as C involves using
5118 compiler directives to import and/or export entity definitions in each
5119 language – using @code{extern} statements in C, for instance, and the
5120 @code{Import}, @code{Export}, and @code{Convention} pragmas in Ada.
5121 A full treatment of these topics is provided in Appendix B, section 1
5122 of the Ada Reference Manual.
5124 There are two ways to build a program using GNAT that contains some Ada
5125 sources and some foreign language sources, depending on whether or not
5126 the main subprogram is written in Ada.  Here is a source example with
5127 the main subprogram in Ada:
5129 @example
5130 /* file1.c */
5131 #include <stdio.h>
5133 void print_num (int num)
5135   printf ("num is %d.\\n", num);
5136   return;
5138 @end example
5140 @example
5141 /* file2.c */
5143 /* num_from_Ada is declared in my_main.adb */
5144 extern int num_from_Ada;
5146 int get_num (void)
5148   return num_from_Ada;
5150 @end example
5152 @example
5153 --  my_main.adb
5154 procedure My_Main is
5156    --  Declare then export an Integer entity called num_from_Ada
5157    My_Num : Integer := 10;
5158    pragma Export (C, My_Num, "num_from_Ada");
5160    --  Declare an Ada function spec for Get_Num, then use
5161    --  C function get_num for the implementation.
5162    function Get_Num return Integer;
5163    pragma Import (C, Get_Num, "get_num");
5165    --  Declare an Ada procedure spec for Print_Num, then use
5166    --  C function print_num for the implementation.
5167    procedure Print_Num (Num : Integer);
5168    pragma Import (C, Print_Num, "print_num");
5170 begin
5171    Print_Num (Get_Num);
5172 end My_Main;
5173 @end example
5175 To build this example:
5178 @itemize *
5180 @item 
5181 First compile the foreign language files to
5182 generate object files:
5184 @example
5185 $ gcc -c file1.c
5186 $ gcc -c file2.c
5187 @end example
5189 @item 
5190 Then, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
5191 files:
5193 @example
5194 $ gnatmake -c my_main.adb
5195 @end example
5197 @item 
5198 Run the Ada binder on the Ada main program:
5200 @example
5201 $ gnatbind my_main.ali
5202 @end example
5204 @item 
5205 Link the Ada main program, the Ada objects and the other language
5206 objects:
5208 @example
5209 $ gnatlink my_main.ali file1.o file2.o
5210 @end example
5211 @end itemize
5213 The last three steps can be grouped in a single command:
5215 @example
5216 $ gnatmake my_main.adb -largs file1.o file2.o
5217 @end example
5219 @geindex Binder output file
5221 If the main program is in a language other than Ada, then you may have
5222 more than one entry point into the Ada subsystem. You must use a special
5223 binder option to generate callable routines that initialize and
5224 finalize the Ada units (@ref{7e,,Binding with Non-Ada Main Programs}).
5225 Calls to the initialization and finalization routines must be inserted
5226 in the main program, or some other appropriate point in the code. The
5227 call to initialize the Ada units must occur before the first Ada
5228 subprogram is called, and the call to finalize the Ada units must occur
5229 after the last Ada subprogram returns. The binder will place the
5230 initialization and finalization subprograms into the
5231 @code{b~xxx.adb} file where they can be accessed by your C
5232 sources.  To illustrate, we have the following example:
5234 @example
5235 /* main.c */
5236 extern void adainit (void);
5237 extern void adafinal (void);
5238 extern int add (int, int);
5239 extern int sub (int, int);
5241 int main (int argc, char *argv[])
5243    int a = 21, b = 7;
5245    adainit();
5247    /* Should print "21 + 7 = 28" */
5248    printf ("%d + %d = %d\\n", a, b, add (a, b));
5250    /* Should print "21 - 7 = 14" */
5251    printf ("%d - %d = %d\\n", a, b, sub (a, b));
5253    adafinal();
5255 @end example
5257 @example
5258 --  unit1.ads
5259 package Unit1 is
5260    function Add (A, B : Integer) return Integer;
5261    pragma Export (C, Add, "add");
5262 end Unit1;
5263 @end example
5265 @example
5266 --  unit1.adb
5267 package body Unit1 is
5268    function Add (A, B : Integer) return Integer is
5269    begin
5270       return A + B;
5271    end Add;
5272 end Unit1;
5273 @end example
5275 @example
5276 --  unit2.ads
5277 package Unit2 is
5278    function Sub (A, B : Integer) return Integer;
5279    pragma Export (C, Sub, "sub");
5280 end Unit2;
5281 @end example
5283 @example
5284 --  unit2.adb
5285 package body Unit2 is
5286    function Sub (A, B : Integer) return Integer is
5287    begin
5288       return A - B;
5289    end Sub;
5290 end Unit2;
5291 @end example
5293 The build procedure for this application is similar to the last
5294 example’s:
5297 @itemize *
5299 @item 
5300 First, compile the foreign language files to generate object files:
5302 @example
5303 $ gcc -c main.c
5304 @end example
5306 @item 
5307 Next, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
5308 files:
5310 @example
5311 $ gnatmake -c unit1.adb
5312 $ gnatmake -c unit2.adb
5313 @end example
5315 @item 
5316 Run the Ada binder on every generated ALI file.  Make sure to use the
5317 @code{-n} option to specify a foreign main program:
5319 @example
5320 $ gnatbind -n unit1.ali unit2.ali
5321 @end example
5323 @item 
5324 Link the Ada main program, the Ada objects and the foreign language
5325 objects. You need only list the last ALI file here:
5327 @example
5328 $ gnatlink unit2.ali main.o -o exec_file
5329 @end example
5331 This procedure yields a binary executable called @code{exec_file}.
5332 @end itemize
5334 Depending on the circumstances (for example when your non-Ada main object
5335 does not provide symbol @code{main}), you may also need to instruct the
5336 GNAT linker not to include the standard startup objects by passing the
5337 @code{-nostartfiles} switch to @code{gnatlink}.
5339 @node Calling Conventions,Building Mixed Ada and C++ Programs,Interfacing to C,Mixed Language Programming
5340 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model calling-conventions}@anchor{a1}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id63}@anchor{a2}
5341 @subsection Calling Conventions
5344 @geindex Foreign Languages
5346 @geindex Calling Conventions
5348 GNAT follows standard calling sequence conventions and will thus interface
5349 to any other language that also follows these conventions. The following
5350 Convention identifiers are recognized by GNAT:
5352 @geindex Interfacing to Ada
5354 @geindex Other Ada compilers
5356 @geindex Convention Ada
5359 @table @asis
5361 @item @code{Ada}
5363 This indicates that the standard Ada calling sequence will be
5364 used and all Ada data items may be passed without any limitations in the
5365 case where GNAT is used to generate both the caller and callee. It is also
5366 possible to mix GNAT generated code and code generated by another Ada
5367 compiler. In this case, the data types should be restricted to simple
5368 cases, including primitive types. Whether complex data types can be passed
5369 depends on the situation. Probably it is safe to pass simple arrays, such
5370 as arrays of integers or floats. Records may or may not work, depending
5371 on whether both compilers lay them out identically. Complex structures
5372 involving variant records, access parameters, tasks, or protected types,
5373 are unlikely to be able to be passed.
5375 Note that in the case of GNAT running
5376 on a platform that supports HP Ada 83, a higher degree of compatibility
5377 can be guaranteed, and in particular records are laid out in an identical
5378 manner in the two compilers. Note also that if output from two different
5379 compilers is mixed, the program is responsible for dealing with elaboration
5380 issues. Probably the safest approach is to write the main program in the
5381 version of Ada other than GNAT, so that it takes care of its own elaboration
5382 requirements, and then call the GNAT-generated adainit procedure to ensure
5383 elaboration of the GNAT components. Consult the documentation of the other
5384 Ada compiler for further details on elaboration.
5386 However, it is not possible to mix the tasking run time of GNAT and
5387 HP Ada 83, all the tasking operations must either be entirely within
5388 GNAT compiled sections of the program, or entirely within HP Ada 83
5389 compiled sections of the program.
5390 @end table
5392 @geindex Interfacing to Assembly
5394 @geindex Convention Assembler
5397 @table @asis
5399 @item @code{Assembler}
5401 Specifies assembler as the convention. In practice this has the
5402 same effect as convention Ada (but is not equivalent in the sense of being
5403 considered the same convention).
5404 @end table
5406 @geindex Convention Asm
5408 @geindex Asm
5411 @table @asis
5413 @item @code{Asm}
5415 Equivalent to Assembler.
5417 @geindex Interfacing to COBOL
5419 @geindex Convention COBOL
5420 @end table
5422 @geindex COBOL
5425 @table @asis
5427 @item @code{COBOL}
5429 Data will be passed according to the conventions described
5430 in section B.4 of the Ada Reference Manual.
5431 @end table
5433 @geindex C
5435 @geindex Interfacing to C
5437 @geindex Convention C
5440 @table @asis
5442 @item @code{C}
5444 Data will be passed according to the conventions described
5445 in section B.3 of the Ada Reference Manual.
5447 A note on interfacing to a C ‘varargs’ function:
5449 @quotation
5451 @geindex C varargs function
5453 @geindex Interfacing to C varargs function
5455 @geindex varargs function interfaces
5457 In C, @code{varargs} allows a function to take a variable number of
5458 arguments. There is no direct equivalent in this to Ada. One
5459 approach that can be used is to create a C wrapper for each
5460 different profile and then interface to this C wrapper. For
5461 example, to print an @code{int} value using @code{printf},
5462 create a C function @code{printfi} that takes two arguments, a
5463 pointer to a string and an int, and calls @code{printf}.
5464 Then in the Ada program, use pragma @code{Import} to
5465 interface to @code{printfi}.
5467 It may work on some platforms to directly interface to
5468 a @code{varargs} function by providing a specific Ada profile
5469 for a particular call. However, this does not work on
5470 all platforms, since there is no guarantee that the
5471 calling sequence for a two argument normal C function
5472 is the same as for calling a @code{varargs} C function with
5473 the same two arguments.
5474 @end quotation
5475 @end table
5477 @geindex Convention Default
5479 @geindex Default
5482 @table @asis
5484 @item @code{Default}
5486 Equivalent to C.
5487 @end table
5489 @geindex Convention External
5491 @geindex External
5494 @table @asis
5496 @item @code{External}
5498 Equivalent to C.
5499 @end table
5501 @geindex C++
5503 @geindex Interfacing to C++
5505 @geindex Convention C++
5508 @table @asis
5510 @item @code{C_Plus_Plus} (or @code{CPP})
5512 This stands for C++. For most purposes this is identical to C.
5513 See the separate description of the specialized GNAT pragmas relating to
5514 C++ interfacing for further details.
5515 @end table
5517 @geindex Fortran
5519 @geindex Interfacing to Fortran
5521 @geindex Convention Fortran
5524 @table @asis
5526 @item @code{Fortran}
5528 Data will be passed according to the conventions described
5529 in section B.5 of the Ada Reference Manual.
5531 @item @code{Intrinsic}
5533 This applies to an intrinsic operation, as defined in the Ada
5534 Reference Manual. If a pragma Import (Intrinsic) applies to a subprogram,
5535 this means that the body of the subprogram is provided by the compiler itself,
5536 usually by means of an efficient code sequence, and that the user does not
5537 supply an explicit body for it. In an application program, the pragma may
5538 be applied to the following sets of names:
5541 @itemize *
5543 @item 
5544 Rotate_Left, Rotate_Right, Shift_Left, Shift_Right, Shift_Right_Arithmetic.
5545 The corresponding subprogram declaration must have
5546 two formal parameters. The
5547 first one must be a signed integer type or a modular type with a binary
5548 modulus, and the second parameter must be of type Natural.
5549 The return type must be the same as the type of the first argument. The size
5550 of this type can only be 8, 16, 32, or 64.
5552 @item 
5553 Binary arithmetic operators: ‘+’, ‘-’, ‘*’, ‘/’.
5554 The corresponding operator declaration must have parameters and result type
5555 that have the same root numeric type (for example, all three are long_float
5556 types). This simplifies the definition of operations that use type checking
5557 to perform dimensional checks:
5559 @example
5560 type Distance is new Long_Float;
5561 type Time     is new Long_Float;
5562 type Velocity is new Long_Float;
5563 function "/" (D : Distance; T : Time)
5564   return Velocity;
5565 pragma Import (Intrinsic, "/");
5566 @end example
5568 This common idiom is often programmed with a generic definition and an
5569 explicit body. The pragma makes it simpler to introduce such declarations.
5570 It incurs no overhead in compilation time or code size, because it is
5571 implemented as a single machine instruction.
5573 @item 
5574 General subprogram entities. This is used  to bind an Ada subprogram
5575 declaration to
5576 a compiler builtin by name with back-ends where such interfaces are
5577 available. A typical example is the set of @code{__builtin} functions
5578 exposed by the GCC back-end, as in the following example:
5580 @example
5581 function builtin_sqrt (F : Float) return Float;
5582 pragma Import (Intrinsic, builtin_sqrt, "__builtin_sqrtf");
5583 @end example
5585 Most of the GCC builtins are accessible this way, and as for other
5586 import conventions (e.g. C), it is the user’s responsibility to ensure
5587 that the Ada subprogram profile matches the underlying builtin
5588 expectations.
5589 @end itemize
5590 @end table
5592 @geindex Stdcall
5594 @geindex Convention Stdcall
5597 @table @asis
5599 @item @code{Stdcall}
5601 This is relevant only to Windows implementations of GNAT,
5602 and specifies that the @code{Stdcall} calling sequence will be used,
5603 as defined by the NT API. Nevertheless, to ease building
5604 cross-platform bindings this convention will be handled as a @code{C} calling
5605 convention on non-Windows platforms.
5606 @end table
5608 @geindex DLL
5610 @geindex Convention DLL
5613 @table @asis
5615 @item @code{DLL}
5617 This is equivalent to @code{Stdcall}.
5618 @end table
5620 @geindex Win32
5622 @geindex Convention Win32
5625 @table @asis
5627 @item @code{Win32}
5629 This is equivalent to @code{Stdcall}.
5630 @end table
5632 @geindex Stubbed
5634 @geindex Convention Stubbed
5637 @table @asis
5639 @item @code{Stubbed}
5641 This is a special convention that indicates that the compiler
5642 should provide a stub body that raises @code{Program_Error}.
5643 @end table
5645 GNAT additionally provides a useful pragma @code{Convention_Identifier}
5646 that can be used to parameterize conventions and allow additional synonyms
5647 to be specified. For example if you have legacy code in which the convention
5648 identifier Fortran77 was used for Fortran, you can use the configuration
5649 pragma:
5651 @example
5652 pragma Convention_Identifier (Fortran77, Fortran);
5653 @end example
5655 And from now on the identifier Fortran77 may be used as a convention
5656 identifier (for example in an @code{Import} pragma) with the same
5657 meaning as Fortran.
5659 @node Building Mixed Ada and C++ Programs,Partition-Wide Settings,Calling Conventions,Mixed Language Programming
5660 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model building-mixed-ada-and-c-programs}@anchor{a3}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id64}@anchor{a4}
5661 @subsection Building Mixed Ada and C++ Programs
5664 A programmer inexperienced with mixed-language development may find that
5665 building an application containing both Ada and C++ code can be a
5666 challenge.  This section gives a few hints that should make this task easier.
5668 @menu
5669 * Interfacing to C++:: 
5670 * Linking a Mixed C++ & Ada Program:: 
5671 * A Simple Example:: 
5672 * Interfacing with C++ constructors:: 
5673 * Interfacing with C++ at the Class Level:: 
5675 @end menu
5677 @node Interfacing to C++,Linking a Mixed C++ & Ada Program,,Building Mixed Ada and C++ Programs
5678 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id65}@anchor{a5}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id66}@anchor{a6}
5679 @subsubsection Interfacing to C++
5682 GNAT supports interfacing with the G++ compiler (or any C++ compiler
5683 generating code that is compatible with the G++ Application Binary
5684 Interface —see @indicateurl{http://itanium-cxx-abi.github.io/cxx-abi/abi.html}).
5686 Interfacing can be done at 3 levels: simple data, subprograms, and
5687 classes. In the first two cases, GNAT offers a specific @code{Convention C_Plus_Plus}
5688 (or @code{CPP}) that behaves exactly like @code{Convention C}.
5689 Usually, C++ mangles the names of subprograms. To generate proper mangled
5690 names automatically, see @ref{a7,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers}).
5691 This problem can also be addressed manually in two ways:
5694 @itemize *
5696 @item 
5697 by modifying the C++ code in order to force a C convention using
5698 the @code{extern "C"} syntax.
5700 @item 
5701 by figuring out the mangled name (using e.g. @code{nm}) and using it as the
5702 Link_Name argument of the pragma import.
5703 @end itemize
5705 Interfacing at the class level can be achieved by using the GNAT specific
5706 pragmas such as @code{CPP_Constructor}.  See the @cite{GNAT_Reference_Manual} for additional information.
5708 @node Linking a Mixed C++ & Ada Program,A Simple Example,Interfacing to C++,Building Mixed Ada and C++ Programs
5709 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model linking-a-mixed-c-ada-program}@anchor{a8}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model linking-a-mixed-c-and-ada-program}@anchor{a9}
5710 @subsubsection Linking a Mixed C++ & Ada Program
5713 Usually the linker of the C++ development system must be used to link
5714 mixed applications because most C++ systems will resolve elaboration
5715 issues (such as calling constructors on global class instances)
5716 transparently during the link phase. GNAT has been adapted to ease the
5717 use of a foreign linker for the last phase. Three cases can be
5718 considered:
5721 @itemize *
5723 @item 
5724 Using GNAT and G++ (GNU C++ compiler) from the same GCC installation:
5725 The C++ linker can simply be called by using the C++ specific driver
5726 called @code{g++}.
5728 Note that if the C++ code uses inline functions, you will need to
5729 compile your C++ code with the @code{-fkeep-inline-functions} switch in
5730 order to provide an existing function implementation that the Ada code can
5731 link with.
5733 @example
5734 $ g++ -c -fkeep-inline-functions file1.C
5735 $ g++ -c -fkeep-inline-functions file2.C
5736 $ gnatmake ada_unit -largs file1.o file2.o --LINK=g++
5737 @end example
5739 @item 
5740 Using GNAT and G++ from two different GCC installations: If both
5741 compilers are on the 
5742 @geindex PATH
5743 @geindex environment variable; PATH
5744 @code{PATH}, the previous method may be used. It is
5745 important to note that environment variables such as
5746 @geindex C_INCLUDE_PATH
5747 @geindex environment variable; C_INCLUDE_PATH
5748 @code{C_INCLUDE_PATH}, 
5749 @geindex GCC_EXEC_PREFIX
5750 @geindex environment variable; GCC_EXEC_PREFIX
5751 @code{GCC_EXEC_PREFIX},
5752 @geindex BINUTILS_ROOT
5753 @geindex environment variable; BINUTILS_ROOT
5754 @code{BINUTILS_ROOT}, and
5755 @geindex GCC_ROOT
5756 @geindex environment variable; GCC_ROOT
5757 @code{GCC_ROOT} will affect both compilers
5758 at the same time and may make one of the two compilers operate
5759 improperly if set during invocation of the wrong compiler.  It is also
5760 very important that the linker uses the proper @code{libgcc.a} GCC
5761 library – that is, the one from the C++ compiler installation. The
5762 implicit link command as suggested in the @code{gnatmake} command
5763 from the former example can be replaced by an explicit link command with
5764 the full-verbosity option in order to verify which library is used:
5766 @example
5767 $ gnatbind ada_unit
5768 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=c++
5769 @end example
5771 If there is a problem due to interfering environment variables, it can
5772 be worked around by using an intermediate script. The following example
5773 shows the proper script to use when GNAT has not been installed at its
5774 default location and g++ has been installed at its default location:
5776 @example
5777 $ cat ./my_script
5778 #!/bin/sh
5779 unset BINUTILS_ROOT
5780 unset GCC_ROOT
5781 c++ $*
5782 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
5783 @end example
5785 @item 
5786 Using a non-GNU C++ compiler: The commands previously described can be
5787 used to insure that the C++ linker is used. Nonetheless, you need to add
5788 a few more parameters to the link command line, depending on the exception
5789 mechanism used.
5791 If the @code{setjmp} / @code{longjmp} exception mechanism is used, only the paths
5792 to the @code{libgcc} libraries are required:
5794 @example
5795 $ cat ./my_script
5796 #!/bin/sh
5797 CC $* gcc -print-file-name=libgcc.a gcc -print-file-name=libgcc_eh.a
5798 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
5799 @end example
5801 where CC is the name of the non-GNU C++ compiler.
5803 If the “zero cost” exception mechanism is used, and the platform
5804 supports automatic registration of exception tables (e.g., Solaris),
5805 paths to more objects are required:
5807 @example
5808 $ cat ./my_script
5809 #!/bin/sh
5810 CC gcc -print-file-name=crtbegin.o $* \\
5811 gcc -print-file-name=libgcc.a gcc -print-file-name=libgcc_eh.a \\
5812 gcc -print-file-name=crtend.o
5813 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
5814 @end example
5816 If the “zero cost exception” mechanism is used, and the platform
5817 doesn’t support automatic registration of exception tables (e.g., HP-UX
5818 or AIX), the simple approach described above will not work and
5819 a pre-linking phase using GNAT will be necessary.
5820 @end itemize
5822 Another alternative is to use the @code{gprbuild} multi-language builder
5823 which has a large knowledge base and knows how to link Ada and C++ code
5824 together automatically in most cases.
5826 @node A Simple Example,Interfacing with C++ constructors,Linking a Mixed C++ & Ada Program,Building Mixed Ada and C++ Programs
5827 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model a-simple-example}@anchor{aa}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id67}@anchor{ab}
5828 @subsubsection A Simple Example
5831 The following example, provided as part of the GNAT examples, shows how
5832 to achieve procedural interfacing between Ada and C++ in both
5833 directions. The C++ class A has two methods. The first method is exported
5834 to Ada by the means of an extern C wrapper function. The second method
5835 calls an Ada subprogram. On the Ada side, the C++ calls are modelled by
5836 a limited record with a layout comparable to the C++ class. The Ada
5837 subprogram, in turn, calls the C++ method. So, starting from the C++
5838 main program, the process passes back and forth between the two
5839 languages.
5841 Here are the compilation commands:
5843 @example
5844 $ gnatmake -c simple_cpp_interface
5845 $ g++ -c cpp_main.C
5846 $ g++ -c ex7.C
5847 $ gnatbind -n simple_cpp_interface
5848 $ gnatlink simple_cpp_interface -o cpp_main --LINK=g++ -lstdc++ ex7.o cpp_main.o
5849 @end example
5851 Here are the corresponding sources:
5853 @example
5854 //cpp_main.C
5856 #include "ex7.h"
5858 extern "C" @{
5859   void adainit (void);
5860   void adafinal (void);
5861   void method1 (A *t);
5864 void method1 (A *t)
5866   t->method1 ();
5869 int main ()
5871   A obj;
5872   adainit ();
5873   obj.method2 (3030);
5874   adafinal ();
5876 @end example
5878 @example
5879 //ex7.h
5881 class Origin @{
5882  public:
5883   int o_value;
5885 class A : public Origin @{
5886  public:
5887   void method1 (void);
5888   void method2 (int v);
5889   A();
5890   int   a_value;
5892 @end example
5894 @example
5895 //ex7.C
5897 #include "ex7.h"
5898 #include <stdio.h>
5900 extern "C" @{ void ada_method2 (A *t, int v);@}
5902 void A::method1 (void)
5904   a_value = 2020;
5905   printf ("in A::method1, a_value = %d \\n",a_value);
5908 void A::method2 (int v)
5910    ada_method2 (this, v);
5911    printf ("in A::method2, a_value = %d \\n",a_value);
5914 A::A(void)
5916    a_value = 1010;
5917   printf ("in A::A, a_value = %d \\n",a_value);
5919 @end example
5921 @example
5922 -- simple_cpp_interface.ads
5923 with System;
5924 package Simple_Cpp_Interface is
5925    type A is limited
5926       record
5927          Vptr    : System.Address;
5928          O_Value : Integer;
5929          A_Value : Integer;
5930       end record;
5931    pragma Convention (C, A);
5933    procedure Method1 (This : in out A);
5934    pragma Import (C, Method1);
5936    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer);
5937    pragma Export (C, Ada_Method2);
5939 end Simple_Cpp_Interface;
5940 @end example
5942 @example
5943 -- simple_cpp_interface.adb
5944 package body Simple_Cpp_Interface is
5946    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer) is
5947    begin
5948       Method1 (This);
5949       This.A_Value := V;
5950    end Ada_Method2;
5952 end Simple_Cpp_Interface;
5953 @end example
5955 @node Interfacing with C++ constructors,Interfacing with C++ at the Class Level,A Simple Example,Building Mixed Ada and C++ Programs
5956 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id68}@anchor{ac}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model interfacing-with-c-constructors}@anchor{ad}
5957 @subsubsection Interfacing with C++ constructors
5960 In order to interface with C++ constructors GNAT provides the
5961 @code{pragma CPP_Constructor} (see the @cite{GNAT_Reference_Manual}
5962 for additional information).
5963 In this section we present some common uses of C++ constructors
5964 in mixed-languages programs in GNAT.
5966 Let us assume that we need to interface with the following
5967 C++ class:
5969 @example
5970 class Root @{
5971 public:
5972   int  a_value;
5973   int  b_value;
5974   virtual int Get_Value ();
5975   Root();              // Default constructor
5976   Root(int v);         // 1st non-default constructor
5977   Root(int v, int w);  // 2nd non-default constructor
5979 @end example
5981 For this purpose we can write the following package spec (further
5982 information on how to build this spec is available in
5983 @ref{ae,,Interfacing with C++ at the Class Level} and
5984 @ref{a7,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers}).
5986 @example
5987 with Interfaces.C; use Interfaces.C;
5988 package Pkg_Root is
5989   type Root is tagged limited record
5990      A_Value : int;
5991      B_Value : int;
5992   end record;
5993   pragma Import (CPP, Root);
5995   function Get_Value (Obj : Root) return int;
5996   pragma Import (CPP, Get_Value);
5998   function Constructor return Root;
5999   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ev");
6001   function Constructor (v : Integer) return Root;
6002   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ei");
6004   function Constructor (v, w : Integer) return Root;
6005   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Eii");
6006 end Pkg_Root;
6007 @end example
6009 On the Ada side the constructor is represented by a function (whose
6010 name is arbitrary) that returns the classwide type corresponding to
6011 the imported C++ class. Although the constructor is described as a
6012 function, it is typically a procedure with an extra implicit argument
6013 (the object being initialized) at the implementation level. GNAT
6014 issues the appropriate call, whatever it is, to get the object
6015 properly initialized.
6017 Constructors can only appear in the following contexts:
6020 @itemize *
6022 @item 
6023 On the right side of an initialization of an object of type @code{T}.
6025 @item 
6026 On the right side of an initialization of a record component of type @code{T}.
6028 @item 
6029 In an Ada 2005 limited aggregate.
6031 @item 
6032 In an Ada 2005 nested limited aggregate.
6034 @item 
6035 In an Ada 2005 limited aggregate that initializes an object built in
6036 place by an extended return statement.
6037 @end itemize
6039 In a declaration of an object whose type is a class imported from C++,
6040 either the default C++ constructor is implicitly called by GNAT, or
6041 else the required C++ constructor must be explicitly called in the
6042 expression that initializes the object. For example:
6044 @example
6045 Obj1 : Root;
6046 Obj2 : Root := Constructor;
6047 Obj3 : Root := Constructor (v => 10);
6048 Obj4 : Root := Constructor (30, 40);
6049 @end example
6051 The first two declarations are equivalent: in both cases the default C++
6052 constructor is invoked (in the former case the call to the constructor is
6053 implicit, and in the latter case the call is explicit in the object
6054 declaration). @code{Obj3} is initialized by the C++ non-default constructor
6055 that takes an integer argument, and @code{Obj4} is initialized by the
6056 non-default C++ constructor that takes two integers.
6058 Let us derive the imported C++ class in the Ada side. For example:
6060 @example
6061 type DT is new Root with record
6062    C_Value : Natural := 2009;
6063 end record;
6064 @end example
6066 In this case the components DT inherited from the C++ side must be
6067 initialized by a C++ constructor, and the additional Ada components
6068 of type DT are initialized by GNAT. The initialization of such an
6069 object is done either by default, or by means of a function returning
6070 an aggregate of type DT, or by means of an extension aggregate.
6072 @example
6073 Obj5 : DT;
6074 Obj6 : DT := Function_Returning_DT (50);
6075 Obj7 : DT := (Constructor (30,40) with C_Value => 50);
6076 @end example
6078 The declaration of @code{Obj5} invokes the default constructors: the
6079 C++ default constructor of the parent type takes care of the initialization
6080 of the components inherited from Root, and GNAT takes care of the default
6081 initialization of the additional Ada components of type DT (that is,
6082 @code{C_Value} is initialized to value 2009). The order of invocation of
6083 the constructors is consistent with the order of elaboration required by
6084 Ada and C++. That is, the constructor of the parent type is always called
6085 before the constructor of the derived type.
6087 Let us now consider a record that has components whose type is imported
6088 from C++. For example:
6090 @example
6091 type Rec1 is limited record
6092    Data1 : Root := Constructor (10);
6093    Value : Natural := 1000;
6094 end record;
6096 type Rec2 (D : Integer := 20) is limited record
6097    Rec   : Rec1;
6098    Data2 : Root := Constructor (D, 30);
6099 end record;
6100 @end example
6102 The initialization of an object of type @code{Rec2} will call the
6103 non-default C++ constructors specified for the imported components.
6104 For example:
6106 @example
6107 Obj8 : Rec2 (40);
6108 @end example
6110 Using Ada 2005 we can use limited aggregates to initialize an object
6111 invoking C++ constructors that differ from those specified in the type
6112 declarations. For example:
6114 @example
6115 Obj9 : Rec2 := (Rec => (Data1 => Constructor (15, 16),
6116                         others => <>),
6117                 others => <>);
6118 @end example
6120 The above declaration uses an Ada 2005 limited aggregate to
6121 initialize @code{Obj9}, and the C++ constructor that has two integer
6122 arguments is invoked to initialize the @code{Data1} component instead
6123 of the constructor specified in the declaration of type @code{Rec1}. In
6124 Ada 2005 the box in the aggregate indicates that unspecified components
6125 are initialized using the expression (if any) available in the component
6126 declaration. That is, in this case discriminant @code{D} is initialized
6127 to value @code{20}, @code{Value} is initialized to value 1000, and the
6128 non-default C++ constructor that handles two integers takes care of
6129 initializing component @code{Data2} with values @code{20,30}.
6131 In Ada 2005 we can use the extended return statement to build the Ada
6132 equivalent to C++ non-default constructors. For example:
6134 @example
6135 function Constructor (V : Integer) return Rec2 is
6136 begin
6137    return Obj : Rec2 := (Rec => (Data1  => Constructor (V, 20),
6138                                  others => <>),
6139                          others => <>) do
6140       --  Further actions required for construction of
6141       --  objects of type Rec2
6142       ...
6143    end record;
6144 end Constructor;
6145 @end example
6147 In this example the extended return statement construct is used to
6148 build in place the returned object whose components are initialized
6149 by means of a limited aggregate. Any further action associated with
6150 the constructor can be placed inside the construct.
6152 @node Interfacing with C++ at the Class Level,,Interfacing with C++ constructors,Building Mixed Ada and C++ Programs
6153 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id69}@anchor{af}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model interfacing-with-c-at-the-class-level}@anchor{ae}
6154 @subsubsection Interfacing with C++ at the Class Level
6157 In this section we demonstrate the GNAT features for interfacing with
6158 C++ by means of an example making use of Ada 2005 abstract interface
6159 types. This example consists of a classification of animals; classes
6160 have been used to model our main classification of animals, and
6161 interfaces provide support for the management of secondary
6162 classifications. We first demonstrate a case in which the types and
6163 constructors are defined on the C++ side and imported from the Ada
6164 side, and latter the reverse case.
6166 The root of our derivation will be the @code{Animal} class, with a
6167 single private attribute (the @code{Age} of the animal), a constructor,
6168 and two public primitives to set and get the value of this attribute.
6170 @example
6171 class Animal @{
6172  public:
6173    virtual void Set_Age (int New_Age);
6174    virtual int Age ();
6175    Animal() @{Age_Count = 0;@};
6176  private:
6177    int Age_Count;
6179 @end example
6181 Abstract interface types are defined in C++ by means of classes with pure
6182 virtual functions and no data members. In our example we will use two
6183 interfaces that provide support for the common management of @code{Carnivore}
6184 and @code{Domestic} animals:
6186 @example
6187 class Carnivore @{
6188 public:
6189    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
6192 class Domestic @{
6193 public:
6194    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
6196 @end example
6198 Using these declarations, we can now say that a @code{Dog} is an animal that is
6199 both Carnivore and Domestic, that is:
6201 @example
6202 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
6203  public:
6204    virtual int  Number_Of_Teeth ();
6205    virtual void Set_Owner (char* Name);
6207    Dog(); // Constructor
6208  private:
6209    int  Tooth_Count;
6210    char *Owner;
6212 @end example
6214 In the following examples we will assume that the previous declarations are
6215 located in a file named @code{animals.h}. The following package demonstrates
6216 how to import these C++ declarations from the Ada side:
6218 @example
6219 with Interfaces.C.Strings; use Interfaces.C.Strings;
6220 package Animals is
6221   type Carnivore is limited interface;
6222   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
6223   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
6224      return Natural is abstract;
6226   type Domestic is limited interface;
6227   pragma Convention (C_Plus_Plus, Domestic);
6228   procedure Set_Owner
6229     (X    : in out Domestic;
6230      Name : Chars_Ptr) is abstract;
6232   type Animal is tagged limited record
6233     Age : Natural;
6234   end record;
6235   pragma Import (C_Plus_Plus, Animal);
6237   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
6238   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Age);
6240   function Age (X : Animal) return Integer;
6241   pragma Import (C_Plus_Plus, Age);
6243   function New_Animal return Animal;
6244   pragma CPP_Constructor (New_Animal);
6245   pragma Import (CPP, New_Animal, "_ZN6AnimalC1Ev");
6247   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
6248     Tooth_Count : Natural;
6249     Owner       : Chars_Ptr;
6250   end record;
6251   pragma Import (C_Plus_Plus, Dog);
6253   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Natural;
6254   pragma Import (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
6256   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
6257   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Owner);
6259   function New_Dog return Dog;
6260   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
6261   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC2Ev");
6262 end Animals;
6263 @end example
6265 Thanks to the compatibility between GNAT run-time structures and the C++ ABI,
6266 interfacing with these C++ classes is easy. The only requirement is that all
6267 the primitives and components must be declared exactly in the same order in
6268 the two languages.
6270 Regarding the abstract interfaces, we must indicate to the GNAT compiler by
6271 means of a @code{pragma Convention (C_Plus_Plus)}, the convention used to pass
6272 the arguments to the called primitives will be the same as for C++. For the
6273 imported classes we use @code{pragma Import} with convention @code{C_Plus_Plus}
6274 to indicate that they have been defined on the C++ side; this is required
6275 because the dispatch table associated with these tagged types will be built
6276 in the C++ side and therefore will not contain the predefined Ada primitives
6277 which Ada would otherwise expect.
6279 As the reader can see there is no need to indicate the C++ mangled names
6280 associated with each subprogram because it is assumed that all the calls to
6281 these primitives will be dispatching calls. The only exception is the
6282 constructor, which must be registered with the compiler by means of
6283 @code{pragma CPP_Constructor} and needs to provide its associated C++
6284 mangled name because the Ada compiler generates direct calls to it.
6286 With the above packages we can now declare objects of type Dog on the Ada side
6287 and dispatch calls to the corresponding subprograms on the C++ side. We can
6288 also extend the tagged type Dog with further fields and primitives, and
6289 override some of its C++ primitives on the Ada side. For example, here we have
6290 a type derivation defined on the Ada side that inherits all the dispatching
6291 primitives of the ancestor from the C++ side.
6293 @example
6294 with Animals; use Animals;
6295 package Vaccinated_Animals is
6296   type Vaccinated_Dog is new Dog with null record;
6297   function Vaccination_Expired (A : Vaccinated_Dog) return Boolean;
6298 end Vaccinated_Animals;
6299 @end example
6301 It is important to note that, because of the ABI compatibility, the programmer
6302 does not need to add any further information to indicate either the object
6303 layout or the dispatch table entry associated with each dispatching operation.
6305 Now let us define all the types and constructors on the Ada side and export
6306 them to C++, using the same hierarchy of our previous example:
6308 @example
6309 with Interfaces.C.Strings;
6310 use Interfaces.C.Strings;
6311 package Animals is
6312   type Carnivore is limited interface;
6313   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
6314   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
6315      return Natural is abstract;
6317   type Domestic is limited interface;
6318   pragma Convention (C_Plus_Plus, Domestic);
6319   procedure Set_Owner
6320     (X    : in out Domestic;
6321      Name : Chars_Ptr) is abstract;
6323   type Animal is tagged record
6324     Age : Natural;
6325   end record;
6326   pragma Convention (C_Plus_Plus, Animal);
6328   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
6329   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Age);
6331   function Age (X : Animal) return Integer;
6332   pragma Export (C_Plus_Plus, Age);
6334   function New_Animal return Animal'Class;
6335   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Animal);
6337   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
6338     Tooth_Count : Natural;
6339     Owner       : String (1 .. 30);
6340   end record;
6341   pragma Convention (C_Plus_Plus, Dog);
6343   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Natural;
6344   pragma Export (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
6346   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
6347   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Owner);
6349   function New_Dog return Dog'Class;
6350   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Dog);
6351 end Animals;
6352 @end example
6354 Compared with our previous example the only differences are the use of
6355 @code{pragma Convention} (instead of @code{pragma Import}), and the use of
6356 @code{pragma Export} to indicate to the GNAT compiler that the primitives will
6357 be available to C++. Thanks to the ABI compatibility, on the C++ side there is
6358 nothing else to be done; as explained above, the only requirement is that all
6359 the primitives and components are declared in exactly the same order.
6361 For completeness, let us see a brief C++ main program that uses the
6362 declarations available in @code{animals.h} (presented in our first example) to
6363 import and use the declarations from the Ada side, properly initializing and
6364 finalizing the Ada run-time system along the way:
6366 @example
6367 #include "animals.h"
6368 #include <iostream>
6369 using namespace std;
6371 void Check_Carnivore (Carnivore *obj) @{...@}
6372 void Check_Domestic (Domestic *obj)   @{...@}
6373 void Check_Animal (Animal *obj)       @{...@}
6374 void Check_Dog (Dog *obj)             @{...@}
6376 extern "C" @{
6377   void adainit (void);
6378   void adafinal (void);
6379   Dog* new_dog ();
6382 void test ()
6384   Dog *obj = new_dog();  // Ada constructor
6385   Check_Carnivore (obj); // Check secondary DT
6386   Check_Domestic (obj);  // Check secondary DT
6387   Check_Animal (obj);    // Check primary DT
6388   Check_Dog (obj);       // Check primary DT
6391 int main ()
6393   adainit ();  test();  adafinal ();
6394   return 0;
6396 @end example
6398 @node Partition-Wide Settings,Generating Ada Bindings for C and C++ headers,Building Mixed Ada and C++ Programs,Mixed Language Programming
6399 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id70}@anchor{b0}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model partition-wide-settings}@anchor{b1}
6400 @subsection Partition-Wide Settings
6403 When building a mixed-language application it is important to be aware that
6404 Ada enforces some partition-wide settings that may implicitly impact the
6405 behavior of the other languages.
6407 This is the case of certain signals that are reserved to the
6408 implementation to implement proper Ada semantics (such as the behavior
6409 of @code{abort} statements).
6411 It means that the Ada part of the application may override signal handlers
6412 that were previously installed by either the system or by other user code.
6414 If your application requires that either system or user signals be preserved
6415 then you need to instruct the Ada part not to install its own signal handler.
6416 This is done using @code{pragma Interrupt_State} that provides a general
6417 mechanism for overriding such uses of interrupts.
6419 Additionally, @code{pragma Interrupts_System_By_Default} can be used to default
6420 all interrupts to System.
6422 The set of interrupts for which the Ada run-time library sets a specific signal
6423 handler is the following:
6426 @itemize *
6428 @item 
6429 Ada.Interrupts.Names.SIGSEGV
6431 @item 
6432 Ada.Interrupts.Names.SIGBUS
6434 @item 
6435 Ada.Interrupts.Names.SIGFPE
6437 @item 
6438 Ada.Interrupts.Names.SIGILL
6440 @item 
6441 Ada.Interrupts.Names.SIGABRT
6442 @end itemize
6444 The run-time library can be instructed not to install its signal handler for a
6445 particular signal by using the configuration pragma @code{Interrupt_State} in the
6446 Ada code. For example:
6448 @example
6449 pragma Interrupt_State (Ada.Interrupts.Names.SIGSEGV, System);
6450 pragma Interrupt_State (Ada.Interrupts.Names.SIGBUS,  System);
6451 pragma Interrupt_State (Ada.Interrupts.Names.SIGFPE,  System);
6452 pragma Interrupt_State (Ada.Interrupts.Names.SIGILL,  System);
6453 pragma Interrupt_State (Ada.Interrupts.Names.SIGABRT, System);
6454 @end example
6456 Obviously, if the Ada run-time system cannot set these handlers it comes with the
6457 drawback of not fully preserving Ada semantics. @code{SIGSEGV}, @code{SIGBUS}, @code{SIGFPE}
6458 and @code{SIGILL} are used to raise corresponding Ada exceptions in the application,
6459 while @code{SIGABRT} is used to asynchronously abort an action or a task.
6461 @node Generating Ada Bindings for C and C++ headers,Generating C Headers for Ada Specifications,Partition-Wide Settings,Mixed Language Programming
6462 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-ada-bindings-for-c-and-c-headers}@anchor{a7}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id71}@anchor{b2}
6463 @subsection Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6466 @geindex Binding generation (for C and C++ headers)
6468 @geindex C headers (binding generation)
6470 @geindex C++ headers (binding generation)
6472 GNAT includes a binding generator for C and C++ headers which is
6473 intended to do 95% of the tedious work of generating Ada specs from C
6474 or C++ header files.
6476 Note that this capability is not intended to generate 100% correct Ada specs,
6477 and will is some cases require manual adjustments, although it can often
6478 be used out of the box in practice.
6480 Some of the known limitations include:
6483 @itemize *
6485 @item 
6486 only very simple character constant macros are translated into Ada
6487 constants. Function macros (macros with arguments) are partially translated
6488 as comments, to be completed manually if needed.
6490 @item 
6491 some extensions (e.g. vector types) are not supported
6493 @item 
6494 pointers to pointers are mapped to System.Address
6496 @item 
6497 identifiers with identical name (except casing) may generate compilation
6498 errors (e.g. @code{shm_get} vs @code{SHM_GET}).
6499 @end itemize
6501 The code is generated using Ada 2012 syntax, which makes it easier to interface
6502 with other languages. In most cases you can still use the generated binding
6503 even if your code is compiled using earlier versions of Ada (e.g. @code{-gnat95}).
6505 @menu
6506 * Running the Binding Generator:: 
6507 * Generating Bindings for C++ Headers:: 
6508 * Switches:: 
6510 @end menu
6512 @node Running the Binding Generator,Generating Bindings for C++ Headers,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6513 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id72}@anchor{b3}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model running-the-binding-generator}@anchor{b4}
6514 @subsubsection Running the Binding Generator
6517 The binding generator is part of the @code{gcc} compiler and can be
6518 invoked via the @code{-fdump-ada-spec} switch, which will generate Ada
6519 spec files for the header files specified on the command line, and all
6520 header files needed by these files transitively. For example:
6522 @example
6523 $ gcc -c -fdump-ada-spec -C /usr/include/time.h
6524 $ gcc -c *.ads
6525 @end example
6527 will generate, under GNU/Linux, the following files: @code{time_h.ads},
6528 @code{bits_time_h.ads}, @code{stddef_h.ads}, @code{bits_types_h.ads} which
6529 correspond to the files @code{/usr/include/time.h},
6530 @code{/usr/include/bits/time.h}, etc…, and then compile these Ada specs.
6531 That is to say, the name of the Ada specs is in keeping with the relative path
6532 under @code{/usr/include/} of the header files. This behavior is specific to
6533 paths ending with @code{/include/}; in all the other cases, the name of the
6534 Ada specs is derived from the simple name of the header files instead.
6536 The @code{-C} switch tells @code{gcc} to extract comments from headers,
6537 and will attempt to generate corresponding Ada comments.
6539 If you want to generate a single Ada file and not the transitive closure, you
6540 can use instead the @code{-fdump-ada-spec-slim} switch.
6542 You can optionally specify a parent unit, of which all generated units will
6543 be children, using @code{-fada-spec-parent=`unit'}.
6545 The simple @code{gcc}-based command works only for C headers. For C++ headers
6546 you need to use either the @code{g++} command or the combination @code{gcc -x c++}.
6548 In some cases, the generated bindings will be more complete or more meaningful
6549 when defining some macros, which you can do via the @code{-D} switch. This
6550 is for example the case with @code{Xlib.h} under GNU/Linux:
6552 @example
6553 $ gcc -c -fdump-ada-spec -DXLIB_ILLEGAL_ACCESS -C /usr/include/X11/Xlib.h
6554 @end example
6556 The above will generate more complete bindings than a straight call without
6557 the @code{-DXLIB_ILLEGAL_ACCESS} switch.
6559 In other cases, it is not possible to parse a header file in a stand-alone
6560 manner, because other include files need to be included first. In this
6561 case, the solution is to create a small header file including the needed
6562 @code{#include} and possible @code{#define} directives. For example, to
6563 generate Ada bindings for @code{readline/readline.h}, you need to first
6564 include @code{stdio.h}, so you can create a file with the following two
6565 lines in e.g. @code{readline1.h}:
6567 @example
6568 #include <stdio.h>
6569 #include <readline/readline.h>
6570 @end example
6572 and then generate Ada bindings from this file:
6574 @example
6575 $ gcc -c -fdump-ada-spec readline1.h
6576 @end example
6578 @node Generating Bindings for C++ Headers,Switches,Running the Binding Generator,Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6579 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-bindings-for-c-headers}@anchor{b5}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id73}@anchor{b6}
6580 @subsubsection Generating Bindings for C++ Headers
6583 Generating bindings for C++ headers is done using the same options, always
6584 with the `g++' compiler. Note that generating Ada spec from C++ headers is a
6585 much more complex job and support for C++ headers is much more limited that
6586 support for C headers. As a result, you will need to modify the resulting
6587 bindings by hand more extensively when using C++ headers.
6589 In this mode, C++ classes will be mapped to Ada tagged types, constructors
6590 will be mapped using the @code{CPP_Constructor} pragma, and when possible,
6591 multiple inheritance of abstract classes will be mapped to Ada interfaces
6592 (see the `Interfacing to C++' section in the @cite{GNAT Reference Manual}
6593 for additional information on interfacing to C++).
6595 For example, given the following C++ header file:
6597 @example
6598 class Carnivore @{
6599 public:
6600    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
6603 class Domestic @{
6604 public:
6605    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
6608 class Animal @{
6609 public:
6610   int Age_Count;
6611   virtual void Set_Age (int New_Age);
6614 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
6615  public:
6616   int  Tooth_Count;
6617   char *Owner;
6619   virtual int  Number_Of_Teeth ();
6620   virtual void Set_Owner (char* Name);
6622   Dog();
6624 @end example
6626 The corresponding Ada code is generated:
6628 @example
6629 package Class_Carnivore is
6630   type Carnivore is limited interface;
6631   pragma Import (CPP, Carnivore);
6633   function Number_Of_Teeth (this : access Carnivore) return int is abstract;
6634 end;
6635 use Class_Carnivore;
6637 package Class_Domestic is
6638   type Domestic is limited interface;
6639   pragma Import (CPP, Domestic);
6641   procedure Set_Owner
6642     (this : access Domestic;
6643      Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr) is abstract;
6644 end;
6645 use Class_Domestic;
6647 package Class_Animal is
6648   type Animal is tagged limited record
6649     Age_Count : aliased int;
6650   end record;
6651   pragma Import (CPP, Animal);
6653   procedure Set_Age (this : access Animal; New_Age : int);
6654   pragma Import (CPP, Set_Age, "_ZN6Animal7Set_AgeEi");
6655 end;
6656 use Class_Animal;
6658 package Class_Dog is
6659   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
6660     Tooth_Count : aliased int;
6661     Owner : Interfaces.C.Strings.chars_ptr;
6662   end record;
6663   pragma Import (CPP, Dog);
6665   function Number_Of_Teeth (this : access Dog) return int;
6666   pragma Import (CPP, Number_Of_Teeth, "_ZN3Dog15Number_Of_TeethEv");
6668   procedure Set_Owner
6669     (this : access Dog; Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr);
6670   pragma Import (CPP, Set_Owner, "_ZN3Dog9Set_OwnerEPc");
6672   function New_Dog return Dog;
6673   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
6674   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC1Ev");
6675 end;
6676 use Class_Dog;
6677 @end example
6679 @node Switches,,Generating Bindings for C++ Headers,Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6680 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches}@anchor{b7}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-ada-binding-generation}@anchor{b8}
6681 @subsubsection Switches
6684 @geindex -fdump-ada-spec (gcc)
6687 @table @asis
6689 @item @code{-fdump-ada-spec}
6691 Generate Ada spec files for the given header files transitively (including
6692 all header files that these headers depend upon).
6693 @end table
6695 @geindex -fdump-ada-spec-slim (gcc)
6698 @table @asis
6700 @item @code{-fdump-ada-spec-slim}
6702 Generate Ada spec files for the header files specified on the command line
6703 only.
6704 @end table
6706 @geindex -fada-spec-parent (gcc)
6709 @table @asis
6711 @item @code{-fada-spec-parent=`unit'}
6713 Specifies that all files generated by @code{-fdump-ada-spec} are
6714 to be child units of the specified parent unit.
6715 @end table
6717 @geindex -C (gcc)
6720 @table @asis
6722 @item @code{-C}
6724 Extract comments from headers and generate Ada comments in the Ada spec files.
6725 @end table
6727 @node Generating C Headers for Ada Specifications,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers,Mixed Language Programming
6728 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-c-headers-for-ada-specifications}@anchor{b9}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id74}@anchor{ba}
6729 @subsection Generating C Headers for Ada Specifications
6732 @geindex Binding generation (for Ada specs)
6734 @geindex C headers (binding generation)
6736 GNAT includes a C header generator for Ada specifications which supports
6737 Ada types that have a direct mapping to C types. This includes in particular
6738 support for:
6741 @itemize *
6743 @item 
6744 Scalar types
6746 @item 
6747 Constrained arrays
6749 @item 
6750 Records (untagged)
6752 @item 
6753 Composition of the above types
6755 @item 
6756 Constant declarations
6758 @item 
6759 Object declarations
6761 @item 
6762 Subprogram declarations
6763 @end itemize
6765 @menu
6766 * Running the C Header Generator:: 
6768 @end menu
6770 @node Running the C Header Generator,,,Generating C Headers for Ada Specifications
6771 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model running-the-c-header-generator}@anchor{bb}
6772 @subsubsection Running the C Header Generator
6775 The C header generator is part of the GNAT compiler and can be invoked via
6776 the @code{-gnatceg} combination of switches, which will generate a @code{.h}
6777 file corresponding to the given input file (Ada spec or body). Note that
6778 only spec files are processed in any case, so giving a spec or a body file
6779 as input is equivalent. For example:
6781 @example
6782 $ gcc -c -gnatceg pack1.ads
6783 @end example
6785 will generate a self-contained file called @code{pack1.h} including
6786 common definitions from the Ada Standard package, followed by the
6787 definitions included in @code{pack1.ads}, as well as all the other units
6788 withed by this file.
6790 For instance, given the following Ada files:
6792 @example
6793 package Pack2 is
6794    type Int is range 1 .. 10;
6795 end Pack2;
6796 @end example
6798 @example
6799 with Pack2;
6801 package Pack1 is
6802    type Rec is record
6803       Field1, Field2 : Pack2.Int;
6804    end record;
6806    Global : Rec := (1, 2);
6808    procedure Proc1 (R : Rec);
6809    procedure Proc2 (R : in out Rec);
6810 end Pack1;
6811 @end example
6813 The above @code{gcc} command will generate the following @code{pack1.h} file:
6815 @example
6816 /* Standard definitions skipped */
6817 #ifndef PACK2_ADS
6818 #define PACK2_ADS
6819 typedef short_short_integer pack2__TintB;
6820 typedef pack2__TintB pack2__int;
6821 #endif /* PACK2_ADS */
6823 #ifndef PACK1_ADS
6824 #define PACK1_ADS
6825 typedef struct _pack1__rec @{
6826   pack2__int field1;
6827   pack2__int field2;
6828 @} pack1__rec;
6829 extern pack1__rec pack1__global;
6830 extern void pack1__proc1(const pack1__rec r);
6831 extern void pack1__proc2(pack1__rec *r);
6832 #endif /* PACK1_ADS */
6833 @end example
6835 You can then @code{include} @code{pack1.h} from a C source file and use the types,
6836 call subprograms, reference objects, and constants.
6838 @node GNAT and Other Compilation Models,Using GNAT Files with External Tools,Mixed Language Programming,The GNAT Compilation Model
6839 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model gnat-and-other-compilation-models}@anchor{2d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id75}@anchor{bc}
6840 @section GNAT and Other Compilation Models
6843 This section compares the GNAT model with the approaches taken in
6844 other environments, first the C/C++ model and then the mechanism that
6845 has been used in other Ada systems, in particular those traditionally
6846 used for Ada 83.
6848 @menu
6849 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models:: 
6850 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models:: 
6852 @end menu
6854 @node Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models,Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models,,GNAT and Other Compilation Models
6855 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model comparison-between-gnat-and-c-c-compilation-models}@anchor{bd}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id76}@anchor{be}
6856 @subsection Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
6859 The GNAT model of compilation is close to the C and C++ models. You can
6860 think of Ada specs as corresponding to header files in C. As in C, you
6861 don’t need to compile specs; they are compiled when they are used. The
6862 Ada `with' is similar in effect to the @code{#include} of a C
6863 header.
6865 One notable difference is that, in Ada, you may compile specs separately
6866 to check them for semantic and syntactic accuracy. This is not always
6867 possible with C headers because they are fragments of programs that have
6868 less specific syntactic or semantic rules.
6870 The other major difference is the requirement for running the binder,
6871 which performs two important functions. First, it checks for
6872 consistency. In C or C++, the only defense against assembling
6873 inconsistent programs lies outside the compiler, in a makefile, for
6874 example. The binder satisfies the Ada requirement that it be impossible
6875 to construct an inconsistent program when the compiler is used in normal
6876 mode.
6878 @geindex Elaboration order control
6880 The other important function of the binder is to deal with elaboration
6881 issues. There are also elaboration issues in C++ that are handled
6882 automatically. This automatic handling has the advantage of being
6883 simpler to use, but the C++ programmer has no control over elaboration.
6884 Where @code{gnatbind} might complain there was no valid order of
6885 elaboration, a C++ compiler would simply construct a program that
6886 malfunctioned at run time.
6888 @node Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models,,Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models,GNAT and Other Compilation Models
6889 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model comparison-between-gnat-and-conventional-ada-library-models}@anchor{bf}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id77}@anchor{c0}
6890 @subsection Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
6893 This section is intended for Ada programmers who have
6894 used an Ada compiler implementing the traditional Ada library
6895 model, as described in the Ada Reference Manual.
6897 @geindex GNAT library
6899 In GNAT, there is no ‘library’ in the normal sense. Instead, the set of
6900 source files themselves acts as the library. Compiling Ada programs does
6901 not generate any centralized information, but rather an object file and
6902 a ALI file, which are of interest only to the binder and linker.
6903 In a traditional system, the compiler reads information not only from
6904 the source file being compiled, but also from the centralized library.
6905 This means that the effect of a compilation depends on what has been
6906 previously compiled. In particular:
6909 @itemize *
6911 @item 
6912 When a unit is `with'ed, the unit seen by the compiler corresponds
6913 to the version of the unit most recently compiled into the library.
6915 @item 
6916 Inlining is effective only if the necessary body has already been
6917 compiled into the library.
6919 @item 
6920 Compiling a unit may obsolete other units in the library.
6921 @end itemize
6923 In GNAT, compiling one unit never affects the compilation of any other
6924 units because the compiler reads only source files. Only changes to source
6925 files can affect the results of a compilation. In particular:
6928 @itemize *
6930 @item 
6931 When a unit is `with'ed, the unit seen by the compiler corresponds
6932 to the source version of the unit that is currently accessible to the
6933 compiler.
6935 @geindex Inlining
6937 @item 
6938 Inlining requires the appropriate source files for the package or
6939 subprogram bodies to be available to the compiler. Inlining is always
6940 effective, independent of the order in which units are compiled.
6942 @item 
6943 Compiling a unit never affects any other compilations. The editing of
6944 sources may cause previous compilations to be out of date if they
6945 depended on the source file being modified.
6946 @end itemize
6948 The most important result of these differences is that order of compilation
6949 is never significant in GNAT. There is no situation in which one is
6950 required to do one compilation before another. What shows up as order of
6951 compilation requirements in the traditional Ada library becomes, in
6952 GNAT, simple source dependencies; in other words, there is only a set
6953 of rules saying what source files must be present when a file is
6954 compiled.
6956 @node Using GNAT Files with External Tools,,GNAT and Other Compilation Models,The GNAT Compilation Model
6957 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id78}@anchor{c1}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-gnat-files-with-external-tools}@anchor{2e}
6958 @section Using GNAT Files with External Tools
6961 This section explains how files that are produced by GNAT may be
6962 used with tools designed for other languages.
6964 @menu
6965 * Using Other Utility Programs with GNAT:: 
6966 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT:: 
6968 @end menu
6970 @node Using Other Utility Programs with GNAT,The External Symbol Naming Scheme of GNAT,,Using GNAT Files with External Tools
6971 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id79}@anchor{c2}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-other-utility-programs-with-gnat}@anchor{c3}
6972 @subsection Using Other Utility Programs with GNAT
6975 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
6976 particular the debugging information uses this format. This means
6977 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
6978 depend on these formats.
6980 In general, any utility program that works with C will also often work with
6981 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
6982 gprof (a profiling program), gdb (the FSF debugger), and utilities such
6983 as Purify.
6985 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT,,Using Other Utility Programs with GNAT,Using GNAT Files with External Tools
6986 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id80}@anchor{c4}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-external-symbol-naming-scheme-of-gnat}@anchor{c5}
6987 @subsection The External Symbol Naming Scheme of GNAT
6990 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
6991 originally intended for use with other languages, it is useful to
6992 understand the conventions used to generate link names from the Ada
6993 entity names.
6995 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
6996 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
6997 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
6998 we have the following package spec:
7000 @example
7001 package QRS is
7002    MN : Integer;
7003 end QRS;
7004 @end example
7006 @geindex pragma Export
7008 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
7009 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
7010 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
7012 @example
7013 package Exports is
7014    Var1 : Integer;
7015    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
7016    Var2 : Integer;
7017    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
7018 end Exports;
7019 @end example
7021 In this case, the link name for @code{Var1} is whatever link name the
7022 C compiler would assign for the C function @code{var1_name}. This typically
7023 would be either @code{var1_name} or @code{_var1_name}, depending on operating
7024 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
7025 @code{Var2} is @code{var2_link_name}, and this is not operating system
7026 dependent.
7028 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
7029 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
7030 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
7031 called @code{Main} (which might well not be the main program).
7033 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
7034 names. So if we have a library level procedure such as:
7036 @example
7037 procedure Hello (S : String);
7038 @end example
7040 the external name of this procedure will be @code{_ada_hello}.
7042 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
7044 @node Building Executable Programs with GNAT,GNAT Utility Programs,The GNAT Compilation Model,Top
7045 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat doc}@anchor{c6}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat building-executable-programs-with-gnat}@anchor{a}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id1}@anchor{c7}
7046 @chapter Building Executable Programs with GNAT
7049 This chapter describes first the gnatmake tool
7050 (@ref{c8,,Building with gnatmake}),
7051 which automatically determines the set of sources
7052 needed by an Ada compilation unit and executes the necessary
7053 (re)compilations, binding and linking.
7054 It also explains how to use each tool individually: the
7055 compiler (gcc, see @ref{c9,,Compiling with gcc}),
7056 binder (gnatbind, see @ref{ca,,Binding with gnatbind}),
7057 and linker (gnatlink, see @ref{cb,,Linking with gnatlink})
7058 to build executable programs.
7059 Finally, this chapter provides examples of
7060 how to make use of the general GNU make mechanism
7061 in a GNAT context (see @ref{70,,Using the GNU make Utility}).
7064 @menu
7065 * Building with gnatmake:: 
7066 * Compiling with gcc:: 
7067 * Compiler Switches:: 
7068 * Linker Switches:: 
7069 * Binding with gnatbind:: 
7070 * Linking with gnatlink:: 
7071 * Using the GNU make Utility:: 
7073 @end menu
7075 @node Building with gnatmake,Compiling with gcc,,Building Executable Programs with GNAT
7076 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat building-with-gnatmake}@anchor{cc}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat the-gnat-make-program-gnatmake}@anchor{c8}
7077 @section Building with @code{gnatmake}
7080 @geindex gnatmake
7082 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
7083 the following steps:
7086 @enumerate 
7088 @item 
7089 Edit some sources to fix bugs;
7091 @item 
7092 Add enhancements;
7094 @item 
7095 Compile all sources affected;
7097 @item 
7098 Rebind and relink; and
7100 @item 
7101 Test.
7102 @end enumerate
7104 @geindex Dependency rules (compilation)
7106 The third step in particular can be tricky, because not only do the modified
7107 files have to be compiled, but any files depending on these files must also be
7108 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
7109 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
7110 subprograms.
7112 @code{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
7113 of this process. It determines which sources need to be compiled,
7114 compiles them, and binds and links the resulting object files.
7116 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
7117 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
7118 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
7119 changes to the source program cause corresponding changes in
7120 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
7121 @code{gnatmake}.
7123 Note that for advanced forms of project structure, we recommend creating
7124 a project file as explained in the `GNAT_Project_Manager' chapter in the
7125 `GPRbuild User’s Guide', and using the
7126 @code{gprbuild} tool which supports building with project files and works similarly
7127 to @code{gnatmake}.
7129 @menu
7130 * Running gnatmake:: 
7131 * Switches for gnatmake:: 
7132 * Mode Switches for gnatmake:: 
7133 * Notes on the Command Line:: 
7134 * How gnatmake Works:: 
7135 * Examples of gnatmake Usage:: 
7137 @end menu
7139 @node Running gnatmake,Switches for gnatmake,,Building with gnatmake
7140 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id2}@anchor{cd}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat running-gnatmake}@anchor{ce}
7141 @subsection Running @code{gnatmake}
7144 The usual form of the @code{gnatmake} command is
7146 @example
7147 $ gnatmake [<switches>] <file_name> [<file_names>] [<mode_switches>]
7148 @end example
7150 The only required argument is one @code{file_name}, which specifies
7151 a compilation unit that is a main program. Several @code{file_names} can be
7152 specified: this will result in several executables being built.
7153 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
7154 @code{file_name}, between @code{file_names} or after the last @code{file_name}.
7155 If @code{mode_switches} are present, they must always be placed after
7156 the last @code{file_name} and all @code{switches}.
7158 If you are using standard file extensions (@code{.adb} and
7159 @code{.ads}), then the
7160 extension may be omitted from the @code{file_name} arguments. However, if
7161 you are using non-standard extensions, then it is required that the
7162 extension be given. A relative or absolute directory path can be
7163 specified in a @code{file_name}, in which case, the input source file will
7164 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
7165 source file will first be searched in the directory where
7166 @code{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
7167 the source path of the compiler as described in
7168 @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
7170 All @code{gnatmake} output (except when you specify @code{-M}) is sent to
7171 @code{stderr}. The output produced by the
7172 @code{-M} switch is sent to @code{stdout}.
7174 @node Switches for gnatmake,Mode Switches for gnatmake,Running gnatmake,Building with gnatmake
7175 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id3}@anchor{cf}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gnatmake}@anchor{d0}
7176 @subsection Switches for @code{gnatmake}
7179 You may specify any of the following switches to @code{gnatmake}:
7181 @geindex --version (gnatmake)
7184 @table @asis
7186 @item @code{--version}
7188 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
7189 @end table
7191 @geindex --help (gnatmake)
7194 @table @asis
7196 @item @code{--help}
7198 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
7199 all other options.
7200 @end table
7202 @geindex -P (gnatmake)
7205 @table @asis
7207 @item @code{-P`project'}
7209 Build GNAT project file @code{project} using GPRbuild. When this switch is
7210 present, all other command-line switches are treated as GPRbuild switches
7211 and not @code{gnatmake} switches.
7212 @end table
7214 @c -- Comment:
7215 @c :ref:`gnatmake_and_Project_Files`.
7217 @geindex --GCC=compiler_name (gnatmake)
7220 @table @asis
7222 @item @code{--GCC=`compiler_name'}
7224 Program used for compiling. The default is @code{gcc}. You need to use
7225 quotes around @code{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
7226 spaces or other separator characters.
7227 As an example @code{--GCC="foo -x  -y"}
7228 will instruct @code{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
7229 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
7230 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
7231 switch @code{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
7232 above example the compiler command that will be used by @code{gnatmake}
7233 will be @code{foo -c -x -y}. If several @code{--GCC=compiler_name} are
7234 used, only the last @code{compiler_name} is taken into account. However,
7235 all the additional switches are also taken into account. Thus,
7236 @code{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
7237 @code{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
7238 @end table
7240 @geindex --GNATBIND=binder_name (gnatmake)
7243 @table @asis
7245 @item @code{--GNATBIND=`binder_name'}
7247 Program used for binding. The default is @code{gnatbind}. You need to
7248 use quotes around @code{binder_name} if @code{binder_name} contains spaces
7249 or other separator characters.
7250 As an example @code{--GNATBIND="bar -x  -y"}
7251 will instruct @code{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
7252 binder. Binder switches that are normally appended by @code{gnatmake}
7253 to @code{gnatbind} are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
7254 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
7255 itself must not include any embedded spaces.
7256 @end table
7258 @geindex --GNATLINK=linker_name (gnatmake)
7261 @table @asis
7263 @item @code{--GNATLINK=`linker_name'}
7265 Program used for linking. The default is @code{gnatlink}. You need to
7266 use quotes around @code{linker_name} if @code{linker_name} contains spaces
7267 or other separator characters.
7268 As an example @code{--GNATLINK="lan -x  -y"}
7269 will instruct @code{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
7270 linker. Linker switches that are normally appended by @code{gnatmake} to
7271 @code{gnatlink} are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
7272 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
7273 itself must not include any embedded spaces.
7275 @item @code{--create-map-file}
7277 When linking an executable, create a map file. The name of the map file
7278 has the same name as the executable with extension “.map”.
7280 @item @code{--create-map-file=`mapfile'}
7282 When linking an executable, create a map file with the specified name.
7283 @end table
7285 @geindex --create-missing-dirs (gnatmake)
7288 @table @asis
7290 @item @code{--create-missing-dirs}
7292 When using project files (@code{-P`project'}), automatically create
7293 missing object directories, library directories and exec
7294 directories.
7296 @item @code{--single-compile-per-obj-dir}
7298 Disallow simultaneous compilations in the same object directory when
7299 project files are used.
7301 @item @code{--subdirs=`subdir'}
7303 Actual object directory of each project file is the subdirectory subdir of the
7304 object directory specified or defaulted in the project file.
7306 @item @code{--unchecked-shared-lib-imports}
7308 By default, shared library projects are not allowed to import static library
7309 projects. When this switch is used on the command line, this restriction is
7310 relaxed.
7312 @item @code{--source-info=`source info file'}
7314 Specify a source info file. This switch is active only when project files
7315 are used. If the source info file is specified as a relative path, then it is
7316 relative to the object directory of the main project. If the source info file
7317 does not exist, then after the Project Manager has successfully parsed and
7318 processed the project files and found the sources, it creates the source info
7319 file. If the source info file already exists and can be read successfully,
7320 then the Project Manager will get all the needed information about the sources
7321 from the source info file and will not look for them. This reduces the time
7322 to process the project files, especially when looking for sources that take a
7323 long time. If the source info file exists but cannot be parsed successfully,
7324 the Project Manager will attempt to recreate it. If the Project Manager fails
7325 to create the source info file, a message is issued, but gnatmake does not
7326 fail. @code{gnatmake} “trusts” the source info file. This means that
7327 if the source files have changed (addition, deletion, moving to a different
7328 source directory), then the source info file need to be deleted and recreated.
7329 @end table
7331 @geindex -a (gnatmake)
7334 @table @asis
7336 @item @code{-a}
7338 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
7339 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
7340 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
7341 By default,
7342 @code{gnatmake} does not check these files,
7343 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
7344 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
7345 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
7346 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
7347 binder.
7348 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
7349 itself. The switch @code{-a} is also useful
7350 in conjunction with @code{-f}
7351 if you need to recompile an entire application,
7352 including run-time files, using special configuration pragmas,
7353 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
7355 By default
7356 @code{gnatmake -a} compiles all GNAT
7357 internal files with
7358 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
7359 @end table
7361 @geindex -b (gnatmake)
7364 @table @asis
7366 @item @code{-b}
7368 Bind only. Can be combined with @code{-c} to do
7369 compilation and binding, but no link.
7370 Can be combined with @code{-l}
7371 to do binding and linking. When not combined with
7372 @code{-c}
7373 all the units in the closure of the main program must have been previously
7374 compiled and must be up to date. The root unit specified by @code{file_name}
7375 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
7376 Project File is specified, with the ALI file extension.
7377 @end table
7379 @geindex -c (gnatmake)
7382 @table @asis
7384 @item @code{-c}
7386 Compile only. Do not perform binding, except when @code{-b}
7387 is also specified. Do not perform linking, except if both
7388 @code{-b} and
7389 @code{-l} are also specified.
7390 If the root unit specified by @code{file_name} is not a main unit, this is the
7391 default. Otherwise @code{gnatmake} will attempt binding and linking
7392 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
7393 the objects.
7394 @end table
7396 @geindex -C (gnatmake)
7399 @table @asis
7401 @item @code{-C}
7403 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate
7404 to the compiler two mappings: from unit names to file names (without
7405 any directory information) and from file names to path names (with
7406 full directory information). A mapping file can make the compiler’s
7407 file searches faster, especially if there are many source directories,
7408 or the sources are read over a slow network connection. If
7409 @code{-P} is used, a mapping file is always used, so
7410 @code{-C} is unnecessary; in this case the mapping file
7411 is initially populated based on the project file. If
7412 @code{-C} is used without
7413 @code{-P},
7414 the mapping file is initially empty. Each invocation of the compiler
7415 will add any newly accessed sources to the mapping file.
7416 @end table
7418 @geindex -C= (gnatmake)
7421 @table @asis
7423 @item @code{-C=`file'}
7425 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
7426 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
7427 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
7428 This switch is not compatible with a project file
7429 (-P`file`) or with multiple compiling processes
7430 (-jnnn, when nnn is greater than 1).
7431 @end table
7433 @geindex -d (gnatmake)
7436 @table @asis
7438 @item @code{-d}
7440 Display progress for each source, up to date or not, as a single line:
7442 @example
7443 completed x out of y (zz%)
7444 @end example
7446 If the file needs to be compiled this is displayed after the invocation of
7447 the compiler. These lines are displayed even in quiet output mode.
7448 @end table
7450 @geindex -D (gnatmake)
7453 @table @asis
7455 @item @code{-D `dir'}
7457 Put all object files and ALI file in directory @code{dir}.
7458 If the @code{-D} switch is not used, all object files
7459 and ALI files go in the current working directory.
7461 This switch cannot be used when using a project file.
7462 @end table
7464 @geindex -eI (gnatmake)
7467 @table @asis
7469 @item @code{-eI`nnn'}
7471 Indicates that the main source is a multi-unit source and the rank of the unit
7472 in the source file is nnn. nnn needs to be a positive number and a valid
7473 index in the source. This switch cannot be used when @code{gnatmake} is
7474 invoked for several mains.
7475 @end table
7477 @geindex -eL (gnatmake)
7479 @geindex symbolic links
7482 @table @asis
7484 @item @code{-eL}
7486 Follow all symbolic links when processing project files.
7487 This should be used if your project uses symbolic links for files or
7488 directories, but is not needed in other cases.
7490 @geindex naming scheme
7492 This also assumes that no directory matches the naming scheme for files (for
7493 instance that you do not have a directory called “sources.ads” when using the
7494 default GNAT naming scheme).
7496 When you do not have to use this switch (i.e., by default), gnatmake is able to
7497 save a lot of system calls (several per source file and object file), which
7498 can result in a significant speed up to load and manipulate a project file,
7499 especially when using source files from a remote system.
7500 @end table
7502 @geindex -eS (gnatmake)
7505 @table @asis
7507 @item @code{-eS}
7509 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
7510 on standard output,
7511 instead of standard error.
7512 @end table
7514 @geindex -f (gnatmake)
7517 @table @asis
7519 @item @code{-f}
7521 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
7522 files may be up to date, but don’t recompile predefined or GNAT internal
7523 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
7524 unless the @code{-a} switch is also specified.
7525 @end table
7527 @geindex -F (gnatmake)
7530 @table @asis
7532 @item @code{-F}
7534 When using project files, if some errors or warnings are detected during
7535 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
7536 -v), then error lines start with the full path name of the project
7537 file, rather than its simple file name.
7538 @end table
7540 @geindex -g (gnatmake)
7543 @table @asis
7545 @item @code{-g}
7547 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
7548 linker.
7549 @end table
7551 @geindex -i (gnatmake)
7554 @table @asis
7556 @item @code{-i}
7558 In normal mode, @code{gnatmake} compiles all object files and ALI files
7559 into the current directory. If the @code{-i} switch is used,
7560 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
7561 in place. This means that once a large project is organized into separate
7562 directories in the desired manner, then @code{gnatmake} will automatically
7563 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
7564 Ada object path (see @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
7565 the new object and ALI files are created in the
7566 directory containing the source being compiled. If another organization
7567 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
7568 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
7569 When detecting such a dummy file, @code{gnatmake} will be forced to
7570 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
7571 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
7572 @end table
7574 @geindex -j (gnatmake)
7576 @geindex Parallel make
7579 @table @asis
7581 @item @code{-j`n'}
7583 Use @code{n} processes to carry out the (re)compilations. On a multiprocessor
7584 machine compilations will occur in parallel. If @code{n} is 0, then the
7585 maximum number of parallel compilations is the number of core processors
7586 on the platform. In the event of compilation errors, messages from various
7587 compilations might get interspersed (but @code{gnatmake} will give you the
7588 full ordered list of failing compiles at the end). If this is problematic,
7589 rerun the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
7590 @end table
7592 @geindex -k (gnatmake)
7595 @table @asis
7597 @item @code{-k}
7599 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
7600 ease the programmer’s task in case of compilation errors, the list of
7601 sources for which the compile fails is given when @code{gnatmake}
7602 terminates.
7604 If @code{gnatmake} is invoked with several @code{file_names} and with this
7605 switch, if there are compilation errors when building an executable,
7606 @code{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
7607 @end table
7609 @geindex -l (gnatmake)
7612 @table @asis
7614 @item @code{-l}
7616 Link only. Can be combined with @code{-b} to binding
7617 and linking. Linking will not be performed if combined with
7618 @code{-c}
7619 but not with @code{-b}.
7620 When not combined with @code{-b}
7621 all the units in the closure of the main program must have been previously
7622 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
7623 The root unit specified by @code{file_name}
7624 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
7625 Project File is specified, with the ALI file extension.
7626 @end table
7628 @geindex -m (gnatmake)
7631 @table @asis
7633 @item @code{-m}
7635 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
7636 be performed. In this mode @code{gnatmake} ignores time
7637 stamp differences when the only
7638 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
7639 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
7640 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
7641 switch will tell @code{gnatmake} not to recompile files that depend on it
7642 (provided other sources on which these files depend have undergone no
7643 semantic modifications). Note that the debugging information may be
7644 out of date with respect to the sources if the @code{-m} switch causes
7645 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
7646 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
7647 @end table
7649 @geindex Dependencies
7650 @geindex producing list
7652 @geindex -M (gnatmake)
7655 @table @asis
7657 @item @code{-M}
7659 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
7660 dependences to @code{stdout} in a form that can be directly exploited in
7661 a @code{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
7662 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
7663 specified in the various @code{-aI}
7664 and @code{-I} switches. If you use
7665 @code{gnatmake -M}  @code{-q}
7666 (see below), only the source file names,
7667 without relative paths, are output. If you just specify the  @code{-M}
7668 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
7669 is typically what you want. If you also specify
7670 the @code{-a} switch,
7671 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
7672 dependencies of the objects in external Ada libraries (see
7673 switch  @code{-aL`dir'} in the following list)
7674 are never reported.
7675 @end table
7677 @geindex -n (gnatmake)
7680 @table @asis
7682 @item @code{-n}
7684 Don’t compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
7685 If they are not, the full name of the first file that needs to be
7686 recompiled is printed.
7687 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
7688 file, will eventually result in recompiling all required units.
7689 @end table
7691 @geindex -o (gnatmake)
7694 @table @asis
7696 @item @code{-o `exec_name'}
7698 Output executable name. The name of the final executable program will be
7699 @code{exec_name}. If the @code{-o} switch is omitted the default
7700 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
7701 for an executable file on the host system.
7703 This switch cannot be used when invoking @code{gnatmake} with several
7704 @code{file_names}.
7705 @end table
7707 @geindex -p (gnatmake)
7710 @table @asis
7712 @item @code{-p}
7714 Same as @code{--create-missing-dirs}
7715 @end table
7717 @geindex -q (gnatmake)
7720 @table @asis
7722 @item @code{-q}
7724 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
7725 @code{gnatmake} are displayed.
7726 @end table
7728 @geindex -s (gnatmake)
7731 @table @asis
7733 @item @code{-s}
7735 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
7736 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
7737 following way:
7738 orders between different ‘first letter’ switches are ignored, but
7739 orders between same switches are taken into account. For example,
7740 @code{-O -O2} is different than @code{-O2 -O}, but @code{-g -O}
7741 is equivalent to @code{-O -g}.
7743 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
7744 @end table
7746 @geindex -u (gnatmake)
7749 @table @asis
7751 @item @code{-u}
7753 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
7754 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
7755 -u with a project file and no main has a special meaning.
7756 @end table
7758 @c --Comment
7759 @c (See :ref:`Project_Files_and_Main_Subprograms`.)
7761 @geindex -U (gnatmake)
7764 @table @asis
7766 @item @code{-U}
7768 When used without a project file or with one or several mains on the command
7769 line, is equivalent to -u. When used with a project file and no main
7770 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
7771 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
7772 @end table
7774 @geindex -v (gnatmake)
7777 @table @asis
7779 @item @code{-v}
7781 Verbose. Display the reason for all recompilations @code{gnatmake}
7782 decides are necessary, with the highest verbosity level.
7783 @end table
7785 @geindex -vl (gnatmake)
7788 @table @asis
7790 @item @code{-vl}
7792 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
7793 @end table
7795 @geindex -vm (gnatmake)
7798 @table @asis
7800 @item @code{-vm}
7802 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
7803 @end table
7805 @geindex -vm (gnatmake)
7808 @table @asis
7810 @item @code{-vh}
7812 Verbosity level High. Equivalent to -v.
7814 @item @code{-vP`x'}
7816 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
7817 See @ref{d1,,Switches Related to Project Files}.
7818 @end table
7820 @geindex -x (gnatmake)
7823 @table @asis
7825 @item @code{-x}
7827 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
7828 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
7829 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
7830 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
7831 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
7832 be those specified on the command line. Even when
7833 @code{-x} is used, mains specified on the
7834 command line need to be sources of a project file.
7836 @item @code{-X`name'=`value'}
7838 Indicate that external variable @code{name} has the value @code{value}.
7839 The Project Manager will use this value for occurrences of
7840 @code{external(name)} when parsing the project file.
7841 @ref{d1,,Switches Related to Project Files}.
7842 @end table
7844 @geindex -z (gnatmake)
7847 @table @asis
7849 @item @code{-z}
7851 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
7852 given on the command line is a package name. The resulting executable
7853 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
7854 then the finalization routines.
7855 @end table
7857 @subsubheading GCC switches
7860 Any uppercase or multi-character switch that is not a @code{gnatmake} switch
7861 is passed to @code{gcc} (e.g., @code{-O}, @code{-gnato,} etc.)
7863 @subsubheading Source and library search path switches
7866 @geindex -aI (gnatmake)
7869 @table @asis
7871 @item @code{-aI`dir'}
7873 When looking for source files also look in directory @code{dir}.
7874 The order in which source files search is undertaken is
7875 described in @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
7876 @end table
7878 @geindex -aL (gnatmake)
7881 @table @asis
7883 @item @code{-aL`dir'}
7885 Consider @code{dir} as being an externally provided Ada library.
7886 Instructs @code{gnatmake} to skip compilation units whose @code{.ALI}
7887 files have been located in directory @code{dir}. This allows you to have
7888 missing bodies for the units in @code{dir} and to ignore out of date bodies
7889 for the same units. You still need to specify
7890 the location of the specs for these units by using the switches
7891 @code{-aI`dir'}  or @code{-I`dir'}.
7892 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
7893 of @code{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
7894 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
7895 ALI files.
7896 @end table
7898 @geindex -aO (gnatmake)
7901 @table @asis
7903 @item @code{-aO`dir'}
7905 When searching for library and object files, look in directory
7906 @code{dir}. The order in which library files are searched is described in
7907 @ref{76,,Search Paths for gnatbind}.
7908 @end table
7910 @geindex Search paths
7911 @geindex for gnatmake
7913 @geindex -A (gnatmake)
7916 @table @asis
7918 @item @code{-A`dir'}
7920 Equivalent to @code{-aL`dir'} @code{-aI`dir'}.
7922 @geindex -I (gnatmake)
7924 @item @code{-I`dir'}
7926 Equivalent to @code{-aO`dir' -aI`dir'}.
7927 @end table
7929 @geindex -I- (gnatmake)
7931 @geindex Source files
7932 @geindex suppressing search
7935 @table @asis
7937 @item @code{-I-}
7939 Do not look for source files in the directory containing the source
7940 file named in the command line.
7941 Do not look for ALI or object files in the directory
7942 where @code{gnatmake} was invoked.
7943 @end table
7945 @geindex -L (gnatmake)
7947 @geindex Linker libraries
7950 @table @asis
7952 @item @code{-L`dir'}
7954 Add directory @code{dir} to the list of directories in which the linker
7955 will search for libraries. This is equivalent to
7956 @code{-largs} @code{-L`dir'}.
7957 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
7958 set in the registry are not searched for.
7959 @end table
7961 @geindex -nostdinc (gnatmake)
7964 @table @asis
7966 @item @code{-nostdinc}
7968 Do not look for source files in the system default directory.
7969 @end table
7971 @geindex -nostdlib (gnatmake)
7974 @table @asis
7976 @item @code{-nostdlib}
7978 Do not look for library files in the system default directory.
7979 @end table
7981 @geindex --RTS (gnatmake)
7984 @table @asis
7986 @item @code{--RTS=`rts-path'}
7988 Specifies the default location of the run-time library. GNAT looks for the
7989 run-time
7990 in the following directories, and stops as soon as a valid run-time is found
7991 (@code{adainclude} or @code{ada_source_path}, and @code{adalib} or
7992 @code{ada_object_path} present):
7995 @itemize *
7997 @item 
7998 `<current directory>/$rts_path'
8000 @item 
8001 `<default-search-dir>/$rts_path'
8003 @item 
8004 `<default-search-dir>/rts-$rts_path'
8006 @item 
8007 The selected path is handled like a normal RTS path.
8008 @end itemize
8009 @end table
8011 @node Mode Switches for gnatmake,Notes on the Command Line,Switches for gnatmake,Building with gnatmake
8012 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id4}@anchor{d2}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat mode-switches-for-gnatmake}@anchor{d3}
8013 @subsection Mode Switches for @code{gnatmake}
8016 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
8017 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
8018 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
8019 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
8020 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
8021 designated component of GNAT.
8023 @geindex -cargs (gnatmake)
8026 @table @asis
8028 @item @code{-cargs `switches'}
8030 Compiler switches. Here @code{switches} is a list of switches
8031 that are valid switches for @code{gcc}. They will be passed on to
8032 all compile steps performed by @code{gnatmake}.
8033 @end table
8035 @geindex -bargs (gnatmake)
8038 @table @asis
8040 @item @code{-bargs `switches'}
8042 Binder switches. Here @code{switches} is a list of switches
8043 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
8044 all bind steps performed by @code{gnatmake}.
8045 @end table
8047 @geindex -largs (gnatmake)
8050 @table @asis
8052 @item @code{-largs `switches'}
8054 Linker switches. Here @code{switches} is a list of switches
8055 that are valid switches for @code{gnatlink}. They will be passed on to
8056 all link steps performed by @code{gnatmake}.
8057 @end table
8059 @geindex -margs (gnatmake)
8062 @table @asis
8064 @item @code{-margs `switches'}
8066 Make switches. The switches are directly interpreted by @code{gnatmake},
8067 regardless of any previous occurrence of @code{-cargs}, @code{-bargs}
8068 or @code{-largs}.
8069 @end table
8071 @node Notes on the Command Line,How gnatmake Works,Mode Switches for gnatmake,Building with gnatmake
8072 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id5}@anchor{d4}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat notes-on-the-command-line}@anchor{d5}
8073 @subsection Notes on the Command Line
8076 This section contains some additional useful notes on the operation
8077 of the @code{gnatmake} command.
8079 @geindex Recompilation (by gnatmake)
8082 @itemize *
8084 @item 
8085 If @code{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
8086 and all other units required by the main program.
8087 This means that @code{gnatmake}
8088 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
8089 the development cycle.
8091 @item 
8092 If you enter @code{gnatmake foo.adb}, where @code{foo}
8093 is a subunit or body of a generic unit, @code{gnatmake} recompiles
8094 @code{foo.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
8095 warning.
8097 @item 
8098 In @code{gnatmake} the switch @code{-I}
8099 is used to specify both source and
8100 library file paths. Use @code{-aI}
8101 instead if you just want to specify
8102 source paths only and @code{-aO}
8103 if you want to specify library paths
8104 only.
8106 @item 
8107 @code{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
8108 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
8109 consideration and in particular it means that the use of the
8110 @code{-f} switch will not recompile these files
8111 unless @code{-a} is also specified.
8113 @item 
8114 @code{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
8115 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
8116 as follows: `obj-dir' contains the objects and ALI files for
8117 of your Ada compilation units,
8118 whereas `include-dir' contains the
8119 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
8120 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type:
8122 @example
8123 $ gnatmake -aI`include-dir`  -aL`obj-dir`  main
8124 @end example
8126 @item 
8127 Using @code{gnatmake} along with the @code{-m (minimal recompilation)}
8128 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
8129 this switch,
8130 you can update the comments/format of your
8131 source files without having to recompile everything. Note, however, that
8132 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
8133 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
8134 limited, as that debugging info will only be useful during the
8135 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
8136 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
8137 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
8138 that the debugging information may be out of date.
8139 @end itemize
8141 @node How gnatmake Works,Examples of gnatmake Usage,Notes on the Command Line,Building with gnatmake
8142 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat how-gnatmake-works}@anchor{d6}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id6}@anchor{d7}
8143 @subsection How @code{gnatmake} Works
8146 Generally @code{gnatmake} automatically performs all necessary
8147 recompilations and you don’t need to worry about how it works. However,
8148 it may be useful to have some basic understanding of the @code{gnatmake}
8149 approach and in particular to understand how it uses the results of
8150 previous compilations without incorrectly depending on them.
8152 First a definition: an object file is considered `up to date' if the
8153 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
8154 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
8155 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
8156 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
8157 to recompile this file.
8159 @code{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
8160 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
8161 @code{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
8162 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
8163 examined to find all the source files on which the main program depends,
8164 and @code{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
8165 files.
8167 This process ensures that @code{gnatmake} only trusts the dependencies
8168 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
8169 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
8170 dependencies. As a result the program is compiled ‘upside down’ from what may
8171 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
8172 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
8173 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
8174 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
8175 @code{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
8176 necessary.
8178 When invoking @code{gnatmake} with several @code{file_names}, if a unit is
8179 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
8181 Note: when using non-standard naming conventions
8182 (@ref{1c,,Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
8183 file the version of a source and invoking @code{gnatmake} to recompile may
8184 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
8185 by @code{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
8188 @node Examples of gnatmake Usage,,How gnatmake Works,Building with gnatmake
8189 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat examples-of-gnatmake-usage}@anchor{d8}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id7}@anchor{d9}
8190 @subsection Examples of @code{gnatmake} Usage
8194 @table @asis
8196 @item @code{gnatmake hello.adb}
8198 Compile all files necessary to bind and link the main program
8199 @code{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
8200 resulting object files to generate an executable file @code{hello}.
8202 @item @code{gnatmake main1 main2 main3}
8204 Compile all files necessary to bind and link the main programs
8205 @code{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @code{main2.adb}
8206 (containing unit @code{Main2}) and @code{main3.adb}
8207 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
8208 to generate three executable files @code{main1},
8209 @code{main2}  and @code{main3}.
8211 @item @code{gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l}
8213 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
8214 @code{Main_Unit} (from file @code{main_unit.adb}). All compilations will
8215 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
8216 listed by the binder. @code{gnatmake} will operate in quiet mode, not
8217 displaying commands it is executing.
8218 @end table
8220 @node Compiling with gcc,Compiler Switches,Building with gnatmake,Building Executable Programs with GNAT
8221 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiling-with-gcc}@anchor{c9}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id8}@anchor{da}
8222 @section Compiling with @code{gcc}
8225 This section discusses how to compile Ada programs using the @code{gcc}
8226 command. It also describes the set of switches
8227 that can be used to control the behavior of the compiler.
8229 @menu
8230 * Compiling Programs:: 
8231 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL): Search Paths and the Run-Time Library RTL. 
8232 * Order of Compilation Issues:: 
8233 * Examples:: 
8235 @end menu
8237 @node Compiling Programs,Search Paths and the Run-Time Library RTL,,Compiling with gcc
8238 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiling-programs}@anchor{db}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id9}@anchor{dc}
8239 @subsection Compiling Programs
8242 The first step in creating an executable program is to compile the units
8243 of the program using the @code{gcc} command. You must compile the
8244 following files:
8247 @itemize *
8249 @item 
8250 the body file (@code{.adb}) for a library level subprogram or generic
8251 subprogram
8253 @item 
8254 the spec file (@code{.ads}) for a library level package or generic
8255 package that has no body
8257 @item 
8258 the body file (@code{.adb}) for a library level package
8259 or generic package that has a body
8260 @end itemize
8262 You need `not' compile the following files
8265 @itemize *
8267 @item 
8268 the spec of a library unit which has a body
8270 @item 
8271 subunits
8272 @end itemize
8274 because they are compiled as part of compiling related units. GNAT compiles
8275 package specs
8276 when the corresponding body is compiled, and subunits when the parent is
8277 compiled.
8279 @geindex cannot generate code
8281 If you attempt to compile any of these files, you will get one of the
8282 following error messages (where @code{fff} is the name of the file you
8283 compiled):
8285 @quotation
8287 @example
8288 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (package spec)
8289 to check package spec, use -gnatc
8291 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (missing subunits)
8292 to check parent unit, use -gnatc
8294 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (subprogram spec)
8295 to check subprogram spec, use -gnatc
8297 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (subunit)
8298 to check subunit, use -gnatc
8299 @end example
8300 @end quotation
8302 As indicated by the above error messages, if you want to submit
8303 one of these files to the compiler to check for correct semantics
8304 without generating code, then use the @code{-gnatc} switch.
8306 The basic command for compiling a file containing an Ada unit is:
8308 @example
8309 $ gcc -c [switches] <file name>
8310 @end example
8312 where @code{file name} is the name of the Ada file (usually
8313 having an extension @code{.ads} for a spec or @code{.adb} for a body).
8314 You specify the
8315 @code{-c} switch to tell @code{gcc} to compile, but not link, the file.
8316 The result of a successful compilation is an object file, which has the
8317 same name as the source file but an extension of @code{.o} and an Ada
8318 Library Information (ALI) file, which also has the same name as the
8319 source file, but with @code{.ali} as the extension. GNAT creates these
8320 two output files in the current directory, but you may specify a source
8321 file in any directory using an absolute or relative path specification
8322 containing the directory information.
8324 @geindex gnat1
8326 @code{gcc} is actually a driver program that looks at the extensions of
8327 the file arguments and loads the appropriate compiler. For example, the
8328 GNU C compiler is @code{cc1}, and the Ada compiler is @code{gnat1}.
8329 These programs are in directories known to the driver program (in some
8330 configurations via environment variables you set), but need not be in
8331 your path. The @code{gcc} driver also calls the assembler and any other
8332 utilities needed to complete the generation of the required object
8333 files.
8335 It is possible to supply several file names on the same @code{gcc}
8336 command. This causes @code{gcc} to call the appropriate compiler for
8337 each file. For example, the following command lists two separate
8338 files to be compiled:
8340 @example
8341 $ gcc -c x.adb y.adb
8342 @end example
8344 calls @code{gnat1} (the Ada compiler) twice to compile @code{x.adb} and
8345 @code{y.adb}.
8346 The compiler generates two object files @code{x.o} and @code{y.o}
8347 and the two ALI files @code{x.ali} and @code{y.ali}.
8349 Any switches apply to all the files listed, see @ref{dd,,Compiler Switches} for a
8350 list of available @code{gcc} switches.
8352 @node Search Paths and the Run-Time Library RTL,Order of Compilation Issues,Compiling Programs,Compiling with gcc
8353 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id10}@anchor{de}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat search-paths-and-the-run-time-library-rtl}@anchor{73}
8354 @subsection Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
8357 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
8358 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
8359 Search paths are used to guide this process.
8361 The compiler compiles one source file whose name must be given
8362 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
8363 for this file. To find all other source files that are needed (the most
8364 common being the specs of units), the compiler examines the following
8365 directories, in the following order:
8368 @itemize *
8370 @item 
8371 The directory containing the source file of the main unit being compiled
8372 (the file name on the command line).
8374 @item 
8375 Each directory named by an @code{-I} switch given on the @code{gcc}
8376 command line, in the order given.
8378 @geindex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8380 @item 
8381 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8382 by the 
8383 @geindex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8384 @geindex environment variable; ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8385 @code{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} environment variable.
8386 @geindex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8387 @geindex environment variable; ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8388 @code{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the gnat
8389 driver when project files are used. It should not normally be set
8390 by other means.
8392 @geindex ADA_INCLUDE_PATH
8394 @item 
8395 Each of the directories listed in the value of the
8396 @geindex ADA_INCLUDE_PATH
8397 @geindex environment variable; ADA_INCLUDE_PATH
8398 @code{ADA_INCLUDE_PATH} environment variable.
8399 Construct this value
8400 exactly as the 
8401 @geindex PATH
8402 @geindex environment variable; PATH
8403 @code{PATH} environment variable: a list of directory
8404 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
8406 @item 
8407 The content of the @code{ada_source_path} file which is part of the GNAT
8408 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8409 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
8410 See also @ref{72,,Installing a library}.
8411 @end itemize
8413 Specifying the switch @code{-I-}
8414 inhibits the use of the directory
8415 containing the source file named in the command line. You can still
8416 have this directory on your search path, but in this case it must be
8417 explicitly requested with a @code{-I} switch.
8419 Specifying the switch @code{-nostdinc}
8420 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
8421 Library (RTL) source files.
8423 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
8424 working directory.
8425 Caution: The object file can be redirected with the @code{-o} switch;
8426 however, @code{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
8427 so the @code{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
8428 avoid using the @code{-o} switch.
8430 @geindex System.IO
8432 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
8433 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
8434 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
8435 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
8436 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
8437 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
8438 names when compiling or binding. Either the environment variables or
8439 the built-in defaults cause these files to be found.
8441 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
8442 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
8443 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
8444 useful types, subprograms, etc. See the @cite{GNAT_Reference_Manual}
8445 for further details.
8447 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
8448 in compiling sources from multiple directories. This can make
8449 development environments much more flexible.
8451 @node Order of Compilation Issues,Examples,Search Paths and the Run-Time Library RTL,Compiling with gcc
8452 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id11}@anchor{df}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat order-of-compilation-issues}@anchor{e0}
8453 @subsection Order of Compilation Issues
8456 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
8457 procedure, it would be contained in the file @code{hello.ads}; yet this
8458 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
8459 model we chose to implement library management. Some of the consequences
8460 of this model are as follows:
8463 @itemize *
8465 @item 
8466 There is no point in compiling specs (except for package
8467 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
8468 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
8469 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
8470 by the parent.
8472 @item 
8473 There are no order of compilation requirements: performing a
8474 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
8475 something and require recompilations is to modify one of the
8476 source files on which it depends.
8478 @item 
8479 There is no library as such, apart from the ALI files
8480 (@ref{28,,The Ada Library Information Files}, for information on the format
8481 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
8482 but eventually the information therein may be incorporated into the object
8483 file directly.
8485 @item 
8486 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
8487 that it `with's, all its subunits, and the bodies of any generics it
8488 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
8489 described above), or you will receive a fatal error message.
8490 @end itemize
8492 @node Examples,,Order of Compilation Issues,Compiling with gcc
8493 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat examples}@anchor{e1}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id12}@anchor{e2}
8494 @subsection Examples
8497 The following are some typical Ada compilation command line examples:
8499 @example
8500 $ gcc -c xyz.adb
8501 @end example
8503 Compile body in file @code{xyz.adb} with all default options.
8505 @example
8506 $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
8507 @end example
8509 Compile the child unit package in file @code{xyz-def.adb} with extensive
8510 optimizations, and pragma @code{Assert}/@code{Debug} statements
8511 enabled.
8513 @example
8514 $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
8515 @end example
8517 Compile the subunit in file @code{abc-def.adb} in semantic-checking-only
8518 mode.
8520 @node Compiler Switches,Linker Switches,Compiling with gcc,Building Executable Programs with GNAT
8521 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiler-switches}@anchor{e3}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gcc}@anchor{dd}
8522 @section Compiler Switches
8525 The @code{gcc} command accepts switches that control the
8526 compilation process. These switches are fully described in this section:
8527 first an alphabetical listing of all switches with a brief description,
8528 and then functionally grouped sets of switches with more detailed
8529 information.
8531 More switches exist for GCC than those documented here, especially
8532 for specific targets. However, their use is not recommended as
8533 they may change code generation in ways that are incompatible with
8534 the Ada run-time library, or can cause inconsistencies between
8535 compilation units.
8537 @menu
8538 * Alphabetical List of All Switches:: 
8539 * Output and Error Message Control:: 
8540 * Warning Message Control:: 
8541 * Info message Control:: 
8542 * Debugging and Assertion Control:: 
8543 * Validity Checking:: 
8544 * Style Checking:: 
8545 * Run-Time Checks:: 
8546 * Using gcc for Syntax Checking:: 
8547 * Using gcc for Semantic Checking:: 
8548 * Compiling Different Versions of Ada:: 
8549 * Character Set Control:: 
8550 * File Naming Control:: 
8551 * Subprogram Inlining Control:: 
8552 * Auxiliary Output Control:: 
8553 * Debugging Control:: 
8554 * Exception Handling Control:: 
8555 * Units to Sources Mapping Files:: 
8556 * Code Generation Control:: 
8558 @end menu
8560 @node Alphabetical List of All Switches,Output and Error Message Control,,Compiler Switches
8561 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat alphabetical-list-of-all-switches}@anchor{e4}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id13}@anchor{e5}
8562 @subsection Alphabetical List of All Switches
8565 @geindex -b (gcc)
8568 @table @asis
8570 @item @code{-b `target'}
8572 Compile your program to run on @code{target}, which is the name of a
8573 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
8574 @code{target} is not the same as your host system.
8575 @end table
8577 @geindex -B (gcc)
8580 @table @asis
8582 @item @code{-B`dir'}
8584 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
8585 from @code{dir} instead of the default location. Only use this switch
8586 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
8587 See the “Options for Directory Search” section in the
8588 @cite{Using the GNU Compiler Collection (GCC)} manual for further details.
8589 You would normally use the @code{-b} or @code{-V} switch instead.
8590 @end table
8592 @geindex -c (gcc)
8595 @table @asis
8597 @item @code{-c}
8599 Compile. Always use this switch when compiling Ada programs.
8601 Note: for some other languages when using @code{gcc}, notably in
8602 the case of C and C++, it is possible to use
8603 use @code{gcc} without a @code{-c} switch to
8604 compile and link in one step. In the case of GNAT, you
8605 cannot use this approach, because the binder must be run
8606 and @code{gcc} cannot be used to run the GNAT binder.
8607 @end table
8609 @geindex -fcallgraph-info (gcc)
8612 @table @asis
8614 @item @code{-fcallgraph-info[=su,da]}
8616 Makes the compiler output callgraph information for the program, on a
8617 per-file basis. The information is generated in the VCG format.  It can
8618 be decorated with additional, per-node and/or per-edge information, if a
8619 list of comma-separated markers is additionally specified. When the
8620 @code{su} marker is specified, the callgraph is decorated with stack usage
8621 information; it is equivalent to @code{-fstack-usage}. When the @code{da}
8622 marker is specified, the callgraph is decorated with information about
8623 dynamically allocated objects.
8624 @end table
8626 @geindex -fdiagnostics-format (gcc)
8629 @table @asis
8631 @item @code{-fdiagnostics-format=json}
8633 Makes GNAT emit warning and error messages as JSON. Inhibits printing of
8634 text warning and errors messages except if @code{-gnatv} or
8635 @code{-gnatl} are present. Uses absolute file paths when used along
8636 @code{-gnatef}.
8637 @end table
8639 @geindex -fdump-scos (gcc)
8642 @table @asis
8644 @item @code{-fdump-scos}
8646 Generates SCO (Source Coverage Obligation) information in the ALI file.
8647 This information is used by advanced coverage tools. See unit @code{SCOs}
8648 in the compiler sources for details in files @code{scos.ads} and
8649 @code{scos.adb}.
8650 @end table
8652 @geindex -fgnat-encodings (gcc)
8655 @table @asis
8657 @item @code{-fgnat-encodings=[all|gdb|minimal]}
8659 This switch controls the balance between GNAT encodings and standard DWARF
8660 emitted in the debug information.
8661 @end table
8663 @geindex -flto (gcc)
8666 @table @asis
8668 @item @code{-flto[=`n']}
8670 Enables Link Time Optimization. This switch must be used in conjunction
8671 with the @code{-Ox} switches (but not with the @code{-gnatn} switch
8672 since it is a full replacement for the latter) and instructs the compiler
8673 to defer most optimizations until the link stage. The advantage of this
8674 approach is that the compiler can do a whole-program analysis and choose
8675 the best interprocedural optimization strategy based on a complete view
8676 of the program, instead of a fragmentary view with the usual approach.
8677 This can also speed up the compilation of big programs and reduce the
8678 size of the executable, compared with a traditional per-unit compilation
8679 with inlining across units enabled by the @code{-gnatn} switch.
8680 The drawback of this approach is that it may require more memory and that
8681 the debugging information generated by @code{-g} with it might be hardly usable.
8682 The switch, as well as the accompanying @code{-Ox} switches, must be
8683 specified both for the compilation and the link phases.
8684 If the @code{n} parameter is specified, the optimization and final code
8685 generation at link time are executed using @code{n} parallel jobs by
8686 means of an installed @code{make} program.
8687 @end table
8689 @geindex -fno-inline (gcc)
8692 @table @asis
8694 @item @code{-fno-inline}
8696 Suppresses all inlining, unless requested with pragma @code{Inline_Always}. The
8697 effect is enforced regardless of other optimization or inlining switches.
8698 Note that inlining can also be suppressed on a finer-grained basis with
8699 pragma @code{No_Inline}.
8700 @end table
8702 @geindex -fno-inline-functions (gcc)
8705 @table @asis
8707 @item @code{-fno-inline-functions}
8709 Suppresses automatic inlining of subprograms, which is enabled
8710 if @code{-O3} is used.
8711 @end table
8713 @geindex -fno-inline-small-functions (gcc)
8716 @table @asis
8718 @item @code{-fno-inline-small-functions}
8720 Suppresses automatic inlining of small subprograms, which is enabled
8721 if @code{-O2} is used.
8722 @end table
8724 @geindex -fno-inline-functions-called-once (gcc)
8727 @table @asis
8729 @item @code{-fno-inline-functions-called-once}
8731 Suppresses inlining of subprograms local to the unit and called once
8732 from within it, which is enabled if @code{-O1} is used.
8733 @end table
8735 @geindex -fno-ivopts (gcc)
8738 @table @asis
8740 @item @code{-fno-ivopts}
8742 Suppresses high-level loop induction variable optimizations, which are
8743 enabled if @code{-O1} is used. These optimizations are generally
8744 profitable but, for some specific cases of loops with numerous uses
8745 of the iteration variable that follow a common pattern, they may end
8746 up destroying the regularity that could be exploited at a lower level
8747 and thus producing inferior code.
8748 @end table
8750 @geindex -fno-strict-aliasing (gcc)
8753 @table @asis
8755 @item @code{-fno-strict-aliasing}
8757 Causes the compiler to avoid assumptions regarding non-aliasing
8758 of objects of different types. See
8759 @ref{e6,,Optimization and Strict Aliasing} for details.
8760 @end table
8762 @geindex -fno-strict-overflow (gcc)
8765 @table @asis
8767 @item @code{-fno-strict-overflow}
8769 Causes the compiler to avoid assumptions regarding the rules of signed
8770 integer overflow. These rules specify that signed integer overflow will
8771 result in a Constraint_Error exception at run time and are enforced in
8772 default mode by the compiler, so this switch should not be necessary in
8773 normal operating mode. It might be useful in conjunction with @code{-gnato0}
8774 for very peculiar cases of low-level programming.
8775 @end table
8777 @geindex -fstack-check (gcc)
8780 @table @asis
8782 @item @code{-fstack-check}
8784 Activates stack checking.
8785 See @ref{e7,,Stack Overflow Checking} for details.
8786 @end table
8788 @geindex -fstack-usage (gcc)
8791 @table @asis
8793 @item @code{-fstack-usage}
8795 Makes the compiler output stack usage information for the program, on a
8796 per-subprogram basis. See @ref{e8,,Static Stack Usage Analysis} for details.
8797 @end table
8799 @geindex -g (gcc)
8802 @table @asis
8804 @item @code{-g}
8806 Generate debugging information. This information is stored in the object
8807 file and copied from there to the final executable file by the linker,
8808 where it can be read by the debugger. You must use the
8809 @code{-g} switch if you plan on using the debugger.
8810 @end table
8812 @geindex -gnat05 (gcc)
8815 @table @asis
8817 @item @code{-gnat05}
8819 Allow full Ada 2005 features.
8820 @end table
8822 @geindex -gnat12 (gcc)
8825 @table @asis
8827 @item @code{-gnat12}
8829 Allow full Ada 2012 features.
8830 @end table
8832 @geindex -gnat83 (gcc)
8834 @geindex -gnat2005 (gcc)
8837 @table @asis
8839 @item @code{-gnat2005}
8841 Allow full Ada 2005 features (same as @code{-gnat05})
8842 @end table
8844 @geindex -gnat2012 (gcc)
8847 @table @asis
8849 @item @code{-gnat2012}
8851 Allow full Ada 2012 features (same as @code{-gnat12})
8852 @end table
8854 @geindex -gnat2022 (gcc)
8857 @table @asis
8859 @item @code{-gnat2022}
8861 Allow full Ada 2022 features
8863 @item @code{-gnat83}
8865 Enforce Ada 83 restrictions.
8866 @end table
8868 @geindex -gnat95 (gcc)
8871 @table @asis
8873 @item @code{-gnat95}
8875 Enforce Ada 95 restrictions.
8877 Note: for compatibility with some Ada 95 compilers which support only
8878 the @code{overriding} keyword of Ada 2005, the @code{-gnatd.D} switch can
8879 be used along with @code{-gnat95} to achieve a similar effect with GNAT.
8881 @code{-gnatd.D} instructs GNAT to consider @code{overriding} as a keyword
8882 and handle its associated semantic checks, even in Ada 95 mode.
8883 @end table
8885 @geindex -gnata (gcc)
8888 @table @asis
8890 @item @code{-gnata}
8892 Assertions enabled. @code{Pragma Assert} and @code{pragma Debug} to be
8893 activated. Note that these pragmas can also be controlled using the
8894 configuration pragmas @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy}.
8895 It also activates pragmas @code{Check}, @code{Precondition}, and
8896 @code{Postcondition}. Note that these pragmas can also be controlled
8897 using the configuration pragma @code{Check_Policy}. In Ada 2012, it
8898 also activates all assertions defined in the RM as aspects: preconditions,
8899 postconditions, type invariants and (sub)type predicates. In all Ada modes,
8900 corresponding pragmas for type invariants and (sub)type predicates are
8901 also activated. The default is that all these assertions are disabled,
8902 and have no effect, other than being checked for syntactic validity, and
8903 in the case of subtype predicates, constructions such as membership tests
8904 still test predicates even if assertions are turned off.
8905 @end table
8907 @geindex -gnatA (gcc)
8910 @table @asis
8912 @item @code{-gnatA}
8914 Avoid processing @code{gnat.adc}. If a @code{gnat.adc} file is present,
8915 it will be ignored.
8916 @end table
8918 @geindex -gnatb (gcc)
8921 @table @asis
8923 @item @code{-gnatb}
8925 Generate brief messages to @code{stderr} even if verbose mode set.
8926 @end table
8928 @geindex -gnatB (gcc)
8931 @table @asis
8933 @item @code{-gnatB}
8935 Assume no invalid (bad) values except for ‘Valid attribute use
8936 (@ref{e9,,Validity Checking}).
8937 @end table
8939 @geindex -gnatc (gcc)
8942 @table @asis
8944 @item @code{-gnatc}
8946 Check syntax and semantics only (no code generation attempted). When the
8947 compiler is invoked by @code{gnatmake}, if the switch @code{-gnatc} is
8948 only given to the compiler (after @code{-cargs} or in package Compiler of
8949 the project file), @code{gnatmake} will fail because it will not find the
8950 object file after compilation. If @code{gnatmake} is called with
8951 @code{-gnatc} as a builder switch (before @code{-cargs} or in package
8952 Builder of the project file) then @code{gnatmake} will not fail because
8953 it will not look for the object files after compilation, and it will not try
8954 to build and link.
8955 @end table
8957 @geindex -gnatC (gcc)
8960 @table @asis
8962 @item @code{-gnatC}
8964 Generate CodePeer intermediate format (no code generation attempted).
8965 This switch will generate an intermediate representation suitable for
8966 use by CodePeer (@code{.scil} files). This switch is not compatible with
8967 code generation (it will, among other things, disable some switches such
8968 as @code{-gnatn}, and enable others such as @code{-gnata}).
8969 @end table
8971 @geindex -gnatd (gcc)
8974 @table @asis
8976 @item @code{-gnatd}
8978 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
8979 the @code{-gnatd} specifies the specific debug options. The possible
8980 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot or underscore.
8981 See compiler source file @code{debug.adb} for details of the implemented
8982 debug options. Certain debug options are relevant to application
8983 programmers, and these are documented at appropriate points in this
8984 user’s guide.
8985 @end table
8987 @geindex -gnatD[nn] (gcc)
8990 @table @asis
8992 @item @code{-gnatD}
8994 Create expanded source files for source level debugging. This switch
8995 also suppresses generation of cross-reference information
8996 (see @code{-gnatx}). Note that this switch is not allowed if a previous
8997 @code{-gnatR} switch has been given, since these two switches are not compatible.
8998 @end table
9000 @geindex -gnateA (gcc)
9003 @table @asis
9005 @item @code{-gnateA}
9007 Check that the actual parameters of a subprogram call are not aliases of one
9008 another. To qualify as aliasing, their memory locations must be identical or
9009 overlapping, at least one of the corresponding formal parameters must be of
9010 mode OUT or IN OUT, and at least one of the corresponding formal parameters
9011 must have its parameter passing mechanism not specified.
9013 @example
9014 type Rec_Typ is record
9015    Data : Integer := 0;
9016 end record;
9018 function Self (Val : Rec_Typ) return Rec_Typ is
9019 begin
9020    return Val;
9021 end Self;
9023 procedure Detect_Aliasing (Val_1 : in out Rec_Typ; Val_2 : Rec_Typ) is
9024 begin
9025    null;
9026 end Detect_Aliasing;
9028 Obj : Rec_Typ;
9030 Detect_Aliasing (Obj, Obj);
9031 Detect_Aliasing (Obj, Self (Obj));
9032 @end example
9034 In the example above, the first call to @code{Detect_Aliasing} fails with a
9035 @code{Program_Error} at run time because the actuals for @code{Val_1} and
9036 @code{Val_2} denote the same object. The second call executes without raising
9037 an exception because @code{Self(Obj)} produces an anonymous object which does
9038 not share the memory location of @code{Obj}.
9039 @end table
9041 @geindex -gnateb (gcc)
9044 @table @asis
9046 @item @code{-gnateb}
9048 Store configuration files by their basename in ALI files. This switch is
9049 used for instance by gprbuild for distributed builds in order to prevent
9050 issues where machine-specific absolute paths could end up being stored in
9051 ALI files.
9052 @end table
9054 @geindex -gnatec (gcc)
9057 @table @asis
9059 @item @code{-gnatec=`path'}
9061 Specify a configuration pragma file
9062 (the equal sign is optional)
9063 (@ref{63,,The Configuration Pragmas Files}).
9064 @end table
9066 @geindex -gnateC (gcc)
9069 @table @asis
9071 @item @code{-gnateC}
9073 Generate CodePeer messages in a compiler-like format. This switch is only
9074 effective if @code{-gnatcC} is also specified and requires an installation
9075 of CodePeer.
9076 @end table
9078 @geindex -gnated (gcc)
9081 @table @asis
9083 @item @code{-gnated}
9085 Disable atomic synchronization
9086 @end table
9088 @geindex -gnateD (gcc)
9091 @table @asis
9093 @item @code{-gnateDsymbol[=`value']}
9095 Defines a symbol, associated with @code{value}, for preprocessing.
9096 (@ref{91,,Integrated Preprocessing}).
9097 @end table
9099 @geindex -gnateE (gcc)
9102 @table @asis
9104 @item @code{-gnateE}
9106 Generate extra information in exception messages. In particular, display
9107 extra column information and the value and range associated with index and
9108 range check failures, and extra column information for access checks.
9109 In cases where the compiler is able to determine at compile time that
9110 a check will fail, it gives a warning, and the extra information is not
9111 produced at run time.
9112 @end table
9114 @geindex -gnatef (gcc)
9117 @table @asis
9119 @item @code{-gnatef}
9121 Display full source path name in brief error messages and absolute paths in
9122 @code{-fdiagnostics-format=json}’s output.
9123 @end table
9125 @geindex -gnateF (gcc)
9128 @table @asis
9130 @item @code{-gnateF}
9132 Check for overflow on all floating-point operations, including those
9133 for unconstrained predefined types. See description of pragma
9134 @code{Check_Float_Overflow} in GNAT RM.
9135 @end table
9137 @geindex -gnateg (gcc)
9139 @code{-gnateg}
9140 @code{-gnatceg}
9142 @quotation
9144 The @code{-gnatc} switch must always be specified before this switch, e.g.
9145 @code{-gnatceg}. Generate a C header from the Ada input file. See
9146 @ref{b9,,Generating C Headers for Ada Specifications} for more
9147 information.
9148 @end quotation
9150 @geindex -gnateG (gcc)
9153 @table @asis
9155 @item @code{-gnateG}
9157 Save result of preprocessing in a text file.
9158 @end table
9160 @geindex -gnateH (gcc)
9163 @table @asis
9165 @item @code{-gnateH}
9167 Set the threshold from which the RM 13.5.1(13.3/2) clause applies to 64.
9168 This is useful only on 64-bit plaforms where this threshold is 128, but
9169 used to be 64 in earlier versions of the compiler.
9170 @end table
9172 @geindex -gnatei (gcc)
9175 @table @asis
9177 @item @code{-gnatei`nnn'}
9179 Set maximum number of instantiations during compilation of a single unit to
9180 @code{nnn}. This may be useful in increasing the default maximum of 8000 for
9181 the rare case when a single unit legitimately exceeds this limit.
9182 @end table
9184 @geindex -gnateI (gcc)
9187 @table @asis
9189 @item @code{-gnateI`nnn'}
9191 Indicates that the source is a multi-unit source and that the index of the
9192 unit to compile is @code{nnn}. @code{nnn} needs to be a positive number and need
9193 to be a valid index in the multi-unit source.
9194 @end table
9196 @geindex -gnatel (gcc)
9199 @table @asis
9201 @item @code{-gnatel}
9203 This switch can be used with the static elaboration model to issue info
9204 messages showing
9205 where implicit @code{pragma Elaborate} and @code{pragma Elaborate_All}
9206 are generated. This is useful in diagnosing elaboration circularities
9207 caused by these implicit pragmas when using the static elaboration
9208 model. See the section in this guide on elaboration checking for
9209 further details. These messages are not generated by default, and are
9210 intended only for temporary use when debugging circularity problems.
9211 @end table
9213 @geindex -gnatel (gcc)
9216 @table @asis
9218 @item @code{-gnateL}
9220 This switch turns off the info messages about implicit elaboration pragmas.
9221 @end table
9223 @geindex -gnatem (gcc)
9226 @table @asis
9228 @item @code{-gnatem=`path'}
9230 Specify a mapping file
9231 (the equal sign is optional)
9232 (@ref{ea,,Units to Sources Mapping Files}).
9233 @end table
9235 @geindex -gnatep (gcc)
9238 @table @asis
9240 @item @code{-gnatep=`file'}
9242 Specify a preprocessing data file
9243 (the equal sign is optional)
9244 (@ref{91,,Integrated Preprocessing}).
9245 @end table
9247 @geindex -gnateP (gcc)
9250 @table @asis
9252 @item @code{-gnateP}
9254 Turn categorization dependency errors into warnings.
9255 Ada requires that units that WITH one another have compatible categories, for
9256 example a Pure unit cannot WITH a Preelaborate unit. If this switch is used,
9257 these errors become warnings (which can be ignored, or suppressed in the usual
9258 manner). This can be useful in some specialized circumstances such as the
9259 temporary use of special test software.
9260 @end table
9262 @geindex -gnateS (gcc)
9265 @table @asis
9267 @item @code{-gnateS}
9269 Synonym of @code{-fdump-scos}, kept for backwards compatibility.
9270 @end table
9272 @geindex -gnatet=file (gcc)
9275 @table @asis
9277 @item @code{-gnatet=`path'}
9279 Generate target dependent information. The format of the output file is
9280 described in the section about switch @code{-gnateT}.
9281 @end table
9283 @geindex -gnateT (gcc)
9286 @table @asis
9288 @item @code{-gnateT=`path'}
9290 Read target dependent information, such as endianness or sizes and alignments
9291 of base type. If this switch is passed, the default target dependent
9292 information of the compiler is replaced by the one read from the input file.
9293 This is used by tools other than the compiler, e.g. to do
9294 semantic analysis of programs that will run on some other target than
9295 the machine on which the tool is run.
9297 The following target dependent values should be defined,
9298 where @code{Nat} denotes a natural integer value, @code{Pos} denotes a
9299 positive integer value, and fields marked with a question mark are
9300 boolean fields, where a value of 0 is False, and a value of 1 is True:
9302 @example
9303 Bits_BE                    : Nat; -- Bits stored big-endian?
9304 Bits_Per_Unit              : Pos; -- Bits in a storage unit
9305 Bits_Per_Word              : Pos; -- Bits in a word
9306 Bytes_BE                   : Nat; -- Bytes stored big-endian?
9307 Char_Size                  : Pos; -- Standard.Character'Size
9308 Double_Float_Alignment     : Nat; -- Alignment of double float
9309 Double_Scalar_Alignment    : Nat; -- Alignment of double length scalar
9310 Double_Size                : Pos; -- Standard.Long_Float'Size
9311 Float_Size                 : Pos; -- Standard.Float'Size
9312 Float_Words_BE             : Nat; -- Float words stored big-endian?
9313 Int_Size                   : Pos; -- Standard.Integer'Size
9314 Long_Double_Size           : Pos; -- Standard.Long_Long_Float'Size
9315 Long_Long_Long_Size        : Pos; -- Standard.Long_Long_Long_Integer'Size
9316 Long_Long_Size             : Pos; -- Standard.Long_Long_Integer'Size
9317 Long_Size                  : Pos; -- Standard.Long_Integer'Size
9318 Maximum_Alignment          : Pos; -- Maximum permitted alignment
9319 Max_Unaligned_Field        : Pos; -- Maximum size for unaligned bit field
9320 Pointer_Size               : Pos; -- System.Address'Size
9321 Short_Enums                : Nat; -- Foreign enums use short size?
9322 Short_Size                 : Pos; -- Standard.Short_Integer'Size
9323 Strict_Alignment           : Nat; -- Strict alignment?
9324 System_Allocator_Alignment : Nat; -- Alignment for malloc calls
9325 Wchar_T_Size               : Pos; -- Interfaces.C.wchar_t'Size
9326 Words_BE                   : Nat; -- Words stored big-endian?
9327 @end example
9329 @code{Bits_Per_Unit} is the number of bits in a storage unit, the equivalent of
9330 GCC macro @code{BITS_PER_UNIT} documented as follows: @cite{Define this macro to be the number of bits in an addressable storage unit (byte); normally 8.}
9332 @code{Bits_Per_Word} is the number of bits in a machine word, the equivalent of
9333 GCC macro @code{BITS_PER_WORD} documented as follows: @cite{Number of bits in a word; normally 32.}
9335 @code{Double_Float_Alignment}, if not zero, is the maximum alignment that the
9336 compiler can choose by default for a 64-bit floating-point type or object.
9338 @code{Double_Scalar_Alignment}, if not zero, is the maximum alignment that the
9339 compiler can choose by default for a 64-bit or larger scalar type or object.
9341 @code{Maximum_Alignment} is the maximum alignment that the compiler can choose
9342 by default for a type or object, which is also the maximum alignment that can
9343 be specified in GNAT. It is computed for GCC backends as @code{BIGGEST_ALIGNMENT
9344 / BITS_PER_UNIT} where GCC macro @code{BIGGEST_ALIGNMENT} is documented as
9345 follows: @cite{Biggest alignment that any data type can require on this machine@comma{} in bits.}
9347 @code{Max_Unaligned_Field} is the maximum size for unaligned bit field, which is
9348 64 for the majority of GCC targets (but can be different on some targets).
9350 @code{Strict_Alignment} is the equivalent of GCC macro @code{STRICT_ALIGNMENT}
9351 documented as follows: @cite{Define this macro to be the value 1 if instructions will fail to work if given data not on the nominal alignment. If instructions will merely go slower in that case@comma{} define this macro as 0.}
9353 @code{System_Allocator_Alignment} is the guaranteed alignment of data returned
9354 by calls to @code{malloc}.
9356 The format of the input file is as follows. First come the values of
9357 the variables defined above, with one line per value:
9359 @example
9360 name  value
9361 @end example
9363 where @code{name} is the name of the parameter, spelled out in full,
9364 and cased as in the above list, and @code{value} is an unsigned decimal
9365 integer. Two or more blanks separates the name from the value.
9367 All the variables must be present, in alphabetical order (i.e. the
9368 same order as the list above).
9370 Then there is a blank line to separate the two parts of the file. Then
9371 come the lines showing the floating-point types to be registered, with
9372 one line per registered mode:
9374 @example
9375 name  digs float_rep size alignment
9376 @end example
9378 where @code{name} is the string name of the type (which can have
9379 single spaces embedded in the name, e.g. long double), @code{digs} is
9380 the number of digits for the floating-point type, @code{float_rep} is
9381 the float representation (I for IEEE-754-Binary, which is
9382 the only one supported at this time),
9383 @code{size} is the size in bits, @code{alignment} is the
9384 alignment in bits. The name is followed by at least two blanks, fields
9385 are separated by at least one blank, and a LF character immediately
9386 follows the alignment field.
9388 Here is an example of a target parameterization file:
9390 @example
9391 Bits_BE                       0
9392 Bits_Per_Unit                 8
9393 Bits_Per_Word                64
9394 Bytes_BE                      0
9395 Char_Size                     8
9396 Double_Float_Alignment        0
9397 Double_Scalar_Alignment       0
9398 Double_Size                  64
9399 Float_Size                   32
9400 Float_Words_BE                0
9401 Int_Size                     64
9402 Long_Double_Size            128
9403 Long_Long_Long_Size         128
9404 Long_Long_Size               64
9405 Long_Size                    64
9406 Maximum_Alignment            16
9407 Max_Unaligned_Field          64
9408 Pointer_Size                 64
9409 Short_Size                   16
9410 Strict_Alignment              0
9411 System_Allocator_Alignment   16
9412 Wchar_T_Size                 32
9413 Words_BE                      0
9415 float         15  I  64  64
9416 double        15  I  64  64
9417 long double   18  I  80 128
9418 TF            33  I 128 128
9419 @end example
9420 @end table
9422 @geindex -gnateu (gcc)
9425 @table @asis
9427 @item @code{-gnateu}
9429 Ignore unrecognized validity, warning, and style switches that
9430 appear after this switch is given. This may be useful when
9431 compiling sources developed on a later version of the compiler
9432 with an earlier version. Of course the earlier version must
9433 support this switch.
9434 @end table
9436 @geindex -gnateV (gcc)
9439 @table @asis
9441 @item @code{-gnateV}
9443 Check that all actual parameters of a subprogram call are valid according to
9444 the rules of validity checking (@ref{e9,,Validity Checking}).
9445 @end table
9447 @geindex -gnateY (gcc)
9450 @table @asis
9452 @item @code{-gnateY}
9454 Ignore all STYLE_CHECKS pragmas. Full legality checks
9455 are still carried out, but the pragmas have no effect
9456 on what style checks are active. This allows all style
9457 checking options to be controlled from the command line.
9458 @end table
9460 @geindex -gnatE (gcc)
9463 @table @asis
9465 @item @code{-gnatE}
9467 Dynamic elaboration checking mode enabled. For further details see
9468 @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
9469 @end table
9471 @geindex -gnatf (gcc)
9474 @table @asis
9476 @item @code{-gnatf}
9478 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
9479 attempt to suppress cascaded errors.
9480 @end table
9482 @geindex -gnatF (gcc)
9485 @table @asis
9487 @item @code{-gnatF}
9489 Externals names are folded to all uppercase.
9490 @end table
9492 @geindex -gnatg (gcc)
9495 @table @asis
9497 @item @code{-gnatg}
9499 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for applications
9500 programs, it is intended only for use by the compiler and its run-time
9501 library. For documentation, see the GNAT sources. Note that @code{-gnatg}
9502 implies @code{-gnatw.ge} and @code{-gnatyg} so that all standard
9503 warnings and all standard style options are turned on. All warnings and style
9504 messages are treated as errors.
9505 @end table
9507 @geindex -gnatG[nn] (gcc)
9510 @table @asis
9512 @item @code{-gnatG=nn}
9514 List generated expanded code in source form.
9515 @end table
9517 @geindex -gnath (gcc)
9520 @table @asis
9522 @item @code{-gnath}
9524 Output usage information. The output is written to @code{stdout}.
9525 @end table
9527 @geindex -gnatH (gcc)
9530 @table @asis
9532 @item @code{-gnatH}
9534 Legacy elaboration-checking mode enabled. When this switch is in effect,
9535 the pre-18.x access-before-elaboration model becomes the de facto model.
9536 For further details see @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
9537 @end table
9539 @geindex -gnati (gcc)
9542 @table @asis
9544 @item @code{-gnati`c'}
9546 Identifier character set (@code{c} = 1/2/3/4/5/9/p/8/f/n/w).
9547 For details of the possible selections for @code{c},
9548 see @ref{31,,Character Set Control}.
9549 @end table
9551 @geindex -gnatI (gcc)
9554 @table @asis
9556 @item @code{-gnatI}
9558 Ignore representation clauses. When this switch is used,
9559 representation clauses are treated as comments. This is useful
9560 when initially porting code where you want to ignore rep clause
9561 problems, and also for compiling foreign code (particularly
9562 for use with ASIS). The representation clauses that are ignored
9563 are: enumeration_representation_clause, record_representation_clause,
9564 and attribute_definition_clause for the following attributes:
9565 Address, Alignment, Bit_Order, Component_Size, Machine_Radix,
9566 Object_Size, Scalar_Storage_Order, Size, Small, Stream_Size,
9567 and Value_Size. Pragma Default_Scalar_Storage_Order is also ignored.
9568 Note that this option should be used only for compiling – the
9569 code is likely to malfunction at run time.
9570 @end table
9572 @geindex -gnatjnn (gcc)
9575 @table @asis
9577 @item @code{-gnatj`nn'}
9579 Reformat error messages to fit on @code{nn} character lines
9580 @end table
9582 @geindex -gnatJ (gcc)
9585 @table @asis
9587 @item @code{-gnatJ}
9589 Permissive elaboration-checking mode enabled. When this switch is in effect,
9590 the post-18.x access-before-elaboration model ignores potential issues with:
9593 @itemize -
9595 @item 
9596 Accept statements
9598 @item 
9599 Activations of tasks defined in instances
9601 @item 
9602 Assertion pragmas
9604 @item 
9605 Calls from within an instance to its enclosing context
9607 @item 
9608 Calls through generic formal parameters
9610 @item 
9611 Calls to subprograms defined in instances
9613 @item 
9614 Entry calls
9616 @item 
9617 Indirect calls using ‘Access
9619 @item 
9620 Requeue statements
9622 @item 
9623 Select statements
9625 @item 
9626 Synchronous task suspension
9627 @end itemize
9629 and does not emit compile-time diagnostics or run-time checks. For further
9630 details see @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
9631 @end table
9633 @geindex -gnatk (gcc)
9636 @table @asis
9638 @item @code{-gnatk=`n'}
9640 Limit file names to @code{n} (1-999) characters (@code{k} = krunch).
9641 @end table
9643 @geindex -gnatl (gcc)
9646 @table @asis
9648 @item @code{-gnatl}
9650 Output full source listing with embedded error messages.
9651 @end table
9653 @geindex -gnatL (gcc)
9656 @table @asis
9658 @item @code{-gnatL}
9660 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
9661 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
9662 source output.
9663 @end table
9665 @geindex -gnatm (gcc)
9668 @table @asis
9670 @item @code{-gnatm=`n'}
9672 Limit number of detected error or warning messages to @code{n}
9673 where @code{n} is in the range 1..999999. The default setting if
9674 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
9675 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
9676 but the compilation is continued. If the number of error messages
9677 reaches this limit, then a message is output and the compilation
9678 is abandoned. The equal sign here is optional. A value of zero
9679 means that no limit applies.
9680 @end table
9682 @geindex -gnatn (gcc)
9685 @table @asis
9687 @item @code{-gnatn[12]}
9689 Activate inlining across units for subprograms for which pragma @code{Inline}
9690 is specified. This inlining is performed by the GCC back-end. An optional
9691 digit sets the inlining level: 1 for moderate inlining across units
9692 or 2 for full inlining across units. If no inlining level is specified,
9693 the compiler will pick it based on the optimization level.
9694 @end table
9696 @geindex -gnatN (gcc)
9699 @table @asis
9701 @item @code{-gnatN}
9703 Activate front end inlining for subprograms for which
9704 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
9705 by the front end and will be visible in the
9706 @code{-gnatG} output.
9708 When using a gcc-based back end, then the use of
9709 @code{-gnatN} is deprecated, and the use of @code{-gnatn} is preferred.
9710 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
9711 inlining, but that is no longer the case.
9712 @end table
9714 @geindex -gnato0 (gcc)
9717 @table @asis
9719 @item @code{-gnato0}
9721 Suppresses overflow checking. This causes the behavior of the compiler to
9722 match the default for older versions where overflow checking was suppressed
9723 by default. This is equivalent to having
9724 @code{pragma Suppress (Overflow_Check)} in a configuration pragma file.
9725 @end table
9727 @geindex -gnato?? (gcc)
9730 @table @asis
9732 @item @code{-gnato??}
9734 Set default mode for handling generation of code to avoid intermediate
9735 arithmetic overflow. Here @code{??} is two digits, a
9736 single digit, or nothing. Each digit is one of the digits @code{1}
9737 through @code{3}:
9740 @multitable {xxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
9741 @item
9743 Digit
9745 @tab
9747 Interpretation
9749 @item
9753 @tab
9755 All intermediate overflows checked against base type (@code{STRICT})
9757 @item
9761 @tab
9763 Minimize intermediate overflows (@code{MINIMIZED})
9765 @item
9769 @tab
9771 Eliminate intermediate overflows (@code{ELIMINATED})
9773 @end multitable
9776 If only one digit appears, then it applies to all
9777 cases; if two digits are given, then the first applies outside
9778 assertions, pre/postconditions, and type invariants, and the second
9779 applies within assertions, pre/postconditions, and type invariants.
9781 If no digits follow the @code{-gnato}, then it is equivalent to
9782 @code{-gnato11},
9783 causing all intermediate overflows to be handled in strict
9784 mode.
9786 This switch also causes arithmetic overflow checking to be performed
9787 (as though @code{pragma Unsuppress (Overflow_Check)} had been specified).
9789 The default if no option @code{-gnato} is given is that overflow handling
9790 is in @code{STRICT} mode (computations done using the base type), and that
9791 overflow checking is enabled.
9793 Note that division by zero is a separate check that is not
9794 controlled by this switch (divide-by-zero checking is on by default).
9796 See also @ref{eb,,Specifying the Desired Mode}.
9797 @end table
9799 @geindex -gnatp (gcc)
9802 @table @asis
9804 @item @code{-gnatp}
9806 Suppress all checks. See @ref{ec,,Run-Time Checks} for details. This switch
9807 has no effect if cancelled by a subsequent @code{-gnat-p} switch.
9808 @end table
9810 @geindex -gnat-p (gcc)
9813 @table @asis
9815 @item @code{-gnat-p}
9817 Cancel effect of previous @code{-gnatp} switch.
9818 @end table
9820 @geindex -gnatq (gcc)
9823 @table @asis
9825 @item @code{-gnatq}
9827 Don’t quit. Try semantics, even if parse errors.
9828 @end table
9830 @geindex -gnatQ (gcc)
9833 @table @asis
9835 @item @code{-gnatQ}
9837 Don’t quit. Generate @code{ALI} and tree files even if illegalities.
9838 Note that code generation is still suppressed in the presence of any
9839 errors, so even with @code{-gnatQ} no object file is generated.
9840 @end table
9842 @geindex -gnatr (gcc)
9845 @table @asis
9847 @item @code{-gnatr}
9849 Treat pragma Restrictions as Restriction_Warnings.
9850 @end table
9852 @geindex -gnatR (gcc)
9855 @table @asis
9857 @item @code{-gnatR[0|1|2|3|4][e][j][m][s]}
9859 Output representation information for declared types, objects and
9860 subprograms. Note that this switch is not allowed if a previous
9861 @code{-gnatD} switch has been given, since these two switches
9862 are not compatible.
9863 @end table
9865 @geindex -gnats (gcc)
9868 @table @asis
9870 @item @code{-gnats}
9872 Syntax check only.
9873 @end table
9875 @geindex -gnatS (gcc)
9878 @table @asis
9880 @item @code{-gnatS}
9882 Print package Standard.
9883 @end table
9885 @geindex -gnatT (gcc)
9888 @table @asis
9890 @item @code{-gnatT`nnn'}
9892 All compiler tables start at @code{nnn} times usual starting size.
9893 @end table
9895 @geindex -gnatu (gcc)
9898 @table @asis
9900 @item @code{-gnatu}
9902 List units for this compilation.
9903 @end table
9905 @geindex -gnatU (gcc)
9908 @table @asis
9910 @item @code{-gnatU}
9912 Tag all error messages with the unique string ‘error:’
9913 @end table
9915 @geindex -gnatv (gcc)
9918 @table @asis
9920 @item @code{-gnatv}
9922 Verbose mode. Full error output with source lines to @code{stdout}.
9923 @end table
9925 @geindex -gnatV (gcc)
9928 @table @asis
9930 @item @code{-gnatV}
9932 Control level of validity checking (@ref{e9,,Validity Checking}).
9933 @end table
9935 @geindex -gnatw (gcc)
9938 @table @asis
9940 @item @code{-gnatw`xxx'}
9942 Warning mode where
9943 @code{xxx} is a string of option letters that denotes
9944 the exact warnings that
9945 are enabled or disabled (@ref{ed,,Warning Message Control}).
9946 @end table
9948 @geindex -gnatW (gcc)
9951 @table @asis
9953 @item @code{-gnatW`e'}
9955 Wide character encoding method
9956 (@code{e}=n/h/u/s/e/8).
9957 @end table
9959 @geindex -gnatx (gcc)
9962 @table @asis
9964 @item @code{-gnatx}
9966 Suppress generation of cross-reference information.
9967 @end table
9969 @geindex -gnatX (gcc)
9972 @table @asis
9974 @item @code{-gnatX}
9976 Enable core GNAT implementation extensions and latest Ada version.
9977 @end table
9979 @geindex -gnatX0 (gcc)
9982 @table @asis
9984 @item @code{-gnatX0}
9986 Enable all GNAT implementation extensions and latest Ada version.
9987 @end table
9989 @geindex -gnaty (gcc)
9992 @table @asis
9994 @item @code{-gnaty}
9996 Enable built-in style checks (@ref{ee,,Style Checking}).
9997 @end table
9999 @geindex -gnatz (gcc)
10002 @table @asis
10004 @item @code{-gnatz`m'}
10006 Distribution stub generation and compilation
10007 (@code{m}=r/c for receiver/caller stubs).
10008 @end table
10010 @geindex -I (gcc)
10013 @table @asis
10015 @item @code{-I`dir'}
10017 @geindex RTL
10019 Direct GNAT to search the @code{dir} directory for source files needed by
10020 the current compilation
10021 (see @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
10022 @end table
10024 @geindex -I- (gcc)
10027 @table @asis
10029 @item @code{-I-}
10031 @geindex RTL
10033 Except for the source file named in the command line, do not look for source
10034 files in the directory containing the source file named in the command line
10035 (see @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
10036 @end table
10038 @geindex -o (gcc)
10041 @table @asis
10043 @item @code{-o `file'}
10045 This switch is used in @code{gcc} to redirect the generated object file
10046 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
10047 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
10048 may confuse the binder and the linker.
10049 @end table
10051 @geindex -nostdinc (gcc)
10054 @table @asis
10056 @item @code{-nostdinc}
10058 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
10059 Library (RTL) source files.
10060 @end table
10062 @geindex -nostdlib (gcc)
10065 @table @asis
10067 @item @code{-nostdlib}
10069 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
10070 Library (RTL) ALI files.
10071 @end table
10073 @geindex -O (gcc)
10076 @table @asis
10078 @item @code{-O[`n']}
10080 @code{n} controls the optimization level:
10083 @multitable {xxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
10084 @item
10088 @tab
10090 Effect
10092 @item
10096 @tab
10098 No optimization, the default setting if no @code{-O} appears
10100 @item
10104 @tab
10106 Normal optimization, the default if you specify @code{-O} without an
10107 operand. A good compromise between code quality and compilation
10108 time.
10110 @item
10114 @tab
10116 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at
10117 the cost of substantially increased compilation time.
10119 @item
10123 @tab
10125 Same as @code{-O2}, and also includes inline expansion for small
10126 subprograms in the same unit.
10128 @item
10132 @tab
10134 Optimize space usage
10136 @end multitable
10139 See also @ref{ef,,Optimization Levels}.
10140 @end table
10142 @geindex -pass-exit-codes (gcc)
10145 @table @asis
10147 @item @code{-pass-exit-codes}
10149 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
10150 exit status.
10151 @end table
10153 @geindex --RTS (gcc)
10156 @table @asis
10158 @item @code{--RTS=`rts-path'}
10160 Specifies the default location of the run-time library. Same meaning as the
10161 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{d0,,Switches for gnatmake}).
10162 @end table
10164 @geindex -S (gcc)
10167 @table @asis
10169 @item @code{-S}
10171 Used in place of @code{-c} to
10172 cause the assembler source file to be
10173 generated, using @code{.s} as the extension,
10174 instead of the object file.
10175 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
10176 @end table
10178 @geindex -fverbose-asm (gcc)
10181 @table @asis
10183 @item @code{-fverbose-asm}
10185 Used in conjunction with @code{-S}
10186 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
10187 names, making it significantly easier to follow.
10188 @end table
10190 @geindex -v (gcc)
10193 @table @asis
10195 @item @code{-v}
10197 Show commands generated by the @code{gcc} driver. Normally used only for
10198 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
10199 compiler you are executing.
10200 @end table
10202 @geindex -V (gcc)
10205 @table @asis
10207 @item @code{-V `ver'}
10209 Execute @code{ver} version of the compiler. This is the @code{gcc}
10210 version, not the GNAT version.
10211 @end table
10213 @geindex -w (gcc)
10216 @table @asis
10218 @item @code{-w}
10220 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
10221 this switch also causes the default for front end warnings to be set
10222 to suppress (as though @code{-gnatws} had appeared at the start of
10223 the options).
10224 @end table
10226 @geindex Combining GNAT switches
10228 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
10229 example, the combined switch
10231 @quotation
10233 @example
10234 -gnatofi3
10235 @end example
10236 @end quotation
10238 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
10240 @quotation
10242 @example
10243 -gnato -gnatf -gnati3
10244 @end example
10245 @end quotation
10247 The following restrictions apply to the combination of switches
10248 in this manner:
10251 @itemize *
10253 @item 
10254 The switch @code{-gnatc} if combined with other switches must come
10255 first in the string.
10257 @item 
10258 The switch @code{-gnats} if combined with other switches must come
10259 first in the string.
10261 @item 
10262 The switches
10263 @code{-gnatzc} and @code{-gnatzr} may not be combined with any other
10264 switches, and only one of them may appear in the command line.
10266 @item 
10267 The switch @code{-gnat-p} may not be combined with any other switch.
10269 @item 
10270 Once a ‘y’ appears in the string (that is a use of the @code{-gnaty}
10271 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10272 as style modifiers (see description of @code{-gnaty}).
10274 @item 
10275 Once a ‘d’ appears in the string (that is a use of the @code{-gnatd}
10276 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10277 as debug flags (see description of @code{-gnatd}).
10279 @item 
10280 Once a ‘w’ appears in the string (that is a use of the @code{-gnatw}
10281 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10282 as warning mode modifiers (see description of @code{-gnatw}).
10284 @item 
10285 Once a ‘V’ appears in the string (that is a use of the @code{-gnatV}
10286 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10287 as validity checking options (@ref{e9,,Validity Checking}).
10289 @item 
10290 Option ‘em’, ‘ec’, ‘ep’, ‘l=’ and ‘R’ must be the last options in
10291 a combined list of options.
10292 @end itemize
10294 @node Output and Error Message Control,Warning Message Control,Alphabetical List of All Switches,Compiler Switches
10295 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id14}@anchor{f0}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat output-and-error-message-control}@anchor{f1}
10296 @subsection Output and Error Message Control
10299 @geindex stderr
10301 The standard default format for error messages is called ‘brief format’.
10302 Brief format messages are written to @code{stderr} (the standard error
10303 file) and have the following form:
10305 @example
10306 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
10307 e.adb:4:20: ";" should be "is"
10308 @end example
10310 The first integer after the file name is the line number in the file,
10311 and the second integer is the column number within the line.
10312 @code{GNAT Studio} can parse the error messages
10313 and point to the referenced character.
10314 The following switches provide control over the error message
10315 format:
10317 @geindex -gnatv (gcc)
10320 @table @asis
10322 @item @code{-gnatv}
10324 The @code{v} stands for verbose.
10325 The effect of this setting is to write long-format error
10326 messages to @code{stdout} (the standard output file).
10327 The same program compiled with the
10328 @code{-gnatv} switch would generate:
10330 @example
10331 3. funcion X (Q : Integer)
10332    |
10333 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
10334 4. return Integer;
10335                  |
10336 >>> ";" should be "is"
10337 @end example
10339 The vertical bar indicates the location of the error, and the @code{>>>}
10340 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
10341 used the only source lines output are those with errors.
10342 @end table
10344 @geindex -gnatl (gcc)
10347 @table @asis
10349 @item @code{-gnatl}
10351 The @code{l} stands for list.
10352 This switch causes a full listing of
10353 the file to be generated. In the case where a body is
10354 compiled, the corresponding spec is also listed, along
10355 with any subunits. Typical output from compiling a package
10356 body @code{p.adb} might look like:
10358 @example
10359 Compiling: p.adb
10361      1. package body p is
10362      2.    procedure a;
10363      3.    procedure a is separate;
10364      4. begin
10365      5.    null
10366                |
10367         >>> missing ";"
10369      6. end;
10371 Compiling: p.ads
10373      1. package p is
10374      2.    pragma Elaborate_Body
10375                                 |
10376         >>> missing ";"
10378      3. end p;
10380 Compiling: p-a.adb
10382      1. separate p
10383                 |
10384         >>> missing "("
10386      2. procedure a is
10387      3. begin
10388      4.    null
10389                |
10390         >>> missing ";"
10392      5. end;
10393 @end example
10395 When you specify the @code{-gnatv} or @code{-gnatl} switches and
10396 standard output is redirected, a brief summary is written to
10397 @code{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
10398 warning messages generated.
10399 @end table
10401 @geindex -gnatl=fname (gcc)
10404 @table @asis
10406 @item @code{-gnatl=`fname'}
10408 This has the same effect as @code{-gnatl} except that the output is
10409 written to a file instead of to standard output. If the given name
10410 @code{fname} does not start with a period, then it is the full name
10411 of the file to be written. If @code{fname} is an extension, it is
10412 appended to the name of the file being compiled. For example, if
10413 file @code{xyz.adb} is compiled with @code{-gnatl=.lst},
10414 then the output is written to file xyz.adb.lst.
10415 @end table
10417 @geindex -gnatU (gcc)
10420 @table @asis
10422 @item @code{-gnatU}
10424 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
10425 string ‘error:’. This means that error messages take a few more
10426 characters in space, but allows easy searching for and identification
10427 of error messages.
10428 @end table
10430 @geindex -gnatb (gcc)
10433 @table @asis
10435 @item @code{-gnatb}
10437 The @code{b} stands for brief.
10438 This switch causes GNAT to generate the
10439 brief format error messages to @code{stderr} (the standard error
10440 file) as well as the verbose
10441 format message or full listing (which as usual is written to
10442 @code{stdout}, the standard output file).
10443 @end table
10445 @geindex -gnatm (gcc)
10448 @table @asis
10450 @item @code{-gnatm=`n'}
10452 The @code{m} stands for maximum.
10453 @code{n} is a decimal integer in the
10454 range of 1 to 999999 and limits the number of error or warning
10455 messages to be generated. For example, using
10456 @code{-gnatm2} might yield
10458 @example
10459 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
10460 e.adb:5:35: missing ".."
10461 fatal error: maximum number of errors detected
10462 compilation abandoned
10463 @end example
10465 The default setting if
10466 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
10467 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
10468 but the compilation is continued. If the number of error messages
10469 reaches this limit, then a message is output and the compilation
10470 is abandoned. A value of zero means that no limit applies.
10472 Note that the equal sign is optional, so the switches
10473 @code{-gnatm2} and @code{-gnatm=2} are equivalent.
10474 @end table
10476 @geindex -gnatf (gcc)
10479 @table @asis
10481 @item @code{-gnatf}
10483 @geindex Error messages
10484 @geindex suppressing
10486 The @code{f} stands for full.
10487 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
10488 redundant. This switch causes all error
10489 messages to be generated. In particular, in the case of
10490 references to undefined variables. If a given variable is referenced
10491 several times, the normal format of messages is
10493 @example
10494 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
10495 @end example
10497 where the parenthetical comment warns that there are additional
10498 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
10499 @code{-gnatf} switch yields
10501 @example
10502 e.adb:7:07: "V" is undefined
10503 e.adb:8:07: "V" is undefined
10504 e.adb:8:12: "V" is undefined
10505 e.adb:8:16: "V" is undefined
10506 e.adb:9:07: "V" is undefined
10507 e.adb:9:12: "V" is undefined
10508 @end example
10510 The @code{-gnatf} switch also generates additional information for
10511 some error messages.  Some examples are:
10514 @itemize *
10516 @item 
10517 Details on possibly non-portable unchecked conversion
10519 @item 
10520 List possible interpretations for ambiguous calls
10522 @item 
10523 Additional details on incorrect parameters
10524 @end itemize
10525 @end table
10527 @geindex -gnatjnn (gcc)
10530 @table @asis
10532 @item @code{-gnatjnn}
10534 In normal operation mode (or if @code{-gnatj0} is used), then error messages
10535 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
10536 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
10537 three warnings, and is listed as three separate messages).
10539 If the @code{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
10540 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
10541 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
10542 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
10543 is longer than nn characters.
10544 @end table
10546 @geindex -gnatq (gcc)
10549 @table @asis
10551 @item @code{-gnatq}
10553 The @code{q} stands for quit (really ‘don’t quit’).
10554 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
10555 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
10556 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
10557 This switch tells
10558 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
10559 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
10560 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
10561 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
10562 @end table
10564 @geindex -gnatQ (gcc)
10567 @table @asis
10569 @item @code{-gnatQ}
10571 In normal operation mode, the @code{ALI} file is not generated if any
10572 illegalities are detected in the program. The use of @code{-gnatQ} forces
10573 generation of the @code{ALI} file. This file is marked as being in
10574 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
10575 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
10576 for use by tools (e.g., semantic browsing tools or integrated development
10577 environments) that are driven from the @code{ALI} file. This switch
10578 implies @code{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
10579 meaningful ALI file.
10581 When @code{-gnatQ} is used and the generated @code{ALI} file is marked as
10582 being in error, @code{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
10583 finds such an @code{ALI} file, including with switch @code{-gnatc}.
10585 Note that @code{-gnatQ} has no effect if @code{-gnats} is specified,
10586 since ALI files are never generated if @code{-gnats} is set.
10587 @end table
10589 @node Warning Message Control,Info message Control,Output and Error Message Control,Compiler Switches
10590 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id15}@anchor{f2}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat warning-message-control}@anchor{ed}
10591 @subsection Warning Message Control
10594 @geindex Warning messages
10596 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
10597 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
10598 situations.
10600 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
10601 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
10602 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
10603 run time, it generates a warning message. The following shows an example
10604 of warning messages:
10606 @example
10607 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
10608 e.adb:10:17: warning: static value out of range
10609 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
10610 @end example
10612 GNAT considers a large number of situations as appropriate
10613 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
10614 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
10615 assignment with the deliberate intention of raising a
10616 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
10617 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
10618 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
10619 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
10620 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
10621 of the kinds of warnings that are generated.
10624 @itemize *
10626 @item 
10627 Possible infinitely recursive calls
10629 @item 
10630 Out-of-range values being assigned
10632 @item 
10633 Possible order of elaboration problems
10635 @item 
10636 Size not a multiple of alignment for a record type
10638 @item 
10639 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
10641 @item 
10642 Unreachable code
10644 @item 
10645 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
10646 made to overlay a smaller variable with a larger one.
10648 @item 
10649 Fixed-point type declarations with a null range
10651 @item 
10652 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
10654 @item 
10655 Variables that are never assigned a value
10657 @item 
10658 Variables that are referenced before being initialized
10660 @item 
10661 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
10663 @item 
10664 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
10666 @item 
10667 Objects that take too much storage
10669 @item 
10670 Unchecked conversion between types of differing sizes
10672 @item 
10673 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
10675 @item 
10676 Incorrect (unrecognized) pragmas
10678 @item 
10679 Incorrect external names
10681 @item 
10682 Allocation from empty storage pool
10684 @item 
10685 Potentially blocking operation in protected type
10687 @item 
10688 Suspicious parenthesization of expressions
10690 @item 
10691 Mismatching bounds in an aggregate
10693 @item 
10694 Attempt to return local value by reference
10696 @item 
10697 Premature instantiation of a generic body
10699 @item 
10700 Attempt to pack aliased components
10702 @item 
10703 Out of bounds array subscripts
10705 @item 
10706 Wrong length on string assignment
10708 @item 
10709 Violations of style rules if style checking is enabled
10711 @item 
10712 Unused `with' clauses
10714 @item 
10715 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
10717 @item 
10718 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
10720 @item 
10721 Dereference of possibly null value
10723 @item 
10724 Declaration that is likely to cause storage error
10726 @item 
10727 Internal GNAT unit `with'ed by application unit
10729 @item 
10730 Values known to be out of range at compile time
10732 @item 
10733 Unreferenced or unmodified variables. Note that a special
10734 exemption applies to variables which contain any of the substrings
10735 @code{DISCARD, DUMMY, IGNORE, JUNK, UNUSED}, in any casing. Such variables
10736 are considered likely to be intentionally used in a situation where
10737 otherwise a warning would be given, so warnings of this kind are
10738 always suppressed for such variables.
10740 @item 
10741 Address overlays that could clobber memory
10743 @item 
10744 Unexpected initialization when address clause present
10746 @item 
10747 Bad alignment for address clause
10749 @item 
10750 Useless type conversions
10752 @item 
10753 Redundant assignment statements and other redundant constructs
10755 @item 
10756 Useless exception handlers
10758 @item 
10759 Accidental hiding of name by child unit
10761 @item 
10762 Access before elaboration detected at compile time
10764 @item 
10765 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
10766 @end itemize
10768 The following section lists compiler switches that are available
10769 to control the handling of warning messages. It is also possible
10770 to exercise much finer control over what warnings are issued and
10771 suppressed using the GNAT pragma Warnings (see the description
10772 of the pragma in the @cite{GNAT_Reference_manual}).
10774 @geindex -gnatwa (gcc)
10777 @table @asis
10779 @item @code{-gnatwa}
10781 `Activate most optional warnings.'
10783 This switch activates most optional warning messages. See the remaining list
10784 in this section for details on optional warning messages that can be
10785 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
10786 switch are:
10789 @itemize *
10791 @item 
10792 @code{-gnatwd} (implicit dereferencing)
10794 @item 
10795 @code{-gnatw.d} (tag warnings with -gnatw switch)
10797 @item 
10798 @code{-gnatwh} (hiding)
10800 @item 
10801 @code{-gnatw.h} (holes in record layouts)
10803 @item 
10804 @code{-gnatw.j} (late primitives of tagged types)
10806 @item 
10807 @code{-gnatw.k} (redefinition of names in standard)
10809 @item 
10810 @code{-gnatwl} (elaboration warnings)
10812 @item 
10813 @code{-gnatw.l} (inherited aspects)
10815 @item 
10816 @code{-gnatw.n} (atomic synchronization)
10818 @item 
10819 @code{-gnatwo} (address clause overlay)
10821 @item 
10822 @code{-gnatw.o} (values set by out parameters ignored)
10824 @item 
10825 @code{-gnatw.q} (questionable layout of record types)
10827 @item 
10828 @code{-gnatw_q} (ignored equality)
10830 @item 
10831 @code{-gnatw_r} (out-of-order record representation clauses)
10833 @item 
10834 @code{-gnatw.s} (overridden size clause)
10836 @item 
10837 @code{-gnatw_s} (ineffective predicate test)
10839 @item 
10840 @code{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code)
10842 @item 
10843 @code{-gnatw.u} (unordered enumeration)
10845 @item 
10846 @code{-gnatw.w} (use of Warnings Off)
10848 @item 
10849 @code{-gnatw.y} (reasons for package needing body)
10850 @end itemize
10852 All other optional warnings are turned on.
10853 @end table
10855 @geindex -gnatwA (gcc)
10858 @table @asis
10860 @item @code{-gnatwA}
10862 `Suppress all optional errors.'
10864 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
10865 in this section for details on optional warning messages that can be
10866 individually controlled. Note that unlike switch @code{-gnatws}, the
10867 use of switch @code{-gnatwA} does not suppress warnings that are
10868 normally given unconditionally and cannot be individually controlled
10869 (for example, the warning about a missing exit path in a function).
10870 Also, again unlike switch @code{-gnatws}, warnings suppressed by
10871 the use of switch @code{-gnatwA} can be individually turned back
10872 on. For example the use of switch @code{-gnatwA} followed by
10873 switch @code{-gnatwd} will suppress all optional warnings except
10874 the warnings for implicit dereferencing.
10875 @end table
10877 @geindex -gnatw.a (gcc)
10880 @table @asis
10882 @item @code{-gnatw.a}
10884 `Activate warnings on failing assertions.'
10886 @geindex Assert failures
10888 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
10889 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
10890 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
10891 generated.
10892 @end table
10894 @geindex -gnatw.A (gcc)
10897 @table @asis
10899 @item @code{-gnatw.A}
10901 `Suppress warnings on failing assertions.'
10903 @geindex Assert failures
10905 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
10906 compile time that the assertion will fail.
10907 @end table
10909 @geindex -gnatw_a
10912 @table @asis
10914 @item @code{-gnatw_a}
10916 `Activate warnings on anonymous allocators.'
10918 @geindex Anonymous allocators
10920 This switch activates warnings for allocators of anonymous access types,
10921 which can involve run-time accessibility checks and lead to unexpected
10922 accessibility violations. For more details on the rules involved, see
10923 RM 3.10.2 (14).
10924 @end table
10926 @geindex -gnatw_A
10929 @table @asis
10931 @item @code{-gnatw_A}
10933 `Suppress warnings on anonymous allocators.'
10935 @geindex Anonymous allocators
10937 This switch suppresses warnings for anonymous access type allocators.
10938 @end table
10940 @geindex -gnatwb (gcc)
10943 @table @asis
10945 @item @code{-gnatwb}
10947 `Activate warnings on bad fixed values.'
10949 @geindex Bad fixed values
10951 @geindex Fixed-point Small value
10953 @geindex Small value
10955 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
10956 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
10957 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
10958 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
10959 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
10960 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
10961 are not generated.
10962 @end table
10964 @geindex -gnatwB (gcc)
10967 @table @asis
10969 @item @code{-gnatwB}
10971 `Suppress warnings on bad fixed values.'
10973 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
10974 value is not an exact multiple of Small.
10975 @end table
10977 @geindex -gnatw.b (gcc)
10980 @table @asis
10982 @item @code{-gnatw.b}
10984 `Activate warnings on biased representation.'
10986 @geindex Biased representation
10988 This switch activates warnings when a size clause, value size clause, component
10989 clause, or component size clause forces the use of biased representation for an
10990 integer type (e.g. representing a range of 10..11 in a single bit by using 0/1
10991 to represent 10/11). The default is that such warnings are generated.
10992 @end table
10994 @geindex -gnatwB (gcc)
10997 @table @asis
10999 @item @code{-gnatw.B}
11001 `Suppress warnings on biased representation.'
11003 This switch suppresses warnings for representation clauses that force the use
11004 of biased representation.
11005 @end table
11007 @geindex -gnatwc (gcc)
11010 @table @asis
11012 @item @code{-gnatwc}
11014 `Activate warnings on conditionals.'
11016 @geindex Conditionals
11017 @geindex constant
11019 This switch activates warnings for boolean expressions that are known to
11020 be True or False at compile time. The default
11021 is that such warnings are not generated.
11022 Note that this warning does
11023 not get issued for the use of boolean constants whose
11024 values are known at compile time, since this is a standard technique
11025 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
11026 false positive warnings.
11028 This warning option also activates a special test for comparisons using
11029 the operators ‘>=’ and’ <=’.
11030 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
11031 then it will warn that the ‘>’ or ‘<’ part of the test
11032 is useless and that the operator could be replaced by ‘=’.
11033 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
11035 This warning option also generates warnings if
11036 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
11037 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
11038 enumeration types are not included, since it is common for such tests
11039 to include an end point.
11041 This warning can also be turned on using @code{-gnatwa}.
11042 @end table
11044 @geindex -gnatwC (gcc)
11047 @table @asis
11049 @item @code{-gnatwC}
11051 `Suppress warnings on conditionals.'
11053 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
11054 tests that are known to be True or False at compile time.
11055 @end table
11057 @geindex -gnatw.c (gcc)
11060 @table @asis
11062 @item @code{-gnatw.c}
11064 `Activate warnings on missing component clauses.'
11066 @geindex Component clause
11067 @geindex missing
11069 This switch activates warnings for record components where a record
11070 representation clause is present and has component clauses for the
11071 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
11072 component for which no component clause is present.
11073 @end table
11075 @geindex -gnatw.C (gcc)
11078 @table @asis
11080 @item @code{-gnatw.C}
11082 `Suppress warnings on missing component clauses.'
11084 This switch suppresses warnings for record components that are
11085 missing a component clause in the situation described above.
11086 @end table
11088 @geindex -gnatw_c (gcc)
11091 @table @asis
11093 @item @code{-gnatw_c}
11095 `Activate warnings on unknown condition in Compile_Time_Warning.'
11097 @geindex Compile_Time_Warning
11099 @geindex Compile_Time_Error
11101 This switch activates warnings on a pragma Compile_Time_Warning
11102 or Compile_Time_Error whose condition has a value that is not
11103 known at compile time.
11104 The default is that such warnings are generated.
11105 @end table
11107 @geindex -gnatw_C (gcc)
11110 @table @asis
11112 @item @code{-gnatw_C}
11114 `Suppress warnings on unknown condition in Compile_Time_Warning.'
11116 This switch suppresses warnings on a pragma Compile_Time_Warning
11117 or Compile_Time_Error whose condition has a value that is not
11118 known at compile time.
11119 @end table
11121 @geindex -gnatwd (gcc)
11124 @table @asis
11126 @item @code{-gnatwd}
11128 `Activate warnings on implicit dereferencing.'
11130 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
11131 in an indexed component, slice, or selected component without an
11132 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
11133 enabled, access checks occur only at points where an explicit
11134 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
11135 generated as a result of this switch). The default is that such
11136 warnings are not generated.
11137 @end table
11139 @geindex -gnatwD (gcc)
11142 @table @asis
11144 @item @code{-gnatwD}
11146 `Suppress warnings on implicit dereferencing.'
11148 @geindex Implicit dereferencing
11150 @geindex Dereferencing
11151 @geindex implicit
11153 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
11154 indexed components, slices, and selected components.
11155 @end table
11157 @geindex -gnatw.d (gcc)
11160 @table @asis
11162 @item @code{-gnatw.d}
11164 `Activate tagging of warning and info messages.'
11166 If this switch is set, then warning messages are tagged, with one of the
11167 following strings:
11169 @quotation
11172 @itemize -
11174 @item 
11175 `[-gnatw?]'
11176 Used to tag warnings controlled by the switch @code{-gnatwx} where x
11177 is a letter a-z.
11179 @item 
11180 `[-gnatw.?]'
11181 Used to tag warnings controlled by the switch @code{-gnatw.x} where x
11182 is a letter a-z.
11184 @item 
11185 `[-gnatel]'
11186 Used to tag elaboration information (info) messages generated when the
11187 static model of elaboration is used and the @code{-gnatel} switch is set.
11189 @item 
11190 `[restriction warning]'
11191 Used to tag warning messages for restriction violations, activated by use
11192 of the pragma @code{Restriction_Warnings}.
11194 @item 
11195 `[warning-as-error]'
11196 Used to tag warning messages that have been converted to error messages by
11197 use of the pragma Warning_As_Error. Note that such warnings are prefixed by
11198 the string “error: ” rather than “warning: “.
11200 @item 
11201 `[enabled by default]'
11202 Used to tag all other warnings that are always given by default, unless
11203 warnings are completely suppressed using pragma `Warnings(Off)' or
11204 the switch @code{-gnatws}.
11205 @end itemize
11206 @end quotation
11207 @end table
11209 @geindex -gnatw.d (gcc)
11212 @table @asis
11214 @item @code{-gnatw.D}
11216 `Deactivate tagging of warning and info messages messages.'
11218 If this switch is set, then warning messages return to the default
11219 mode in which warnings and info messages are not tagged as described above for
11220 @code{-gnatw.d}.
11221 @end table
11223 @geindex -gnatwe (gcc)
11225 @geindex Warnings
11226 @geindex treat as error
11229 @table @asis
11231 @item @code{-gnatwe}
11233 `Treat warnings and style checks as errors.'
11235 This switch causes warning messages and style check messages to be
11236 treated as errors.
11237 The warning string still appears, but the warning messages are counted
11238 as errors, and prevent the generation of an object file. Note that this
11239 is the only -gnatw switch that affects the handling of style check messages.
11240 Note also that this switch has no effect on info (information) messages, which
11241 are not treated as errors if this switch is present.
11242 @end table
11244 @geindex -gnatw.e (gcc)
11247 @table @asis
11249 @item @code{-gnatw.e}
11251 `Activate every optional warning.'
11253 @geindex Warnings
11254 @geindex activate every optional warning
11256 This switch activates all optional warnings, including those which
11257 are not activated by @code{-gnatwa}. The use of this switch is not
11258 recommended for normal use. If you turn this switch on, it is almost
11259 certain that you will get large numbers of useless warnings. The
11260 warnings that are excluded from @code{-gnatwa} are typically highly
11261 specialized warnings that are suitable for use only in code that has
11262 been specifically designed according to specialized coding rules.
11263 @end table
11265 @geindex -gnatwE (gcc)
11267 @geindex Warnings
11268 @geindex treat as error
11271 @table @asis
11273 @item @code{-gnatwE}
11275 `Treat all run-time exception warnings as errors.'
11277 This switch causes warning messages regarding errors that will be raised
11278 during run-time execution to be treated as errors.
11279 @end table
11281 @geindex -gnatwf (gcc)
11284 @table @asis
11286 @item @code{-gnatwf}
11288 `Activate warnings on unreferenced formals.'
11290 @geindex Formals
11291 @geindex unreferenced
11293 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
11294 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
11295 also be turned on using @code{-gnatwu}. The
11296 default is that these warnings are not generated.
11297 @end table
11299 @geindex -gnatwF (gcc)
11302 @table @asis
11304 @item @code{-gnatwF}
11306 `Suppress warnings on unreferenced formals.'
11308 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
11309 parameters. Note that the
11310 combination @code{-gnatwu} followed by @code{-gnatwF} has the
11311 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
11312 formals.
11313 @end table
11315 @geindex -gnatwg (gcc)
11318 @table @asis
11320 @item @code{-gnatwg}
11322 `Activate warnings on unrecognized pragmas.'
11324 @geindex Pragmas
11325 @geindex unrecognized
11327 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
11328 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
11329 pragma is ignored and has no effect. The default
11330 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
11331 Manual requirement that such warnings appear).
11332 @end table
11334 @geindex -gnatwG (gcc)
11337 @table @asis
11339 @item @code{-gnatwG}
11341 `Suppress warnings on unrecognized pragmas.'
11343 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
11344 @end table
11346 @geindex -gnatw.g (gcc)
11349 @table @asis
11351 @item @code{-gnatw.g}
11353 `Warnings used for GNAT sources.'
11355 This switch sets the warning categories that are used by the standard
11356 GNAT style. Currently this is equivalent to
11357 @code{-gnatwAao.q.s.CI.V.X.Z}
11358 but more warnings may be added in the future without advanced notice.
11359 @end table
11361 @geindex -gnatwh (gcc)
11364 @table @asis
11366 @item @code{-gnatwh}
11368 `Activate warnings on hiding.'
11370 @geindex Hiding of Declarations
11372 This switch activates warnings on hiding declarations that are considered
11373 potentially confusing. Not all cases of hiding cause warnings; for example an
11374 overriding declaration hides an implicit declaration, which is just normal
11375 code. The default is that warnings on hiding are not generated.
11376 @end table
11378 @geindex -gnatwH (gcc)
11381 @table @asis
11383 @item @code{-gnatwH}
11385 `Suppress warnings on hiding.'
11387 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
11388 @end table
11390 @geindex -gnatw.h (gcc)
11393 @table @asis
11395 @item @code{-gnatw.h}
11397 `Activate warnings on holes/gaps in records.'
11399 @geindex Record Representation (gaps)
11401 This switch activates warnings on component clauses in record
11402 representation clauses that leave holes (gaps) in the record layout.
11403 If a record representation clause does not specify a location for
11404 every component of the record type, then the warnings generated (or not
11405 generated) are unspecified. For example, there may be gaps for which
11406 either no warning is generated or a warning is generated that
11407 incorrectly describes the location of the gap. This undesirable situation
11408 can sometimes be avoided by adding (and specifying the location for) unused
11409 fill fields.
11410 @end table
11412 @geindex -gnatw.H (gcc)
11415 @table @asis
11417 @item @code{-gnatw.H}
11419 `Suppress warnings on holes/gaps in records.'
11421 This switch suppresses warnings on component clauses in record
11422 representation clauses that leave holes (haps) in the record layout.
11423 @end table
11425 @geindex -gnatwi (gcc)
11428 @table @asis
11430 @item @code{-gnatwi}
11432 `Activate warnings on implementation units.'
11434 This switch activates warnings for a `with' of an internal GNAT
11435 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
11436 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
11437 or @code{System}
11438 hierarchies that is not
11439 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
11440 Programmer’s Reference Manual. Such units are intended only
11441 for internal implementation purposes and should not be `with'ed
11442 by user programs. The default is that such warnings are generated
11443 @end table
11445 @geindex -gnatwI (gcc)
11448 @table @asis
11450 @item @code{-gnatwI}
11452 `Disable warnings on implementation units.'
11454 This switch disables warnings for a `with' of an internal GNAT
11455 implementation unit.
11456 @end table
11458 @geindex -gnatw.i (gcc)
11461 @table @asis
11463 @item @code{-gnatw.i}
11465 `Activate warnings on overlapping actuals.'
11467 This switch enables a warning on statically detectable overlapping actuals in
11468 a subprogram call, when one of the actuals is an in-out parameter, and the
11469 types of the actuals are not by-copy types. This warning is off by default.
11470 @end table
11472 @geindex -gnatw.I (gcc)
11475 @table @asis
11477 @item @code{-gnatw.I}
11479 `Disable warnings on overlapping actuals.'
11481 This switch disables warnings on overlapping actuals in a call.
11482 @end table
11484 @geindex -gnatwj (gcc)
11487 @table @asis
11489 @item @code{-gnatwj}
11491 `Activate warnings on obsolescent features (Annex J).'
11493 @geindex Features
11494 @geindex obsolescent
11496 @geindex Obsolescent features
11498 If this warning option is activated, then warnings are generated for
11499 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
11500 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
11501 case of Annex J, not all features are flagged. In particular, uses of package
11502 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
11503 would generate many annoying positive warnings. The default is that
11504 such warnings are not generated.
11506 In addition to the above cases, warnings are also generated for
11507 GNAT features that have been provided in past versions but which
11508 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
11509 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
11510 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}, and
11511 @code{pragma Interface_Name} will be flagged since its function
11512 is replaced by @code{pragma Import}.
11514 Note that this warning option functions differently from the
11515 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
11516 First, the restriction applies only to annex J features.
11517 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
11518 @end table
11520 @geindex -gnatwJ (gcc)
11523 @table @asis
11525 @item @code{-gnatwJ}
11527 `Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).'
11529 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
11530 @end table
11532 @geindex -gnatw.j (gcc)
11535 @table @asis
11537 @item @code{-gnatw.j}
11539 `Activate warnings on late declarations of tagged type primitives.'
11541 This switch activates warnings on visible primitives added to a
11542 tagged type after deriving a private extension from it.
11543 @end table
11545 @geindex -gnatw.J (gcc)
11548 @table @asis
11550 @item @code{-gnatw.J}
11552 `Suppress warnings on late declarations of tagged type primitives.'
11554 This switch suppresses warnings on visible primitives added to a
11555 tagged type after deriving a private extension from it.
11556 @end table
11558 @geindex -gnatwk (gcc)
11561 @table @asis
11563 @item @code{-gnatwk}
11565 `Activate warnings on variables that could be constants.'
11567 This switch activates warnings for variables that are initialized but
11568 never modified, and then could be declared constants. The default is that
11569 such warnings are not given.
11570 @end table
11572 @geindex -gnatwK (gcc)
11575 @table @asis
11577 @item @code{-gnatwK}
11579 `Suppress warnings on variables that could be constants.'
11581 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
11582 @end table
11584 @geindex -gnatw.k (gcc)
11587 @table @asis
11589 @item @code{-gnatw.k}
11591 `Activate warnings on redefinition of names in standard.'
11593 This switch activates warnings for declarations that declare a name that
11594 is defined in package Standard. Such declarations can be confusing,
11595 especially since the names in package Standard continue to be directly
11596 visible, meaning that use visibility on such redeclared names does not
11597 work as expected. Names of discriminants and components in records are
11598 not included in this check.
11599 @end table
11601 @geindex -gnatwK (gcc)
11604 @table @asis
11606 @item @code{-gnatw.K}
11608 `Suppress warnings on redefinition of names in standard.'
11610 This switch disables warnings for declarations that declare a name that
11611 is defined in package Standard.
11612 @end table
11614 @geindex -gnatwl (gcc)
11617 @table @asis
11619 @item @code{-gnatwl}
11621 `Activate warnings for elaboration pragmas.'
11623 @geindex Elaboration
11624 @geindex warnings
11626 This switch activates warnings for possible elaboration problems,
11627 including suspicious use
11628 of @code{Elaborate} pragmas, when using the static elaboration model, and
11629 possible situations that may raise @code{Program_Error} when using the
11630 dynamic elaboration model.
11631 See the section in this guide on elaboration checking for further details.
11632 The default is that such warnings
11633 are not generated.
11634 @end table
11636 @geindex -gnatwL (gcc)
11639 @table @asis
11641 @item @code{-gnatwL}
11643 `Suppress warnings for elaboration pragmas.'
11645 This switch suppresses warnings for possible elaboration problems.
11646 @end table
11648 @geindex -gnatw.l (gcc)
11651 @table @asis
11653 @item @code{-gnatw.l}
11655 `List inherited aspects as info messages.'
11657 This switch causes the compiler to list inherited invariants,
11658 preconditions, and postconditions from Type_Invariant’Class, Invariant’Class,
11659 Pre’Class, and Post’Class aspects. Also list inherited subtype predicates.
11660 @end table
11662 @geindex -gnatw.L (gcc)
11665 @table @asis
11667 @item @code{-gnatw.L}
11669 `Suppress listing of inherited aspects as info messages.'
11671 This switch suppresses listing of inherited aspects.
11672 @end table
11674 @geindex -gnatw_l (gcc)
11677 @table @asis
11679 @item @code{-gnatw_l}
11681 `Activate warnings on implicitly limited types.'
11683 This switch causes the compiler trigger warnings on record types that do not
11684 have a limited keyword but contain a component that is a limited type.
11685 @end table
11687 @geindex -gnatw_L (gcc)
11690 @table @asis
11692 @item @code{-gnatw_L}
11694 `Suppress warnings on implicitly limited types.'
11696 This switch suppresses warnings on implicitly limited types.
11697 @end table
11699 @geindex -gnatwm (gcc)
11702 @table @asis
11704 @item @code{-gnatwm}
11706 `Activate warnings on modified but unreferenced variables.'
11708 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
11709 an initialization value or with one or more assignment statements) but
11710 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
11711 variables and also for variables that are renamings of other variables
11712 or for which an address clause is given.
11713 The default is that these warnings are not given.
11714 @end table
11716 @geindex -gnatwM (gcc)
11719 @table @asis
11721 @item @code{-gnatwM}
11723 `Disable warnings on modified but unreferenced variables.'
11725 This switch disables warnings for variables that are assigned or
11726 initialized, but never read.
11727 @end table
11729 @geindex -gnatw.m (gcc)
11732 @table @asis
11734 @item @code{-gnatw.m}
11736 `Activate warnings on suspicious modulus values.'
11738 This switch activates warnings for modulus values that seem suspicious.
11739 The cases caught are where the size is the same as the modulus (e.g.
11740 a modulus of 7 with a size of 7 bits), and modulus values of 32 or 64
11741 with no size clause. The guess in both cases is that 2**x was intended
11742 rather than x. In addition expressions of the form 2*x for small x
11743 generate a warning (the almost certainly accurate guess being that
11744 2**x was intended). This switch also activates warnings for negative
11745 literal values of a modular type, which are interpreted as large positive
11746 integers after wrap-around. The default is that these warnings are given.
11747 @end table
11749 @geindex -gnatw.M (gcc)
11752 @table @asis
11754 @item @code{-gnatw.M}
11756 `Disable warnings on suspicious modulus values.'
11758 This switch disables warnings for suspicious modulus values.
11759 @end table
11761 @geindex -gnatwn (gcc)
11764 @table @asis
11766 @item @code{-gnatwn}
11768 `Set normal warnings mode.'
11770 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
11771 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
11772 mode. the switch @code{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
11773 an explicit @code{-gnatws} or
11774 @code{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
11775 implicit @code{-gnatwe} that is activated by the
11776 use of @code{-gnatg}.
11777 @end table
11779 @geindex -gnatw.n (gcc)
11781 @geindex Atomic Synchronization
11782 @geindex warnings
11785 @table @asis
11787 @item @code{-gnatw.n}
11789 `Activate warnings on atomic synchronization.'
11791 This switch activates warnings when an access to an atomic variable
11792 requires the generation of atomic synchronization code. These
11793 warnings are off by default.
11794 @end table
11796 @geindex -gnatw.N (gcc)
11799 @table @asis
11801 @item @code{-gnatw.N}
11803 `Suppress warnings on atomic synchronization.'
11805 @geindex Atomic Synchronization
11806 @geindex warnings
11808 This switch suppresses warnings when an access to an atomic variable
11809 requires the generation of atomic synchronization code.
11810 @end table
11812 @geindex -gnatwo (gcc)
11814 @geindex Address Clauses
11815 @geindex warnings
11818 @table @asis
11820 @item @code{-gnatwo}
11822 `Activate warnings on address clause overlays.'
11824 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
11825 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
11826 another. The default is that such warnings are generated.
11827 @end table
11829 @geindex -gnatwO (gcc)
11832 @table @asis
11834 @item @code{-gnatwO}
11836 `Suppress warnings on address clause overlays.'
11838 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
11839 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
11840 another.
11841 @end table
11843 @geindex -gnatw.o (gcc)
11846 @table @asis
11848 @item @code{-gnatw.o}
11850 `Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.'
11852 This switch activates warnings for variables that are modified by using
11853 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
11854 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
11855 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
11856 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
11857 The warning is suppressed for volatile
11858 variables and also for variables that are renamings of other variables
11859 or for which an address clause is given.
11860 The default is that these warnings are not given.
11861 @end table
11863 @geindex -gnatw.O (gcc)
11866 @table @asis
11868 @item @code{-gnatw.O}
11870 `Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.'
11872 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
11873 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
11874 the resulting assigned value is never read.
11875 @end table
11877 @geindex -gnatwp (gcc)
11879 @geindex Inlining
11880 @geindex warnings
11883 @table @asis
11885 @item @code{-gnatwp}
11887 `Activate warnings on ineffective pragma Inlines.'
11889 This switch activates warnings for failure of front end inlining
11890 (activated by @code{-gnatN}) to inline a particular call. There are
11891 many reasons for not being able to inline a call, including most
11892 commonly that the call is too complex to inline. The default is
11893 that such warnings are not given.
11894 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
11895 separately, using the gcc switch -Winline.
11896 @end table
11898 @geindex -gnatwP (gcc)
11901 @table @asis
11903 @item @code{-gnatwP}
11905 `Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.'
11907 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
11908 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
11909 request silently.
11910 @end table
11912 @geindex -gnatw.p (gcc)
11914 @geindex Parameter order
11915 @geindex warnings
11918 @table @asis
11920 @item @code{-gnatw.p}
11922 `Activate warnings on parameter ordering.'
11924 This switch activates warnings for cases of suspicious parameter
11925 ordering when the list of arguments are all simple identifiers that
11926 match the names of the formals, but are in a different order. The
11927 warning is suppressed if any use of named parameter notation is used,
11928 so this is the appropriate way to suppress a false positive (and
11929 serves to emphasize that the “misordering” is deliberate). The
11930 default is that such warnings are not given.
11931 @end table
11933 @geindex -gnatw.P (gcc)
11936 @table @asis
11938 @item @code{-gnatw.P}
11940 `Suppress warnings on parameter ordering.'
11942 This switch suppresses warnings on cases of suspicious parameter
11943 ordering.
11944 @end table
11946 @geindex -gnatw_p (gcc)
11949 @table @asis
11951 @item @code{-gnatw_p}
11953 `Activate warnings for pedantic checks.'
11955 This switch activates warnings for the failure of certain pedantic checks.
11956 The only case currently supported is a check that the subtype_marks given
11957 for corresponding formal parameter and function results in a subprogram
11958 declaration and its body denote the same subtype declaration. The default
11959 is that such warnings are not given.
11960 @end table
11962 @geindex -gnatw_P (gcc)
11965 @table @asis
11967 @item @code{-gnatw_P}
11969 `Suppress warnings for pedantic checks.'
11971 This switch suppresses warnings on violations of pedantic checks.
11972 @end table
11974 @geindex -gnatwq (gcc)
11976 @geindex Parentheses
11977 @geindex warnings
11980 @table @asis
11982 @item @code{-gnatwq}
11984 `Activate warnings on questionable missing parentheses.'
11986 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
11987 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
11988 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
11989 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
11990 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
11991 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
11992 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
11993 is that these warnings are given.
11994 @end table
11996 @geindex -gnatwQ (gcc)
11999 @table @asis
12001 @item @code{-gnatwQ}
12003 `Suppress warnings on questionable missing parentheses.'
12005 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
12006 clear and the use of parentheses is preferred.
12007 @end table
12009 @geindex -gnatw.q (gcc)
12011 @geindex Layout
12012 @geindex warnings
12015 @table @asis
12017 @item @code{-gnatw.q}
12019 `Activate warnings on questionable layout of record types.'
12021 This switch activates warnings for cases where the default layout of
12022 a record type, that is to say the layout of its components in textual
12023 order of the source code, would very likely cause inefficiencies in
12024 the code generated by the compiler, both in terms of space and speed
12025 during execution. One warning is issued for each problematic component
12026 without representation clause in the nonvariant part and then in each
12027 variant recursively, if any.
12029 The purpose of these warnings is neither to prescribe an optimal layout
12030 nor to force the use of representation clauses, but rather to get rid of
12031 the most blatant inefficiencies in the layout. Therefore, the default
12032 layout is matched against the following synthetic ordered layout and
12033 the deviations are flagged on a component-by-component basis:
12036 @itemize *
12038 @item 
12039 first all components or groups of components whose length is fixed
12040 and a multiple of the storage unit,
12042 @item 
12043 then the remaining components whose length is fixed and not a multiple
12044 of the storage unit,
12046 @item 
12047 then the remaining components whose length doesn’t depend on discriminants
12048 (that is to say, with variable but uniform length for all objects),
12050 @item 
12051 then all components whose length depends on discriminants,
12053 @item 
12054 finally the variant part (if any),
12055 @end itemize
12057 for the nonvariant part and for each variant recursively, if any.
12059 The exact wording of the warning depends on whether the compiler is allowed
12060 to reorder the components in the record type or precluded from doing it by
12061 means of pragma @code{No_Component_Reordering}.
12063 The default is that these warnings are not given.
12064 @end table
12066 @geindex -gnatw.Q (gcc)
12069 @table @asis
12071 @item @code{-gnatw.Q}
12073 `Suppress warnings on questionable layout of record types.'
12075 This switch suppresses warnings for cases where the default layout of
12076 a record type would very likely cause inefficiencies.
12077 @end table
12079 @geindex -gnatw_q (gcc)
12082 @table @asis
12084 @item @code{-gnatw_q}
12086 `Activate warnings for ignored equality operators.'
12088 This switch activates warnings for a user-defined “=” function that does
12089 not compose (i.e. is ignored for a predefined “=” for a composite type
12090 containing a component whose type has the user-defined “=” as
12091 primitive). Note that the user-defined “=” must be a primitive operator
12092 in order to trigger the warning.
12093 See RM-4.5.2(14/3-15/5, 21, 24/3, 32.1/1)
12094 for the exact Ada rules on composability of “=”.
12096 The default is that these warnings are not given.
12097 @end table
12099 @geindex -gnatw_Q (gcc)
12102 @table @asis
12104 @item @code{-gnatw_Q}
12106 `Suppress warnings for ignored equality operators.'
12107 @end table
12109 @geindex -gnatwr (gcc)
12112 @table @asis
12114 @item @code{-gnatwr}
12116 `Activate warnings on redundant constructs.'
12118 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
12119 is the current list of constructs regarded as redundant:
12122 @itemize *
12124 @item 
12125 Assignment of an item to itself.
12127 @item 
12128 Type conversion that converts an expression to its own type.
12130 @item 
12131 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
12132 as @code{typ}.
12134 @item 
12135 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
12136 representation clause.
12138 @item 
12139 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
12140 operand) which has no effect.
12142 @item 
12143 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
12144 to be non-negative
12146 @item 
12147 Comparison of an object or (unary or binary) operation of boolean type to
12148 an explicit True value.
12150 @item 
12151 Import of parent package.
12152 @end itemize
12154 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
12155 @end table
12157 @geindex -gnatwR (gcc)
12160 @table @asis
12162 @item @code{-gnatwR}
12164 `Suppress warnings on redundant constructs.'
12166 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
12167 @end table
12169 @geindex -gnatw.r (gcc)
12172 @table @asis
12174 @item @code{-gnatw.r}
12176 `Activate warnings for object renaming function.'
12178 This switch activates warnings for an object renaming that renames a
12179 function call, which is equivalent to a constant declaration (as
12180 opposed to renaming the function itself).  The default is that these
12181 warnings are given.
12182 @end table
12184 @geindex -gnatw.R (gcc)
12187 @table @asis
12189 @item @code{-gnatw.R}
12191 `Suppress warnings for object renaming function.'
12193 This switch suppresses warnings for object renaming function.
12194 @end table
12196 @geindex -gnatw_r (gcc)
12199 @table @asis
12201 @item @code{-gnatw_r}
12203 `Activate warnings for out-of-order record representation clauses.'
12205 This switch activates warnings for record representation clauses,
12206 if the order of component declarations, component clauses,
12207 and bit-level layout do not all agree.
12208 The default is that these warnings are not given.
12209 @end table
12211 @geindex -gnatw_R (gcc)
12214 @table @asis
12216 @item @code{-gnatw_R}
12218 `Suppress warnings for out-of-order record representation clauses.'
12219 @end table
12221 @geindex -gnatws (gcc)
12224 @table @asis
12226 @item @code{-gnatws}
12228 `Suppress all warnings.'
12230 This switch completely suppresses the
12231 output of all warning messages from the GNAT front end, including
12232 both warnings that can be controlled by switches described in this
12233 section, and those that are normally given unconditionally. The
12234 effect of this suppress action can only be cancelled by a subsequent
12235 use of the switch @code{-gnatwn}.
12237 Note that switch @code{-gnatws} does not suppress
12238 warnings from the @code{gcc} back end.
12239 To suppress these back end warnings as well, use the switch @code{-w}
12240 in addition to @code{-gnatws}. Also this switch has no effect on the
12241 handling of style check messages.
12242 @end table
12244 @geindex -gnatw.s (gcc)
12246 @geindex Record Representation (component sizes)
12249 @table @asis
12251 @item @code{-gnatw.s}
12253 `Activate warnings on overridden size clauses.'
12255 This switch activates warnings on component clauses in record
12256 representation clauses where the length given overrides that
12257 specified by an explicit size clause for the component type. A
12258 warning is similarly given in the array case if a specified
12259 component size overrides an explicit size clause for the array
12260 component type.
12261 @end table
12263 @geindex -gnatw.S (gcc)
12266 @table @asis
12268 @item @code{-gnatw.S}
12270 `Suppress warnings on overridden size clauses.'
12272 This switch suppresses warnings on component clauses in record
12273 representation clauses that override size clauses, and similar
12274 warnings when an array component size overrides a size clause.
12275 @end table
12277 @geindex -gnatw_s (gcc)
12279 @geindex Warnings
12282 @table @asis
12284 @item @code{-gnatw_s}
12286 `Activate warnings on ineffective predicate tests.'
12288 This switch activates warnings on Static_Predicate aspect
12289 specifications that test for values that do not belong to
12290 the parent subtype. Not all such ineffective tests are detected.
12291 @end table
12293 @geindex -gnatw_S (gcc)
12296 @table @asis
12298 @item @code{-gnatw_S}
12300 `Suppress warnings on ineffective predicate tests.'
12302 This switch suppresses warnings on Static_Predicate aspect
12303 specifications that test for values that do not belong to
12304 the parent subtype.
12305 @end table
12307 @geindex -gnatwt (gcc)
12309 @geindex Deactivated code
12310 @geindex warnings
12312 @geindex Deleted code
12313 @geindex warnings
12316 @table @asis
12318 @item @code{-gnatwt}
12320 `Activate warnings for tracking of deleted conditional code.'
12322 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
12323 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
12324 which is removed by the front end. This warning is off by default. This may be
12325 useful for detecting deactivated code in certified applications.
12326 @end table
12328 @geindex -gnatwT (gcc)
12331 @table @asis
12333 @item @code{-gnatwT}
12335 `Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.'
12337 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
12338 @end table
12340 @geindex -gnatw.t (gcc)
12343 @table @asis
12345 @item @code{-gnatw.t}
12347 `Activate warnings on suspicious contracts.'
12349 This switch activates warnings on suspicious contracts. This includes
12350 warnings on suspicious postconditions (whether a pragma @code{Postcondition} or a
12351 @code{Post} aspect in Ada 2012) and suspicious contract cases (pragma or aspect
12352 @code{Contract_Cases}). A function postcondition or contract case is suspicious
12353 when no postcondition or contract case for this function mentions the result
12354 of the function.  A procedure postcondition or contract case is suspicious
12355 when it only refers to the pre-state of the procedure, because in that case
12356 it should rather be expressed as a precondition. This switch also controls
12357 warnings on suspicious cases of expressions typically found in contracts like
12358 quantified expressions and uses of Update attribute. The default is that such
12359 warnings are generated.
12360 @end table
12362 @geindex -gnatw.T (gcc)
12365 @table @asis
12367 @item @code{-gnatw.T}
12369 `Suppress warnings on suspicious contracts.'
12371 This switch suppresses warnings on suspicious contracts.
12372 @end table
12374 @geindex -gnatwu (gcc)
12377 @table @asis
12379 @item @code{-gnatwu}
12381 `Activate warnings on unused entities.'
12383 This switch activates warnings to be generated for entities that
12384 are declared but not referenced, and for units that are `with'ed
12385 and not
12386 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
12387 no entities in the package are referenced. This means that if a with’ed
12388 package is referenced but the only references are in @code{use}
12389 clauses or @code{renames}
12390 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
12391 for a generic package that is `with'ed but never instantiated.
12392 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
12393 is a `with' on the corresponding spec
12394 that is only referenced in the body,
12395 a warning is also generated, noting that the
12396 `with' can be moved to the body. The default is that
12397 such warnings are not generated.
12398 This switch also activates warnings on unreferenced formals
12399 (it includes the effect of @code{-gnatwf}).
12400 @end table
12402 @geindex -gnatwU (gcc)
12405 @table @asis
12407 @item @code{-gnatwU}
12409 `Suppress warnings on unused entities.'
12411 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
12412 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
12413 the effect of @code{-gnatwF}).
12414 @end table
12416 @geindex -gnatw.u (gcc)
12419 @table @asis
12421 @item @code{-gnatw.u}
12423 `Activate warnings on unordered enumeration types.'
12425 This switch causes enumeration types to be considered as conceptually
12426 unordered, unless an explicit pragma @code{Ordered} is given for the type.
12427 The effect is to generate warnings in clients that use explicit comparisons
12428 or subranges, since these constructs both treat objects of the type as
12429 ordered. (A `client' is defined as a unit that is other than the unit in
12430 which the type is declared, or its body or subunits.) Please refer to
12431 the description of pragma @code{Ordered} in the
12432 @cite{GNAT Reference Manual} for further details.
12433 The default is that such warnings are not generated.
12434 @end table
12436 @geindex -gnatw.U (gcc)
12439 @table @asis
12441 @item @code{-gnatw.U}
12443 `Deactivate warnings on unordered enumeration types.'
12445 This switch causes all enumeration types to be considered as ordered, so
12446 that no warnings are given for comparisons or subranges for any type.
12447 @end table
12449 @geindex -gnatwv (gcc)
12451 @geindex Unassigned variable warnings
12454 @table @asis
12456 @item @code{-gnatwv}
12458 `Activate warnings on unassigned variables.'
12460 This switch activates warnings for access to variables which
12461 may not be properly initialized. The default is that
12462 such warnings are generated. This switch will also be emitted when
12463 initializing an array or record object via the following aggregate:
12465 @example
12466 Array_Or_Record : XXX := (others => <>);
12467 @end example
12469 unless the relevant type fully initializes all components.
12470 @end table
12472 @geindex -gnatwV (gcc)
12475 @table @asis
12477 @item @code{-gnatwV}
12479 `Suppress warnings on unassigned variables.'
12481 This switch suppresses warnings for access to variables which
12482 may not be properly initialized.
12483 @end table
12485 @geindex -gnatw.v (gcc)
12487 @geindex bit order warnings
12490 @table @asis
12492 @item @code{-gnatw.v}
12494 `Activate warnings for non-default bit order.'
12496 This switch activates warning messages about the effects of non-default
12497 bit-order on records to which a component clause is applied. The effect of
12498 specifying non-default bit ordering is a bit subtle
12499 (and changed with Ada 2005), so these messages, which are given by default,
12500 are useful in understanding the exact consequences of using this feature.
12501 @end table
12503 @geindex -gnatw.V (gcc)
12506 @table @asis
12508 @item @code{-gnatw.V}
12510 `Suppress warnings for non-default bit order.'
12512 This switch suppresses warnings for the effects of specifying
12513 non-default bit order on record components with component clauses.
12514 @end table
12516 @geindex -gnatww (gcc)
12518 @geindex String indexing warnings
12521 @table @asis
12523 @item @code{-gnatww}
12525 `Activate warnings on wrong low bound assumption.'
12527 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
12528 with a literal or S’Length. This is a case where the code is assuming that the
12529 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
12530 passed). The default is that such warnings are generated.
12531 @end table
12533 @geindex -gnatwW (gcc)
12536 @table @asis
12538 @item @code{-gnatwW}
12540 `Suppress warnings on wrong low bound assumption.'
12542 This switch suppresses warnings for indexing an unconstrained string parameter
12543 with a literal or S’Length. Note that this warning can also be suppressed
12544 in a particular case by adding an assertion that the lower bound is 1,
12545 as shown in the following example:
12547 @example
12548 procedure K (S : String) is
12549    pragma Assert (S'First = 1);
12550    ...
12551 @end example
12552 @end table
12554 @geindex -gnatw.w (gcc)
12556 @geindex Warnings Off control
12559 @table @asis
12561 @item @code{-gnatw.w}
12563 `Activate warnings on Warnings Off pragmas.'
12565 This switch activates warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity)}
12566 where either the pragma is entirely useless (because it suppresses no
12567 warnings), or it could be replaced by @code{pragma Unreferenced} or
12568 @code{pragma Unmodified}.
12569 Also activates warnings for the case of
12570 Warnings (Off, String), where either there is no matching
12571 Warnings (On, String), or the Warnings (Off) did not suppress any warning.
12572 The default is that these warnings are not given.
12573 @end table
12575 @geindex -gnatw.W (gcc)
12578 @table @asis
12580 @item @code{-gnatw.W}
12582 `Suppress warnings on unnecessary Warnings Off pragmas.'
12584 This switch suppresses warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, ...)}.
12585 @end table
12587 @geindex -gnatwx (gcc)
12589 @geindex Export/Import pragma warnings
12592 @table @asis
12594 @item @code{-gnatwx}
12596 `Activate warnings on Export/Import pragmas.'
12598 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
12599 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
12600 foreign language calling sequences. For example, the use of
12601 default parameters in a convention C procedure is dubious
12602 because the C compiler cannot supply the proper default, so
12603 a warning is issued. The default is that such warnings are
12604 generated.
12605 @end table
12607 @geindex -gnatwX (gcc)
12610 @table @asis
12612 @item @code{-gnatwX}
12614 `Suppress warnings on Export/Import pragmas.'
12616 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
12617 The sense of this is that you are telling the compiler that
12618 you know what you are doing in writing the pragma, and it
12619 should not complain at you.
12620 @end table
12622 @geindex -gnatw.x (gcc)
12625 @table @asis
12627 @item @code{-gnatw.x}
12629 `Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.'
12631 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
12632 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
12633 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
12634 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that
12635 these warnings are given for units that contain exception handlers.
12637 @item @code{-gnatw.X}
12639 `Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.'
12641 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
12642 (No_Exception_Propagation) is in effect.
12643 @end table
12645 @geindex -gnatwy (gcc)
12647 @geindex Ada compatibility issues warnings
12650 @table @asis
12652 @item @code{-gnatwy}
12654 `Activate warnings for Ada compatibility issues.'
12656 For the most part, newer versions of Ada are upwards compatible
12657 with older versions. For example, Ada 2005 programs will almost
12658 always work when compiled as Ada 2012.
12659 However there are some exceptions (for example the fact that
12660 @code{some} is now a reserved word in Ada 2012). This
12661 switch activates several warnings to help in identifying
12662 and correcting such incompatibilities. The default is that
12663 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
12664 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
12665 @end table
12667 @geindex -gnatwY (gcc)
12669 @geindex Ada compatibility issues warnings
12672 @table @asis
12674 @item @code{-gnatwY}
12676 `Disable warnings for Ada compatibility issues.'
12678 This switch suppresses the warnings intended to help in identifying
12679 incompatibilities between Ada language versions.
12680 @end table
12682 @geindex -gnatw.y (gcc)
12684 @geindex Package spec needing body
12687 @table @asis
12689 @item @code{-gnatw.y}
12691 `Activate information messages for why package spec needs body.'
12693 There are a number of cases in which a package spec needs a body.
12694 For example, the use of pragma Elaborate_Body, or the declaration
12695 of a procedure specification requiring a completion. This switch
12696 causes information messages to be output showing why a package
12697 specification requires a body. This can be useful in the case of
12698 a large package specification which is unexpectedly requiring a
12699 body. The default is that such information messages are not output.
12700 @end table
12702 @geindex -gnatw.Y (gcc)
12704 @geindex No information messages for why package spec needs body
12707 @table @asis
12709 @item @code{-gnatw.Y}
12711 `Disable information messages for why package spec needs body.'
12713 This switch suppresses the output of information messages showing why
12714 a package specification needs a body.
12715 @end table
12717 @geindex -gnatwz (gcc)
12719 @geindex Unchecked_Conversion warnings
12722 @table @asis
12724 @item @code{-gnatwz}
12726 `Activate warnings on unchecked conversions.'
12728 This switch activates warnings for unchecked conversions
12729 where the types are known at compile time to have different
12730 sizes. The default is that such warnings are generated. Warnings are also
12731 generated for subprogram pointers with different conventions.
12732 @end table
12734 @geindex -gnatwZ (gcc)
12737 @table @asis
12739 @item @code{-gnatwZ}
12741 `Suppress warnings on unchecked conversions.'
12743 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
12744 where the types are known at compile time to have different
12745 sizes or conventions.
12746 @end table
12748 @geindex -gnatw.z (gcc)
12750 @geindex Size/Alignment warnings
12753 @table @asis
12755 @item @code{-gnatw.z}
12757 `Activate warnings for size not a multiple of alignment.'
12759 This switch activates warnings for cases of array and record types
12760 with specified @code{Size} and @code{Alignment} attributes where the
12761 size is not a multiple of the alignment, resulting in an object
12762 size that is greater than the specified size. The default
12763 is that such warnings are generated.
12764 @end table
12766 @geindex -gnatw.Z (gcc)
12768 @geindex Size/Alignment warnings
12771 @table @asis
12773 @item @code{-gnatw.Z}
12775 `Suppress warnings for size not a multiple of alignment.'
12777 This switch suppresses warnings for cases of array and record types
12778 with specified @code{Size} and @code{Alignment} attributes where the
12779 size is not a multiple of the alignment, resulting in an object
12780 size that is greater than the specified size. The warning can also
12781 be suppressed by giving an explicit @code{Object_Size} value.
12782 @end table
12784 @geindex -Wunused (gcc)
12787 @table @asis
12789 @item @code{-Wunused}
12791 The warnings controlled by the @code{-gnatw} switch are generated by
12792 the front end of the compiler. The GCC back end can provide
12793 additional warnings and they are controlled by the @code{-W} switch.
12794 For example, @code{-Wunused} activates back end
12795 warnings for entities that are declared but not referenced.
12796 @end table
12798 @geindex -Wuninitialized (gcc)
12801 @table @asis
12803 @item @code{-Wuninitialized}
12805 Similarly, @code{-Wuninitialized} activates
12806 the back end warning for uninitialized variables. This switch must be
12807 used in conjunction with an optimization level greater than zero.
12808 @end table
12810 @geindex -Wstack-usage (gcc)
12813 @table @asis
12815 @item @code{-Wstack-usage=`len'}
12817 Warn if the stack usage of a subprogram might be larger than @code{len} bytes.
12818 See @ref{e8,,Static Stack Usage Analysis} for details.
12819 @end table
12821 @geindex -Wall (gcc)
12824 @table @asis
12826 @item @code{-Wall}
12828 This switch enables most warnings from the GCC back end.
12829 The code generator detects a number of warning situations that are missed
12830 by the GNAT front end, and this switch can be used to activate them.
12831 The use of this switch also sets the default front-end warning mode to
12832 @code{-gnatwa}, that is, most front-end warnings are activated as well.
12833 @end table
12835 @geindex -w (gcc)
12838 @table @asis
12840 @item @code{-w}
12842 Conversely, this switch suppresses warnings from the GCC back end.
12843 The use of this switch also sets the default front-end warning mode to
12844 @code{-gnatws}, that is, front-end warnings are suppressed as well.
12845 @end table
12847 @geindex -Werror (gcc)
12850 @table @asis
12852 @item @code{-Werror}
12854 This switch causes warnings from the GCC back end to be treated as
12855 errors.  The warning string still appears, but the warning messages are
12856 counted as errors, and prevent the generation of an object file.
12857 The use of this switch also sets the default front-end warning mode to
12858 @code{-gnatwe}, that is, front-end warning messages and style check
12859 messages are treated as errors as well.
12860 @end table
12862 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
12864 @example
12865 -gnatwaGe
12866 @end example
12868 will turn on all optional warnings except for unrecognized pragma warnings,
12869 and also specify that warnings should be treated as errors.
12871 When no switch @code{-gnatw} is used, this is equivalent to:
12873 @quotation
12876 @itemize *
12878 @item 
12879 @code{-gnatw.a}
12881 @item 
12882 @code{-gnatwB}
12884 @item 
12885 @code{-gnatw.b}
12887 @item 
12888 @code{-gnatwC}
12890 @item 
12891 @code{-gnatw.C}
12893 @item 
12894 @code{-gnatwD}
12896 @item 
12897 @code{-gnatw.D}
12899 @item 
12900 @code{-gnatwF}
12902 @item 
12903 @code{-gnatw.F}
12905 @item 
12906 @code{-gnatwg}
12908 @item 
12909 @code{-gnatwH}
12911 @item 
12912 @code{-gnatw.H}
12914 @item 
12915 @code{-gnatwi}
12917 @item 
12918 @code{-gnatwJ}
12920 @item 
12921 @code{-gnatw.J}
12923 @item 
12924 @code{-gnatwK}
12926 @item 
12927 @code{-gnatw.K}
12929 @item 
12930 @code{-gnatwL}
12932 @item 
12933 @code{-gnatw.L}
12935 @item 
12936 @code{-gnatwM}
12938 @item 
12939 @code{-gnatw.m}
12941 @item 
12942 @code{-gnatwn}
12944 @item 
12945 @code{-gnatw.N}
12947 @item 
12948 @code{-gnatwo}
12950 @item 
12951 @code{-gnatw.O}
12953 @item 
12954 @code{-gnatwP}
12956 @item 
12957 @code{-gnatw.P}
12959 @item 
12960 @code{-gnatwq}
12962 @item 
12963 @code{-gnatw.Q}
12965 @item 
12966 @code{-gnatwR}
12968 @item 
12969 @code{-gnatw.R}
12971 @item 
12972 @code{-gnatw.S}
12974 @item 
12975 @code{-gnatwT}
12977 @item 
12978 @code{-gnatw.t}
12980 @item 
12981 @code{-gnatwU}
12983 @item 
12984 @code{-gnatw.U}
12986 @item 
12987 @code{-gnatwv}
12989 @item 
12990 @code{-gnatw.v}
12992 @item 
12993 @code{-gnatww}
12995 @item 
12996 @code{-gnatw.W}
12998 @item 
12999 @code{-gnatwx}
13001 @item 
13002 @code{-gnatw.X}
13004 @item 
13005 @code{-gnatwy}
13007 @item 
13008 @code{-gnatw.Y}
13010 @item 
13011 @code{-gnatwz}
13013 @item 
13014 @code{-gnatw.z}
13015 @end itemize
13016 @end quotation
13018 @node Info message Control,Debugging and Assertion Control,Warning Message Control,Compiler Switches
13019 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat debugging-and-assertion-control}@anchor{f3}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat info-message-control}@anchor{f4}
13020 @subsection Info message Control
13023 In addition to the warning messages, the compiler can also generate info
13024 messages. In order to control the generation of these messages, the following
13025 switch is provided:
13028 @table @asis
13030 @item @code{-gnatis}
13032 `Suppress all info messages.'
13034 This switch completely suppresses the output of all info messages from the
13035 GNAT front end.
13036 @end table
13038 @node Debugging and Assertion Control,Validity Checking,Info message Control,Compiler Switches
13039 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id16}@anchor{f5}
13040 @subsection Debugging and Assertion Control
13043 @geindex -gnata (gcc)
13046 @table @asis
13048 @item @code{-gnata}
13050 @geindex Assert
13052 @geindex Debug
13054 @geindex Assertions
13056 @geindex Precondition
13058 @geindex Postcondition
13060 @geindex Type invariants
13062 @geindex Subtype predicates
13064 The @code{-gnata} option is equivalent to the following @code{Assertion_Policy} pragma:
13066 @example
13067 pragma Assertion_Policy (Check);
13068 @end example
13070 Which is a shorthand for:
13072 @example
13073 pragma Assertion_Policy
13074 --  Ada RM assertion pragmas
13075   (Assert                    => Check,
13076    Static_Predicate          => Check,
13077    Dynamic_Predicate         => Check,
13078    Pre                       => Check,
13079    Pre'Class                 => Check,
13080    Post                      => Check,
13081    Post'Class                => Check,
13082    Type_Invariant            => Check,
13083    Type_Invariant'Class      => Check,
13084    Default_Initial_Condition => Check,
13085 --  GNAT specific assertion pragmas
13086    Assert_And_Cut            => Check,
13087    Assume                    => Check,
13088    Contract_Cases            => Check,
13089    Debug                     => Check,
13090    Ghost                     => Check,
13091    Initial_Condition         => Check,
13092    Loop_Invariant            => Check,
13093    Loop_Variant              => Check,
13094    Postcondition             => Check,
13095    Precondition              => Check,
13096    Predicate                 => Check,
13097    Refined_Post              => Check,
13098    Subprogram_Variant        => Check);
13099 @end example
13101 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
13102 are ignored. This switch, where @code{a} stands for ‘assert’, causes
13103 pragmas @code{Assert} and @code{Debug} to be activated. This switch also
13104 causes preconditions, postconditions, subtype predicates, and
13105 type invariants to be activated.
13107 The pragmas have the form:
13109 @example
13110 pragma Assert (<Boolean-expression> [, <static-string-expression>])
13111 pragma Debug (<procedure call>)
13112 pragma Type_Invariant (<type-local-name>, <Boolean-expression>)
13113 pragma Predicate (<type-local-name>, <Boolean-expression>)
13114 pragma Precondition (<Boolean-expression>, <string-expression>)
13115 pragma Postcondition (<Boolean-expression>, <string-expression>)
13116 @end example
13118 The aspects have the form:
13120 @example
13121 with [Pre|Post|Type_Invariant|Dynamic_Predicate|Static_Predicate]
13122   => <Boolean-expression>;
13123 @end example
13125 The @code{Assert} pragma causes @code{Boolean-expression} to be tested.
13126 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
13127 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
13128 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
13129 @code{System.Assertions} is raised (passing @code{static-string-expression}, if
13130 present, as the message associated with the exception). If no string
13131 expression is given, the default is a string containing the file name and
13132 line number of the pragma.
13134 The @code{Debug} pragma causes @code{procedure} to be called. Note that
13135 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
13136 debugging procedures to be called between declarations.
13138 For the aspect specification, the @code{Boolean-expression} is evaluated.
13139 If the result is @code{True}, the aspect has no effect. If the result
13140 is @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} is raised.
13141 @end table
13143 @node Validity Checking,Style Checking,Debugging and Assertion Control,Compiler Switches
13144 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id17}@anchor{f6}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat validity-checking}@anchor{e9}
13145 @subsection Validity Checking
13148 @geindex Validity Checking
13150 The Ada Reference Manual defines the concept of invalid values (see
13151 RM 13.9.1). The primary source of invalid values is uninitialized
13152 variables. A scalar variable that is left uninitialized may contain
13153 an invalid value; the concept of invalid does not apply to access or
13154 composite types.
13156 It is an error to read an invalid value, but the RM does not require
13157 run-time checks to detect such errors, except for some minimal
13158 checking to prevent erroneous execution (i.e. unpredictable
13159 behavior). This corresponds to the @code{-gnatVd} switch below,
13160 which is the default. For example, by default, if the expression of a
13161 case statement is invalid, it will raise Constraint_Error rather than
13162 causing a wild jump, and if an array index on the left-hand side of an
13163 assignment is invalid, it will raise Constraint_Error rather than
13164 overwriting an arbitrary memory location.
13166 The @code{-gnatVa} may be used to enable additional validity checks,
13167 which are not required by the RM. These checks are often very
13168 expensive (which is why the RM does not require them). These checks
13169 are useful in tracking down uninitialized variables, but they are
13170 not usually recommended for production builds, and in particular
13171 we do not recommend using these extra validity checking options in
13172 combination with optimization, since this can confuse the optimizer.
13173 If performance is a consideration, leading to the need to optimize,
13174 then the validity checking options should not be used.
13176 The other @code{-gnatV`x'} switches below allow finer-grained
13177 control; you can enable whichever validity checks you desire. However,
13178 for most debugging purposes, @code{-gnatVa} is sufficient, and the
13179 default @code{-gnatVd} (i.e. standard Ada behavior) is usually
13180 sufficient for non-debugging use.
13182 The @code{-gnatB} switch tells the compiler to assume that all
13183 values are valid (that is, within their declared subtype range)
13184 except in the context of a use of the Valid attribute. This means
13185 the compiler can generate more efficient code, since the range
13186 of values is better known at compile time. However, an uninitialized
13187 variable can cause wild jumps and memory corruption in this mode.
13189 The @code{-gnatV`x'} switch allows control over the validity
13190 checking mode as described below.
13191 The @code{x} argument is a string of letters that
13192 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
13193 to the default checks required by Ada as described above.
13195 @geindex -gnatVa (gcc)
13198 @table @asis
13200 @item @code{-gnatVa}
13202 `All validity checks.'
13204 All validity checks are turned on.
13205 That is, @code{-gnatVa} is
13206 equivalent to @code{gnatVcdefimoprst}.
13207 @end table
13209 @geindex -gnatVc (gcc)
13212 @table @asis
13214 @item @code{-gnatVc}
13216 `Validity checks for copies.'
13218 The right-hand side of assignments, and the (explicit) initializing values
13219 of object declarations are validity checked.
13220 @end table
13222 @geindex -gnatVd (gcc)
13225 @table @asis
13227 @item @code{-gnatVd}
13229 `Default (RM) validity checks.'
13231 Some validity checks are required by Ada (see RM 13.9.1 (9-11)); these
13232 (and only these) validity checks are enabled by default.
13233 For case statements (and case expressions) that lack a “when others =>”
13234 choice, a check is made that the value of the selector expression
13235 belongs to its nominal subtype. If it does not, Constraint_Error is raised.
13236 For assignments to array components (and for indexed components in some
13237 other contexts), a check is made that each index expression belongs to the
13238 corresponding index subtype. If it does not, Constraint_Error is raised.
13239 Both these validity checks may be turned off using switch @code{-gnatVD}.
13240 They are turned on by default. If @code{-gnatVD} is specified, a subsequent
13241 switch @code{-gnatVd} will leave the checks turned on.
13242 Switch @code{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
13243 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
13244 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
13245 overwriting may occur.
13246 @end table
13248 @geindex -gnatVe (gcc)
13251 @table @asis
13253 @item @code{-gnatVe}
13255 `Validity checks for scalar components.'
13257 In the absence of this switch, assignments to scalar components of
13258 enclosing record or array objects are not validity checked, even if
13259 validity checks for assignments generally (@code{-gnatVc}) are turned on.
13260 Specifying this switch enables such checks.
13261 This switch has no effect if the @code{-gnatVc} switch is not specified.
13262 @end table
13264 @geindex -gnatVf (gcc)
13267 @table @asis
13269 @item @code{-gnatVf}
13271 `Validity checks for floating-point values.'
13273 Specifying this switch enables validity checking for floating-point
13274 values in the same contexts where validity checking is enabled for
13275 other scalar values.
13276 In the absence of this switch, validity checking is not performed for
13277 floating-point values. This takes precedence over other statements about
13278 performing validity checking for scalar objects in various scenarios.
13279 One way to look at it is that if this switch is not set, then whenever
13280 any of the other rules in this section use the word “scalar” they
13281 really mean “scalar and not floating-point”.
13282 If @code{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
13283 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
13284 as well as out-of-range values for constrained types. The exact contexts
13285 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
13286 options. For example, @code{-gnatVif} or @code{-gnatVfi}
13287 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
13288 @code{in} should be validity checked.
13289 @end table
13291 @geindex -gnatVi (gcc)
13294 @table @asis
13296 @item @code{-gnatVi}
13298 `Validity checks for `@w{`}in`@w{`} mode parameters.'
13300 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
13301 and procedure calls at the point of call.
13302 @end table
13304 @geindex -gnatVm (gcc)
13307 @table @asis
13309 @item @code{-gnatVm}
13311 `Validity checks for `@w{`}in out`@w{`} mode parameters.'
13313 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
13314 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
13315 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
13316 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
13317 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
13318 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
13319 will be subject to validity checking.
13320 @end table
13322 @geindex -gnatVn (gcc)
13325 @table @asis
13327 @item @code{-gnatVn}
13329 `No validity checks.'
13331 This switch turns off all validity checking, including the default checking
13332 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
13333 the switch @code{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
13334 validity checks, and thus implies @code{-gnatVn}. When this switch
13335 is used, it cancels any other @code{-gnatV} previously issued.
13336 @end table
13338 @geindex -gnatVo (gcc)
13341 @table @asis
13343 @item @code{-gnatVo}
13345 `Validity checks for operator and attribute operands.'
13347 Scalar arguments for predefined operators and for attributes are
13348 validity checked.
13349 This includes all operators in package @code{Standard},
13350 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
13351 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
13352 on individual component values for composite comparisons, and on the
13353 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
13354 also made on explicit ranges using @code{..} (e.g., slices, loops etc).
13355 @end table
13357 @geindex -gnatVp (gcc)
13360 @table @asis
13362 @item @code{-gnatVp}
13364 `Validity checks for parameters.'
13366 This controls the treatment of formal parameters within a subprogram (as
13367 opposed to @code{-gnatVi} and @code{-gnatVm}, which control validity
13368 testing of actual parameters of a call). If either of these call options is
13369 specified, then normally an assumption is made within a subprogram that
13370 the validity of any incoming formal parameters of the corresponding mode(s)
13371 has already been checked at the point of call and does not need rechecking.
13372 If @code{-gnatVp} is set, then this assumption is not made and so their
13373 validity may be checked (or rechecked) within the subprogram. If neither of
13374 the two call-related options is specified, then this switch has no effect.
13375 @end table
13377 @geindex -gnatVr (gcc)
13380 @table @asis
13382 @item @code{-gnatVr}
13384 `Validity checks for function returns.'
13386 The expression in simple @code{return} statements in functions is validity
13387 checked.
13388 @end table
13390 @geindex -gnatVs (gcc)
13393 @table @asis
13395 @item @code{-gnatVs}
13397 `Validity checks for subscripts.'
13399 All subscript expressions are checked for validity, whatever context
13400 they occur in (in default mode some subscripts are not validity checked;
13401 for example, validity checking may be omitted in some cases involving
13402 a read of a component of an array).
13403 @end table
13405 @geindex -gnatVt (gcc)
13408 @table @asis
13410 @item @code{-gnatVt}
13412 `Validity checks for tests.'
13414 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
13415 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
13416 @end table
13418 The @code{-gnatV} switch may be followed by a string of letters
13419 to turn on a series of validity checking options.
13420 For example, @code{-gnatVcr}
13421 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
13422 function return expressions are to be validity checked.
13423 In order to make it easier to specify the desired combination of effects,
13424 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
13425 be used to turn off the corresponding lower case option.
13426 Thus @code{-gnatVaM} turns on all validity checking options except for
13427 checking of @code{in out} parameters.
13429 The specification of additional validity checking generates extra code (and
13430 in the case of @code{-gnatVa} the code expansion can be substantial).
13431 However, these additional checks can be very useful in detecting
13432 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
13433 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
13434 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
13435 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
13437 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
13438 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
13439 temporary disabling of validity checks.
13441 @node Style Checking,Run-Time Checks,Validity Checking,Compiler Switches
13442 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id18}@anchor{f7}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat style-checking}@anchor{ee}
13443 @subsection Style Checking
13446 @geindex Style checking
13448 @geindex -gnaty (gcc)
13450 The @code{-gnaty} switch causes the compiler to
13451 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
13452 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
13453 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
13454 specified style check, an appropriate message is given, preceded by
13455 the character sequence ‘(style)’. This message does not prevent
13456 successful compilation (unless the @code{-gnatwe} switch is used).
13458 Note that this is by no means intended to be a general facility for
13459 checking arbitrary coding standards. It is simply an embedding of the
13460 style rules we have chosen for the GNAT sources. If you are starting
13461 a project which does not have established style standards, you may
13462 find it useful to adopt the entire set of GNAT coding standards, or
13463 some subset of them.
13466 The string @code{x} is a sequence of letters or digits
13467 indicating the particular style
13468 checks to be performed. The following checks are defined:
13470 @geindex -gnaty[0-9] (gcc)
13473 @table @asis
13475 @item @code{-gnaty0}
13477 `Specify indentation level.'
13479 If a digit from 1-9 appears
13480 in the string after @code{-gnaty}
13481 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
13482 indentation level required. A value of zero turns off this style check.
13483 The rule checks that the following constructs start on a column that is
13484 one plus a multiple of the alignment level:
13487 @itemize *
13489 @item 
13490 beginnings of declarations (except record component declarations)
13491 and statements;
13493 @item 
13494 beginnings of the structural components of compound statements;
13496 @item 
13497 @code{end} keyword that completes the declaration of a program unit declaration
13498 or body or that completes a compound statement.
13499 @end itemize
13501 Full line comments must be
13502 aligned with the @code{--} starting on a column that is one plus a multiple of
13503 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
13504 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
13505 of a statement), or they may be aligned with the source line on the previous
13506 non-blank line.
13507 @end table
13509 @geindex -gnatya (gcc)
13512 @table @asis
13514 @item @code{-gnatya}
13516 `Check attribute casing.'
13518 Attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
13519 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
13520 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
13521 All other letters must be lowercase.
13522 @end table
13524 @geindex -gnatyA (gcc)
13527 @table @asis
13529 @item @code{-gnatyA}
13531 `Use of array index numbers in array attributes.'
13533 When using the array attributes First, Last, Range,
13534 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
13535 and is required for multi-dimensional arrays.
13536 @end table
13538 @geindex -gnatyb (gcc)
13541 @table @asis
13543 @item @code{-gnatyb}
13545 `Blanks not allowed at statement end.'
13547 Trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
13548 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
13549 for the use of blanks to separate source tokens.
13550 @end table
13552 @geindex -gnatyB (gcc)
13555 @table @asis
13557 @item @code{-gnatyB}
13559 `Check Boolean operators.'
13561 The use of AND/OR operators is not permitted except in the cases of modular
13562 operands, array operands, and simple stand-alone boolean variables or
13563 boolean constants. In all other cases @code{and then}/@cite{or else} are
13564 required.
13565 @end table
13567 @geindex -gnatyc (gcc)
13570 @table @asis
13572 @item @code{-gnatyc}
13574 `Check comments, double space.'
13576 Comments must meet the following set of rules:
13579 @itemize *
13581 @item 
13582 The @code{--} that starts the column must either start in column one,
13583 or else at least one blank must precede this sequence.
13585 @item 
13586 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
13587 following the @code{--} at the start of the comment.
13589 @item 
13590 Full line comments must have at least two blanks following the
13591 @code{--} that starts the comment, with the following exceptions.
13593 @item 
13594 A line consisting only of the @code{--} characters, possibly preceded
13595 by blanks is permitted.
13597 @item 
13598 A comment starting with @code{--x} where @code{x} is a special character
13599 is permitted.
13600 This allows proper processing of the output from specialized tools
13601 such as @code{gnatprep} (where @code{--!} is used) and in earlier versions of the SPARK
13602 annotation
13603 language (where @code{--#} is used). For the purposes of this rule, a
13604 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
13605 @code{16#21#...16#2F#} or @code{16#3A#...16#3F#}.
13606 Note that this usage is not permitted
13607 in GNAT implementation units (i.e., when @code{-gnatg} is used).
13609 @item 
13610 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
13611 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
13612 signs are used to form the top and bottom of the box.
13614 @item 
13615 A comment that starts and ends with @code{--} is permitted as long as at
13616 least one blank follows the initial @code{--}. Together with the preceding
13617 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
13618 example:
13620 @example
13621 ---------------------------
13622 -- This is a box comment --
13623 -- with two text lines.  --
13624 ---------------------------
13625 @end example
13626 @end itemize
13627 @end table
13629 @geindex -gnatyC (gcc)
13632 @table @asis
13634 @item @code{-gnatyC}
13636 `Check comments, single space.'
13638 This is identical to @code{c} except that only one space
13639 is required following the @code{--} of a comment instead of two.
13640 @end table
13642 @geindex -gnatyd (gcc)
13645 @table @asis
13647 @item @code{-gnatyd}
13649 `Check no DOS line terminators present.'
13651 All lines must be terminated by a single ASCII.LF
13652 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
13653 allowed).
13654 @end table
13656 @geindex -gnatyD (gcc)
13659 @table @asis
13661 @item @code{-gnatyD}
13663 `Check declared identifiers in mixed case.'
13665 Declared identifiers must be in mixed case, as in
13666 This_Is_An_Identifier. Use -gnatyr in addition to ensure
13667 that references match declarations.
13668 @end table
13670 @geindex -gnatye (gcc)
13673 @table @asis
13675 @item @code{-gnatye}
13677 `Check end/exit labels.'
13679 Optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
13680 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
13681 @end table
13683 @geindex -gnatyf (gcc)
13686 @table @asis
13688 @item @code{-gnatyf}
13690 `No form feeds or vertical tabs.'
13692 Neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
13693 in the source text.
13694 @end table
13696 @geindex -gnatyg (gcc)
13699 @table @asis
13701 @item @code{-gnatyg}
13703 `GNAT style mode.'
13705 The set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
13706 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
13707 incorporated into GNAT. Currently this is equivalent to
13708 @code{-gnatyydISuxz}) but additional style switches may be added to this
13709 set in the future without advance notice.
13710 @end table
13712 @geindex -gnatyh (gcc)
13715 @table @asis
13717 @item @code{-gnatyh}
13719 `No horizontal tabs.'
13721 Horizontal tab characters are not permitted in the source text.
13722 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
13723 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
13724 source tokens.
13725 @end table
13727 @geindex -gnatyi (gcc)
13730 @table @asis
13732 @item @code{-gnatyi}
13734 `Check if-then layout.'
13736 The keyword @code{then} must appear either on the same
13737 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
13738 up under the @code{if}.
13739 @end table
13741 @geindex -gnatyI (gcc)
13744 @table @asis
13746 @item @code{-gnatyI}
13748 `check mode IN keywords.'
13750 Mode @code{in} (the default mode) is not
13751 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
13752 but not @code{in} on its own.
13753 @end table
13755 @geindex -gnatyk (gcc)
13758 @table @asis
13760 @item @code{-gnatyk}
13762 `Check keyword casing.'
13764 All keywords must be in lower case (with the exception of keywords
13765 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
13766 does not apply). A single error is reported for each line breaking
13767 this rule even if multiple casing issues exist on a same line.
13768 @end table
13770 @geindex -gnatyl (gcc)
13773 @table @asis
13775 @item @code{-gnatyl}
13777 `Check layout.'
13779 Layout of statement and declaration constructs must follow the
13780 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
13781 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
13782 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
13784 There are two respects in which the style rule enforced by this check
13785 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
13786 in the case of record declarations, it is permissible to put the
13787 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
13788 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
13789 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
13790 For example, any of the following three layouts is acceptable:
13792 @example
13793 type q is record
13794    a : integer;
13795    b : integer;
13796 end record;
13798 type q is
13799    record
13800       a : integer;
13801       b : integer;
13802    end record;
13804 type q is
13805    record
13806       a : integer;
13807       b : integer;
13808 end record;
13809 @end example
13811 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
13812 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
13813 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
13814 the block label. For example both the following are permitted:
13816 @example
13817 Block : declare
13818    A : Integer := 3;
13819 begin
13820    Proc (A, A);
13821 end Block;
13823 Block :
13824    declare
13825       A : Integer := 3;
13826    begin
13827       Proc (A, A);
13828    end Block;
13829 @end example
13831 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
13832 the following are permitted:
13834 @example
13835 Clear : while J < 10 loop
13836    A (J) := 0;
13837 end loop Clear;
13839 Clear :
13840    while J < 10 loop
13841       A (J) := 0;
13842    end loop Clear;
13843 @end example
13844 @end table
13846 @geindex -gnatyLnnn (gcc)
13849 @table @asis
13851 @item @code{-gnatyL}
13853 `Set maximum nesting level.'
13855 The maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
13856 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value
13857 `nnn'. A value of zero disconnects this style check.
13858 @end table
13860 @geindex -gnatym (gcc)
13863 @table @asis
13865 @item @code{-gnatym}
13867 `Check maximum line length.'
13869 The length of source lines must not exceed 79 characters, including
13870 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
13871 80 character wide device or window, allowing for possible special
13872 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
13873 characters in the source text. This means that a tab character counts
13874 as one character in this count and a wide character sequence counts as
13875 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
13876 @end table
13878 @geindex -gnatyMnnn (gcc)
13881 @table @asis
13883 @item @code{-gnatyM}
13885 `Set maximum line length.'
13887 The length of lines must not exceed the
13888 given value `nnn'. The maximum value that can be specified is 32767.
13889 If neither style option for setting the line length is used, then the
13890 default is 255. This also controls the maximum length of lexical elements,
13891 where the only restriction is that they must fit on a single line.
13892 @end table
13894 @geindex -gnatyn (gcc)
13897 @table @asis
13899 @item @code{-gnatyn}
13901 `Check casing of entities in Standard.'
13903 Any identifier from Standard must be cased
13904 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
13905 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
13906 @end table
13908 @geindex -gnatyN (gcc)
13911 @table @asis
13913 @item @code{-gnatyN}
13915 `Turn off all style checks.'
13917 All style check options are turned off.
13918 @end table
13920 @geindex -gnatyo (gcc)
13923 @table @asis
13925 @item @code{-gnatyo}
13927 `Check order of subprogram bodies.'
13929 All subprogram bodies in a given scope
13930 (e.g., a package body) must be in alphabetical order. The ordering
13931 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
13932 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
13933 the value of this suffix is used in the ordering (e.g., Junk2 comes
13934 before Junk10).
13935 @end table
13937 @geindex -gnatyO (gcc)
13940 @table @asis
13942 @item @code{-gnatyO}
13944 `Check that overriding subprograms are explicitly marked as such.'
13946 This applies to all subprograms of a derived type that override a primitive
13947 operation of the type, for both tagged and untagged types. In particular,
13948 the declaration of a primitive operation of a type extension that overrides
13949 an inherited operation must carry an overriding indicator. Another case is
13950 the declaration of a function that overrides a predefined operator (such
13951 as an equality operator).
13952 @end table
13954 @geindex -gnatyp (gcc)
13957 @table @asis
13959 @item @code{-gnatyp}
13961 `Check pragma casing.'
13963 Pragma names must be written in mixed case, that is, the
13964 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
13965 All other letters must be lowercase. An exception is that SPARK_Mode is
13966 allowed as an alternative for Spark_Mode.
13967 @end table
13969 @geindex -gnatyr (gcc)
13972 @table @asis
13974 @item @code{-gnatyr}
13976 `Check references.'
13978 All identifier references must be cased in the same way as the
13979 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
13980 identifiers. The only requirement is for consistency of references
13981 with declarations.
13982 @end table
13984 @geindex -gnatys (gcc)
13987 @table @asis
13989 @item @code{-gnatys}
13991 `Check separate specs.'
13993 Separate declarations (‘specs’) are required for subprograms (a
13994 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
13995 exception is that parameterless library level procedures are
13996 not required to have a separate declaration. This exception covers
13997 the most frequent form of main program procedures.
13998 @end table
14000 @geindex -gnatyS (gcc)
14003 @table @asis
14005 @item @code{-gnatyS}
14007 `Check no statements after then/else.'
14009 No statements are allowed
14010 on the same line as a @code{then} or @code{else} keyword following the
14011 keyword in an @code{if} statement. @code{or else} and @code{and then} are not
14012 affected, and a special exception allows a pragma to appear after @code{else}.
14013 @end table
14015 @geindex -gnatyt (gcc)
14018 @table @asis
14020 @item @code{-gnatyt}
14022 `Check token spacing.'
14024 The following token spacing rules are enforced:
14027 @itemize *
14029 @item 
14030 The keywords @code{abs} and @code{not} must be followed by a space.
14032 @item 
14033 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
14035 @item 
14036 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
14038 @item 
14039 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
14040 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
14042 @item 
14043 Colon must be surrounded by spaces.
14045 @item 
14046 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
14048 @item 
14049 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
14050 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
14051 by a space.
14053 @item 
14054 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
14055 a space must separate the two tokens.
14057 @item 
14058 If the token following a right parenthesis starts with a letter or digit, then
14059 a space must separate the two tokens.
14061 @item 
14062 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
14063 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
14065 @item 
14066 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
14067 a non-blank character.
14069 @item 
14070 A unary plus or minus may not be followed by a space.
14072 @item 
14073 A vertical bar must be surrounded by spaces.
14074 @end itemize
14076 Exactly one blank (and no other white space) must appear between
14077 a @code{not} token and a following @code{in} token.
14078 @end table
14080 @geindex -gnatyu (gcc)
14083 @table @asis
14085 @item @code{-gnatyu}
14087 `Check unnecessary blank lines.'
14089 Unnecessary blank lines are not allowed. A blank line is considered
14090 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
14091 one blank line occurs in sequence.
14092 @end table
14094 @geindex -gnatyx (gcc)
14097 @table @asis
14099 @item @code{-gnatyx}
14101 `Check extra parentheses.'
14103 Unnecessary extra levels of parentheses (C-style) are not allowed
14104 around conditions (or selection expressions) in @code{if}, @code{while},
14105 @code{case}, and @code{exit} statements, as well as part of ranges.
14106 @end table
14108 @geindex -gnatyy (gcc)
14111 @table @asis
14113 @item @code{-gnatyy}
14115 `Set all standard style check options.'
14117 This is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
14118 options enabled with the exception of @code{-gnatyB}, @code{-gnatyd},
14119 @code{-gnatyI}, @code{-gnatyLnnn}, @code{-gnatyo}, @code{-gnatyO},
14120 @code{-gnatyS}, @code{-gnatyu}, and @code{-gnatyx}.
14121 @end table
14123 @geindex -gnatyz (gcc)
14126 @table @asis
14128 @item @code{-gnatyz}
14130 `Check extra parentheses (operator precedence).'
14132 Extra levels of parentheses that are not required by operator precedence
14133 rules are flagged. See also @code{-gnatyx}.
14134 @end table
14136 @geindex -gnaty- (gcc)
14139 @table @asis
14141 @item @code{-gnaty-}
14143 `Remove style check options.'
14145 This causes any subsequent options in the string to act as canceling the
14146 corresponding style check option. To cancel maximum nesting level control,
14147 use the @code{L} parameter without any integer value after that, because any
14148 digit following `-' in the parameter string of the @code{-gnaty}
14149 option will be treated as canceling the indentation check. The same is true
14150 for the @code{M} parameter. @code{y} and @code{N} parameters are not
14151 allowed after `-'.
14152 @end table
14154 @geindex -gnaty+ (gcc)
14157 @table @asis
14159 @item @code{-gnaty+}
14161 `Enable style check options.'
14163 This causes any subsequent options in the string to enable the corresponding
14164 style check option. That is, it cancels the effect of a previous -,
14165 if any.
14166 @end table
14168 @c end of switch description (leave this comment to ease automatic parsing for
14170 @c GNAT Studio)
14172 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
14173 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
14174 or as meeting a requirement for no preceding space.
14176 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
14177 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
14178 a requirement for no following space.
14180 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
14181 details on the violation. The initial characters of such messages are
14182 always ‘@cite{(style)}’. Note that these messages are treated as warning
14183 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
14184 file. The @code{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
14185 including style messages, as fatal errors.
14187 The switch @code{-gnaty} on its own (that is not
14188 followed by any letters or digits) is equivalent
14189 to the use of @code{-gnatyy} as described above, that is all
14190 built-in standard style check options are enabled.
14192 The switch @code{-gnatyN} clears any previously set style checks.
14194 @node Run-Time Checks,Using gcc for Syntax Checking,Style Checking,Compiler Switches
14195 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id19}@anchor{f8}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat run-time-checks}@anchor{ec}
14196 @subsection Run-Time Checks
14199 @geindex Division by zero
14201 @geindex Access before elaboration
14203 @geindex Checks
14204 @geindex division by zero
14206 @geindex Checks
14207 @geindex access before elaboration
14209 @geindex Checks
14210 @geindex stack overflow checking
14212 By default, the following checks are suppressed: stack overflow
14213 checks, and checks for access before elaboration on subprogram
14214 calls. All other checks, including overflow checks, range checks and
14215 array bounds checks, are turned on by default. The following @code{gcc}
14216 switches refine this default behavior.
14218 @geindex -gnatp (gcc)
14221 @table @asis
14223 @item @code{-gnatp}
14225 @geindex Suppressing checks
14227 @geindex Checks
14228 @geindex suppressing
14230 This switch causes the unit to be compiled
14231 as though @code{pragma Suppress (All_checks)}
14232 had been present in the source. Validity checks are also eliminated (in
14233 other words @code{-gnatp} also implies @code{-gnatVn}.
14234 Use this switch to improve the performance
14235 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
14236 program bugs.
14238 Note that when checks are suppressed, the compiler is allowed, but not
14239 required, to omit the checking code. If the run-time cost of the
14240 checking code is zero or near-zero, the compiler will generate it even
14241 if checks are suppressed. In particular, if the compiler can prove
14242 that a certain check will necessarily fail, it will generate code to
14243 do an unconditional ‘raise’, even if checks are suppressed. The
14244 compiler warns in this case. Another case in which checks may not be
14245 eliminated is when they are embedded in certain run-time routines such
14246 as math library routines.
14248 Of course, run-time checks are omitted whenever the compiler can prove
14249 that they will not fail, whether or not checks are suppressed.
14251 Note that if you suppress a check that would have failed, program
14252 execution is erroneous, which means the behavior is totally
14253 unpredictable. The program might crash, or print wrong answers, or
14254 do anything else. It might even do exactly what you wanted it to do
14255 (and then it might start failing mysteriously next week or next
14256 year). The compiler will generate code based on the assumption that
14257 the condition being checked is true, which can result in erroneous
14258 execution if that assumption is wrong.
14260 The checks subject to suppression include all the checks defined by the Ada
14261 standard, the additional implementation defined checks @code{Alignment_Check},
14262 @code{Duplicated_Tag_Check}, @code{Predicate_Check}, @code{Container_Checks}, @code{Tampering_Check},
14263 and @code{Validity_Check}, as well as any checks introduced using @code{pragma Check_Name}.
14264 Note that @code{Atomic_Synchronization} is not automatically suppressed by use of this option.
14266 If the code depends on certain checks being active, you can use
14267 pragma @code{Unsuppress} either as a configuration pragma or as
14268 a local pragma to make sure that a specified check is performed
14269 even if @code{gnatp} is specified.
14271 The @code{-gnatp} switch has no effect if a subsequent
14272 @code{-gnat-p} switch appears.
14273 @end table
14275 @geindex -gnat-p (gcc)
14277 @geindex Suppressing checks
14279 @geindex Checks
14280 @geindex suppressing
14282 @geindex Suppress
14285 @table @asis
14287 @item @code{-gnat-p}
14289 This switch cancels the effect of a previous @code{gnatp} switch.
14290 @end table
14292 @geindex -gnato?? (gcc)
14294 @geindex Overflow checks
14296 @geindex Overflow mode
14298 @geindex Check
14299 @geindex overflow
14302 @table @asis
14304 @item @code{-gnato??}
14306 This switch controls the mode used for computing intermediate
14307 arithmetic integer operations, and also enables overflow checking.
14308 For a full description of overflow mode and checking control, see
14309 the ‘Overflow Check Handling in GNAT’ appendix in this
14310 User’s Guide.
14312 Overflow checks are always enabled by this switch. The argument
14313 controls the mode, using the codes
14316 @table @asis
14318 @item `1 = STRICT'
14320 In STRICT mode, intermediate operations are always done using the
14321 base type, and overflow checking ensures that the result is within
14322 the base type range.
14324 @item `2 = MINIMIZED'
14326 In MINIMIZED mode, overflows in intermediate operations are avoided
14327 where possible by using a larger integer type for the computation
14328 (typically @code{Long_Long_Integer}). Overflow checking ensures that
14329 the result fits in this larger integer type.
14331 @item `3 = ELIMINATED'
14333 In ELIMINATED mode, overflows in intermediate operations are avoided
14334 by using multi-precision arithmetic. In this case, overflow checking
14335 has no effect on intermediate operations (since overflow is impossible).
14336 @end table
14338 If two digits are present after @code{-gnato} then the first digit
14339 sets the mode for expressions outside assertions, and the second digit
14340 sets the mode for expressions within assertions. Here assertions is used
14341 in the technical sense (which includes for example precondition and
14342 postcondition expressions).
14344 If one digit is present, the corresponding mode is applicable to both
14345 expressions within and outside assertion expressions.
14347 If no digits are present, the default is to enable overflow checks
14348 and set STRICT mode for both kinds of expressions. This is compatible
14349 with the use of @code{-gnato} in previous versions of GNAT.
14351 @geindex Machine_Overflows
14353 Note that the @code{-gnato??} switch does not affect the code generated
14354 for any floating-point operations; it applies only to integer semantics.
14355 For floating-point, GNAT has the @code{Machine_Overflows}
14356 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
14357 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
14358 (such as dividing 0.0 by 0.0).
14360 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
14361 range constraint checking is that a failure of an overflow check, unlike
14362 for example the failure of a range check, can result in an incorrect
14363 value, but cannot cause random memory destruction (like an out of range
14364 subscript), or a wild jump (from an out of range case value). Overflow
14365 checking is also quite expensive in time and space, since in general it
14366 requires the use of double length arithmetic.
14368 Note again that the default is @code{-gnato11} (equivalent to @code{-gnato1}),
14369 so overflow checking is performed in STRICT mode by default.
14370 @end table
14372 @geindex -gnatE (gcc)
14374 @geindex Elaboration checks
14376 @geindex Check
14377 @geindex elaboration
14380 @table @asis
14382 @item @code{-gnatE}
14384 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
14385 on subprogram calls and generic instantiations.
14386 Note that @code{-gnatE} is not necessary for safety, because in the
14387 default mode, GNAT ensures statically that the checks would not fail.
14388 For full details of the effect and use of this switch,
14389 @ref{c9,,Compiling with gcc}.
14390 @end table
14392 @geindex -fstack-check (gcc)
14394 @geindex Stack Overflow Checking
14396 @geindex Checks
14397 @geindex stack overflow checking
14400 @table @asis
14402 @item @code{-fstack-check}
14404 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
14405 this switch see @ref{e7,,Stack Overflow Checking}.
14406 @end table
14408 @geindex Unsuppress
14410 The setting of these switches only controls the default setting of the
14411 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
14412 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
14413 the program source.
14415 @node Using gcc for Syntax Checking,Using gcc for Semantic Checking,Run-Time Checks,Compiler Switches
14416 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id20}@anchor{f9}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-gcc-for-syntax-checking}@anchor{fa}
14417 @subsection Using @code{gcc} for Syntax Checking
14420 @geindex -gnats (gcc)
14423 @table @asis
14425 @item @code{-gnats}
14427 The @code{s} stands for ‘syntax’.
14429 Run GNAT in syntax checking only mode. For
14430 example, the command
14432 @example
14433 $ gcc -c -gnats x.adb
14434 @end example
14436 compiles file @code{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
14437 series of files in a single command
14438 , and can use wildcards to specify such a group of files.
14439 Note that you must specify the @code{-c} (compile
14440 only) flag in addition to the @code{-gnats} flag.
14442 You may use other switches in conjunction with @code{-gnats}. In
14443 particular, @code{-gnatl} and @code{-gnatv} are useful to control the
14444 format of any generated error messages.
14446 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
14447 the output is a warning:
14449 @example
14450 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
14451 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
14453 @end example
14455 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
14456 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
14457 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
14458 `with's a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
14459 check only mode does not access the source file containing unit
14460 @code{Y}.
14462 @geindex Multiple units
14463 @geindex syntax checking
14465 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
14466 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
14467 to check a file containing multiple compilation units concatenated
14468 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
14469 (@ref{1d,,Renaming Files with gnatchop}).
14470 @end table
14472 @node Using gcc for Semantic Checking,Compiling Different Versions of Ada,Using gcc for Syntax Checking,Compiler Switches
14473 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id21}@anchor{fb}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-gcc-for-semantic-checking}@anchor{fc}
14474 @subsection Using @code{gcc} for Semantic Checking
14477 @geindex -gnatc (gcc)
14480 @table @asis
14482 @item @code{-gnatc}
14484 The @code{c} stands for ‘check’.
14485 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
14486 with full checking for all illegalities specified in the
14487 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
14488 (no object file is generated).
14490 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
14491 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
14494 @itemize *
14496 @item 
14497 The needed source files must be accessible
14498 (see @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
14500 @item 
14501 Each file must contain only one compilation unit.
14503 @item 
14504 The file name and unit name must match (@ref{3b,,File Naming Rules}).
14505 @end itemize
14507 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
14508 generated. An @code{ALI} file is generated for use in the context of
14509 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
14510 for binding (since no object file is generated).
14511 The checking corresponds exactly to the notion of
14512 legality in the Ada Reference Manual.
14514 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
14515 units that would not normally be compiled (subunits,
14516 and specifications where a separate body is present).
14517 @end table
14519 @node Compiling Different Versions of Ada,Character Set Control,Using gcc for Semantic Checking,Compiler Switches
14520 @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{fd}
14521 @subsection Compiling Different Versions of Ada
14524 The switches described in this section allow you to explicitly specify
14525 the version of the Ada language that your programs are written in.
14526 The default mode is Ada 2012,
14527 but you can also specify Ada 95, Ada 2005 mode, or
14528 indicate Ada 83 compatibility mode.
14530 @geindex Compatibility with Ada 83
14532 @geindex -gnat83 (gcc)
14534 @geindex ACVC
14535 @geindex Ada 83 tests
14537 @geindex Ada 83 mode
14540 @table @asis
14542 @item @code{-gnat83} (Ada 83 Compatibility Mode)
14544 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
14545 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
14546 @code{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
14547 semantics where this can be done easily.
14548 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
14549 job; some subtle tests, such as are
14550 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
14551 for Ada 95), might not compile correctly.
14552 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
14553 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
14554 using only Ada 83 features.
14556 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
14557 unconstrained 
14558 @geindex Generic formal parameters
14559 generic formal parameters,
14560 the use of the new Ada 95 / Ada 2005
14561 reserved words, and the use of packages
14562 with optional bodies), it is not necessary to specify the
14563 @code{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
14564 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
14565 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
14566 in these later versions of the language standard. For further information
14567 please refer to the `Compatibility and Porting Guide' chapter in the
14568 @cite{GNAT Reference Manual}.
14569 @end table
14571 @geindex -gnat95 (gcc)
14573 @geindex Ada 95 mode
14576 @table @asis
14578 @item @code{-gnat95} (Ada 95 mode)
14580 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
14581 language.
14582 Since Ada 95 is almost completely upwards
14583 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
14584 this switch (see the description of the @code{-gnat83} switch for further
14585 information about Ada 83 mode).
14586 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
14587 uses of the new Ada 2005 features will cause error
14588 messages or warnings.
14590 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
14591 @code{-gnat83}, @code{-gnat05/2005}, or @code{-gnat12/2012}
14592 switch earlier in the command line.
14593 @end table
14595 @geindex -gnat05 (gcc)
14597 @geindex -gnat2005 (gcc)
14599 @geindex Ada 2005 mode
14602 @table @asis
14604 @item @code{-gnat05} or @code{-gnat2005} (Ada 2005 mode)
14606 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
14607 language, as documented in the official Ada standards document.
14608 Since Ada 2005 is almost completely upwards
14609 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
14610 may generally be compiled using this switch (see the description of the
14611 @code{-gnat83} and @code{-gnat95} switches for further
14612 information).
14613 @end table
14615 @geindex -gnat12 (gcc)
14617 @geindex -gnat2012 (gcc)
14619 @geindex Ada 2012 mode
14622 @table @asis
14624 @item @code{-gnat12} or @code{-gnat2012} (Ada 2012 mode)
14626 This switch directs the compiler to implement the Ada 2012 version of the
14627 language (also the default).
14628 Since Ada 2012 is almost completely upwards
14629 compatible with Ada 2005 (and thus also with Ada 83, and Ada 95),
14630 Ada 83 and Ada 95 programs
14631 may generally be compiled using this switch (see the description of the
14632 @code{-gnat83}, @code{-gnat95}, and @code{-gnat05/2005} switches
14633 for further information).
14634 @end table
14636 @geindex -gnat2022 (gcc)
14638 @geindex Ada 2022 mode
14641 @table @asis
14643 @item @code{-gnat2022} (Ada 2022 mode)
14645 This switch directs the compiler to implement the Ada 2022 version of the
14646 language.
14647 @end table
14649 @geindex -gnatX0 (gcc)
14651 @geindex Ada language extensions
14653 @geindex GNAT extensions
14656 @table @asis
14658 @item @code{-gnatX0} (Enable GNAT Extensions)
14660 This switch directs the compiler to implement the latest version of the
14661 language (currently Ada 2022) and also to enable certain GNAT implementation
14662 extensions that are not part of any Ada standard. For a full list of these
14663 extensions, see the GNAT reference manual, @code{Pragma Extensions_Allowed}.
14664 @end table
14666 @geindex -gnatX (gcc)
14668 @geindex Ada language extensions
14670 @geindex GNAT extensions
14673 @table @asis
14675 @item @code{-gnatX} (Enable core GNAT Extensions)
14677 This switch is similar to -gnatX0 except that only some, not all, of the
14678 GNAT-defined language extensions are enabled. For a list of the
14679 extensions enabled by this switch, see the GNAT reference manual
14680 @code{Pragma Extensions_Allowed} and the description of that pragma’s
14681 “On” (as opposed to “All”) argument.
14682 @end table
14684 @node Character Set Control,File Naming Control,Compiling Different Versions of Ada,Compiler Switches
14685 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat character-set-control}@anchor{31}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id23}@anchor{fe}
14686 @subsection Character Set Control
14689 @geindex -gnati (gcc)
14692 @table @asis
14694 @item @code{-gnati`c'}
14696 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
14697 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
14698 This switch causes
14699 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @code{c} is a
14700 single character  indicating the character set, as follows:
14703 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
14704 @item
14708 @tab
14710 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
14712 @item
14716 @tab
14718 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
14720 @item
14724 @tab
14726 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
14728 @item
14732 @tab
14734 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
14736 @item
14740 @tab
14742 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
14744 @item
14748 @tab
14750 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
14752 @item
14756 @tab
14758 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
14760 @item
14764 @tab
14766 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
14768 @item
14772 @tab
14774 Full upper-half codes allowed in identifiers
14776 @item
14780 @tab
14782 No upper-half codes allowed in identifiers
14784 @item
14788 @tab
14790 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
14791 allowed in identifiers
14793 @end multitable
14796 See @ref{23,,Foreign Language Representation} for full details on the
14797 implementation of these character sets.
14798 @end table
14800 @geindex -gnatW (gcc)
14803 @table @asis
14805 @item @code{-gnatW`e'}
14807 Specify the method of encoding for wide characters.
14808 @code{e} is one of the following:
14811 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
14812 @item
14816 @tab
14818 Hex encoding (brackets coding also recognized)
14820 @item
14824 @tab
14826 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
14828 @item
14832 @tab
14834 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
14836 @item
14840 @tab
14842 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
14844 @item
14848 @tab
14850 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
14852 @item
14856 @tab
14858 Brackets encoding only (default value)
14860 @end multitable
14863 For full details on these encoding
14864 methods see @ref{37,,Wide_Character Encodings}.
14865 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
14866 options is specified, so for example @code{-gnatW8} specifies that both
14867 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
14868 with’ed directly or indirectly will be scanned using the specified
14869 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
14870 used, it must be used consistently throughout the program. However,
14871 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
14872 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
14873 any of the available coding schemes.
14875 Note that brackets encoding only applies to program text. Within comments,
14876 brackets are considered to be normal graphic characters, and bracket sequences
14877 are never recognized as wide characters.
14879 If no @code{-gnatW?} parameter is present, then the default
14880 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
14881 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
14882 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
14883 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
14885 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
14886 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
14887 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
14888 parameter.
14889 @end table
14891 When no @code{-gnatW?} is specified, then characters (other than wide
14892 characters represented using brackets notation) are treated as 8-bit
14893 Latin-1 codes. The codes recognized are the Latin-1 graphic characters,
14894 and ASCII format effectors (CR, LF, HT, VT). Other lower half control
14895 characters in the range 16#00#..16#1F# are not accepted in program text
14896 or in comments. Upper half control characters (16#80#..16#9F#) are rejected
14897 in program text, but allowed and ignored in comments. Note in particular
14898 that the Next Line (NEL) character whose encoding is 16#85# is not recognized
14899 as an end of line in this default mode. If your source program contains
14900 instances of the NEL character used as a line terminator,
14901 you must use UTF-8 encoding for the whole
14902 source program. In default mode, all lines must be ended by a standard
14903 end of line sequence (CR, CR/LF, or LF).
14905 Note that the convention of simply accepting all upper half characters in
14906 comments means that programs that use standard ASCII for program text, but
14907 UTF-8 encoding for comments are accepted in default mode, providing that the
14908 comments are ended by an appropriate (CR, or CR/LF, or LF) line terminator.
14909 This is a common mode for many programs with foreign language comments.
14911 @node File Naming Control,Subprogram Inlining Control,Character Set Control,Compiler Switches
14912 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat file-naming-control}@anchor{ff}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id24}@anchor{100}
14913 @subsection File Naming Control
14916 @geindex -gnatk (gcc)
14919 @table @asis
14921 @item @code{-gnatk`n'}
14923 Activates file name ‘krunching’. @code{n}, a decimal integer in the range
14924 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
14925 including the @code{.ads} or @code{.adb} extension). The default is not
14926 to enable file name krunching.
14928 For the source file naming rules, @ref{3b,,File Naming Rules}.
14929 @end table
14931 @node Subprogram Inlining Control,Auxiliary Output Control,File Naming Control,Compiler Switches
14932 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id25}@anchor{101}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat subprogram-inlining-control}@anchor{102}
14933 @subsection Subprogram Inlining Control
14936 @geindex -gnatn (gcc)
14939 @table @asis
14941 @item @code{-gnatn[12]}
14943 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the word ‘inline’.
14944 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for inlining to
14945 actually occur, optimization must be enabled and, by default, inlining of
14946 subprograms across units is not performed. If you want to additionally
14947 enable inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline} across units,
14948 you must also specify this switch.
14950 In the absence of this switch, GNAT does not attempt inlining across units
14951 and does not access the bodies of subprograms for which @code{pragma Inline} is
14952 specified if they are not in the current unit.
14954 You can optionally specify the inlining level: 1 for moderate inlining across
14955 units, which is a good compromise between compilation times and performances
14956 at run time, or 2 for full inlining across units, which may bring about
14957 longer compilation times. If no inlining level is specified, the compiler will
14958 pick it based on the optimization level: 1 for @code{-O1}, @code{-O2} or
14959 @code{-Os} and 2 for @code{-O3}.
14961 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
14962 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
14963 where possible, the call will be inlined.
14964 For further details on when inlining is possible
14965 see @ref{103,,Inlining of Subprograms}.
14966 @end table
14968 @geindex -gnatN (gcc)
14971 @table @asis
14973 @item @code{-gnatN}
14975 This switch activates front-end inlining which also
14976 generates additional dependencies.
14978 When using a gcc-based back end, then the use of
14979 @code{-gnatN} is deprecated, and the use of @code{-gnatn} is preferred.
14980 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
14981 inlining, but that is no longer the case.
14982 @end table
14984 @node Auxiliary Output Control,Debugging Control,Subprogram Inlining Control,Compiler Switches
14985 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat auxiliary-output-control}@anchor{104}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id26}@anchor{105}
14986 @subsection Auxiliary Output Control
14989 @geindex -gnatu (gcc)
14992 @table @asis
14994 @item @code{-gnatu}
14996 Print a list of units required by this compilation on @code{stdout}.
14997 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
14998 either directly or indirectly.
14999 @end table
15001 @geindex -pass-exit-codes (gcc)
15004 @table @asis
15006 @item @code{-pass-exit-codes}
15008 If this switch is not used, the exit code returned by @code{gcc} when
15009 compiling multiple files indicates whether all source files have
15010 been successfully used to generate object files or not.
15012 When @code{-pass-exit-codes} is used, @code{gcc} exits with an extended
15013 exit status and allows an integrated development environment to better
15014 react to a compilation failure. Those exit status are:
15017 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
15018 @item
15022 @tab
15024 There was an error in at least one source file.
15026 @item
15030 @tab
15032 At least one source file did not generate an object file.
15034 @item
15038 @tab
15040 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
15042 @item
15046 @tab
15048 An object file has been generated for every source file.
15050 @end multitable
15052 @end table
15054 @node Debugging Control,Exception Handling Control,Auxiliary Output Control,Compiler Switches
15055 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat debugging-control}@anchor{106}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id27}@anchor{107}
15056 @subsection Debugging Control
15059 @quotation
15061 @geindex Debugging options
15062 @end quotation
15064 @geindex -gnatd (gcc)
15067 @table @asis
15069 @item @code{-gnatd`x'}
15071 Activate internal debugging switches. @code{x} is a letter or digit, or
15072 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
15073 outputs desired. Normally these are used only for internal development
15074 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
15075 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
15076 file @code{debug.adb}.
15077 @end table
15079 @geindex -gnatG (gcc)
15082 @table @asis
15084 @item @code{-gnatG[=`nn']}
15086 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
15087 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
15088 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
15089 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
15090 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
15091 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
15092 This is very useful in understanding the implications of various Ada
15093 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
15094 Ada (e.g., the use of controlled types), where simple Ada statements can
15095 generate a lot of run-time code. By using @code{-gnatG} you can identify
15096 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
15097 approach to improve efficiency.
15099 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatG specifies an
15100 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
15101 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
15102 reset to 40. The equal sign is optional.
15104 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
15105 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
15106 additions correspond to low level features used in the generated code that
15107 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
15108 is a partial list of these special constructions. See the spec
15109 of package @code{Sprint} in file @code{sprint.ads} for a full list.
15111 @geindex -gnatL (gcc)
15113 If the switch @code{-gnatL} is used in conjunction with
15114 @code{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
15115 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
15118 @table @asis
15120 @item @code{new @var{xxx} [storage_pool = @var{yyy}]}
15122 Shows the storage pool being used for an allocator.
15124 @item @code{at end @var{procedure-name};}
15126 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
15128 @item @code{(if @var{expr} then @var{expr} else @var{expr})}
15130 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
15132 @item @code{@var{target}^(@var{source})}
15134 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
15136 @item @code{@var{target}?(@var{source})}
15138 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
15139 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
15141 @item @code{@var{target}?^(@var{source})}
15143 Combines the above two cases.
15144 @end table
15146 @code{@var{x} #/ @var{y}}
15148 @code{@var{x} #mod @var{y}}
15150 @code{@var{x} # @var{y}}
15153 @table @asis
15155 @item @code{@var{x} #rem @var{y}}
15157 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
15158 integers without any kind of scaling.
15160 @item @code{free @var{expr} [storage_pool = @var{xxx}]}
15162 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
15164 @item @code{[subtype or type declaration]}
15166 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
15167 type that is referenced elsewhere in the listing.
15169 @item @code{freeze @var{type-name} [@var{actions}]}
15171 Shows the point at which @code{type-name} is frozen, with possible
15172 associated actions to be performed at the freeze point.
15174 @item @code{reference @var{itype}}
15176 Reference (and hence definition) to internal type @code{itype}.
15178 @item @code{@var{function-name}! (@var{arg}, @var{arg}, @var{arg})}
15180 Intrinsic function call.
15182 @item @code{@var{label-name} : label}
15184 Declaration of label @code{labelname}.
15186 @item @code{#$ @var{subprogram-name}}
15188 An implicit call to a run-time support routine
15189 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
15190 convenient manner).
15192 @item @code{@var{expr} && @var{expr} && @var{expr} ... && @var{expr}}
15194 A multiple concatenation (same effect as @code{expr} & @code{expr} &
15195 @code{expr}, but handled more efficiently).
15197 @item @code{[constraint_error]}
15199 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
15201 @item @code{@var{expression}'reference}
15203 A pointer to the result of evaluating @{expression@}.
15205 @item @code{@var{target-type}!(@var{source-expression})}
15207 An unchecked conversion of @code{source-expression} to @code{target-type}.
15209 @item @code{[@var{numerator}/@var{denominator}]}
15211 Used to represent internal real literals (that) have no exact
15212 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
15213 evaluation of the expression 1.0/27.0).
15214 @end table
15215 @end table
15217 @geindex -gnatD (gcc)
15220 @table @asis
15222 @item @code{-gnatD[=nn]}
15224 When used in conjunction with @code{-gnatG}, this switch causes
15225 the expanded source, as described above for
15226 @code{-gnatG} to be written to files with names
15227 @code{xxx.dg}, where @code{xxx} is the normal file name,
15228 instead of to the standard output file. For
15229 example, if the source file name is @code{hello.adb}, then a file
15230 @code{hello.adb.dg} will be written.  The debugging
15231 information generated by the @code{gcc} @code{-g} switch
15232 will refer to the generated @code{xxx.dg} file. This allows
15233 you to do source level debugging using the generated code which is
15234 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
15235 which part of a complex construction raised an exception. This switch
15236 also suppresses generation of cross-reference information (see
15237 @code{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
15238 would refer to the @code{.dg} file, which would cause
15239 confusion since this is not the original source file.
15241 Note that @code{-gnatD} actually implies @code{-gnatG}
15242 automatically, so it is not necessary to give both options.
15243 In other words @code{-gnatD} is equivalent to @code{-gnatDG}).
15245 @geindex -gnatL (gcc)
15247 If the switch @code{-gnatL} is used in conjunction with
15248 @code{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
15249 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
15251 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatD specifies an
15252 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
15253 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
15254 reset to 40. The equal sign is optional.
15255 @end table
15257 @geindex -gnatr (gcc)
15259 @geindex pragma Restrictions
15262 @table @asis
15264 @item @code{-gnatr}
15266 This switch causes pragma Restrictions to be treated as Restriction_Warnings
15267 so that violation of restrictions causes warnings rather than illegalities.
15268 This is useful during the development process when new restrictions are added
15269 or investigated. The switch also causes pragma Profile to be treated as
15270 Profile_Warnings, and pragma Restricted_Run_Time and pragma Ravenscar set
15271 restriction warnings rather than restrictions.
15272 @end table
15274 @geindex -gnatR (gcc)
15277 @table @asis
15279 @item @code{-gnatR[0|1|2|3|4][e][j][m][s]}
15281 This switch controls output from the compiler of a listing showing
15282 representation information for declared types, objects and subprograms.
15283 For @code{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
15284 the @code{-gnatR} switch). For @code{-gnatR1} (which is the default,
15285 so @code{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and
15286 alignment information is listed for declared array and record types.
15288 For @code{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
15289 declared types and objects. The @code{Linker_Section} is also listed for any
15290 entity for which the @code{Linker_Section} is set explicitly or implicitly (the
15291 latter case occurs for objects of a type for which a @code{Linker_Section}
15292 is set).
15294 For @code{-gnatR3}, symbolic expressions for values that are computed
15295 at run time for records are included. These symbolic expressions have
15296 a mostly obvious format with #n being used to represent the value of the
15297 n’th discriminant. See source files @code{repinfo.ads/adb} in the
15298 GNAT sources for full details on the format of @code{-gnatR3} output.
15300 For @code{-gnatR4}, information for relevant compiler-generated types
15301 is also listed, i.e. when they are structurally part of other declared
15302 types and objects.
15304 If the switch is followed by an @code{e} (e.g. @code{-gnatR2e}), then
15305 extended representation information for record sub-components of records
15306 is included.
15308 If the switch is followed by an @code{m} (e.g. @code{-gnatRm}), then
15309 subprogram conventions and parameter passing mechanisms for all the
15310 subprograms are included.
15312 If the switch is followed by a @code{j} (e.g., @code{-gnatRj}), then
15313 the output is in the JSON data interchange format specified by the
15314 ECMA-404 standard. The semantic description of this JSON output is
15315 available in the specification of the Repinfo unit present in the
15316 compiler sources.
15318 If the switch is followed by an @code{s} (e.g., @code{-gnatR3s}), then
15319 the output is to a file with the name @code{file.rep} where @code{file} is
15320 the name of the corresponding source file, except if @code{j} is also
15321 specified, in which case the file name is @code{file.json}.
15323 Note that it is possible for record components to have zero size. In
15324 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
15325 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
15326 @end table
15328 @geindex -gnatS (gcc)
15331 @table @asis
15333 @item @code{-gnatS}
15335 The use of the switch @code{-gnatS} for an
15336 Ada compilation will cause the compiler to output a
15337 representation of package Standard in a form very
15338 close to standard Ada. It is not quite possible to
15339 do this entirely in standard Ada (since new
15340 numeric base types cannot be created in standard
15341 Ada), but the output is easily
15342 readable to any Ada programmer, and is useful to
15343 determine the characteristics of target dependent
15344 types in package Standard.
15345 @end table
15347 @geindex -gnatx (gcc)
15350 @table @asis
15352 @item @code{-gnatx}
15354 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
15355 the @code{ALI} file. This information is used by a number of tools.
15356 The @code{-gnatx} switch suppresses this information. This saves some space
15357 and may slightly speed up compilation, but means that tools depending
15358 on this information cannot be used.
15359 @end table
15361 @geindex -fgnat-encodings (gcc)
15364 @table @asis
15366 @item @code{-fgnat-encodings=[all|gdb|minimal]}
15368 This switch controls the balance between GNAT encodings and standard DWARF
15369 emitted in the debug information.
15371 Historically, old debug formats like stabs were not powerful enough to
15372 express some Ada types (for instance, variant records or fixed-point types).
15373 To work around this, GNAT introduced proprietary encodings that embed the
15374 missing information (“GNAT encodings”).
15376 Recent versions of the DWARF debug information format are now able to
15377 correctly describe most of these Ada constructs (“standard DWARF”). As
15378 third-party tools started to use this format, GNAT has been enhanced to
15379 generate it. However, most tools (including GDB) are still relying on GNAT
15380 encodings.
15382 To support all tools, GNAT needs to be versatile about the balance between
15383 generation of GNAT encodings and standard DWARF. This is what
15384 @code{-fgnat-encodings} is about.
15387 @itemize *
15389 @item 
15390 @code{=all}: Emit all GNAT encodings, and then emit as much standard DWARF as
15391 possible so it does not conflict with GNAT encodings.
15393 @item 
15394 @code{=gdb}: Emit as much standard DWARF as possible as long as the current
15395 GDB handles it. Emit GNAT encodings for the rest.
15397 @item 
15398 @code{=minimal}: Emit as much standard DWARF as possible and emit GNAT
15399 encodings for the rest.
15400 @end itemize
15401 @end table
15403 @node Exception Handling Control,Units to Sources Mapping Files,Debugging Control,Compiler Switches
15404 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat exception-handling-control}@anchor{108}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id28}@anchor{109}
15405 @subsection Exception Handling Control
15408 GNAT uses two methods for handling exceptions at run time. The
15409 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
15410 a frame with an exception handler. Then when an exception is
15411 raised, the context can be restored immediately, without the
15412 need for tracing stack frames. This method provides very fast
15413 exception propagation, but introduces significant overhead for
15414 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
15416 The other approach is called ‘zero cost’ exception handling.
15417 With this method, the compiler builds static tables to describe
15418 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
15419 a frame containing an exception handler. When an exception is
15420 raised, the tables are used to control a back trace of the
15421 subprogram invocation stack to locate the required exception
15422 handler. This method has considerably poorer performance for
15423 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
15424 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
15425 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
15426 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
15427 must be compiled with the @code{-funwind-tables} GCC’s
15428 option.
15430 The following switches may be used to control which of the
15431 two exception handling methods is used.
15433 @geindex --RTS=sjlj (gnatmake)
15436 @table @asis
15438 @item @code{--RTS=sjlj}
15440 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
15441 for exception handling. If the default
15442 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
15443 this switch can be used to modify this default, and must be
15444 used for all units in the partition.
15445 This option is rarely used. One case in which it may be
15446 advantageous is if you have an application where exception
15447 raising is common and the overall performance of the
15448 application is improved by favoring exception propagation.
15449 @end table
15451 @geindex --RTS=zcx (gnatmake)
15453 @geindex Zero Cost Exceptions
15456 @table @asis
15458 @item @code{--RTS=zcx}
15460 This switch causes the zero cost approach to be used
15461 for exception handling. If this is the default mechanism for the
15462 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
15463 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
15464 this switch can be used to modify this default, and must be
15465 used for all units in the partition.
15466 This option can only be used if the zero cost approach
15467 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
15468 @end table
15470 The same option @code{--RTS} must be used both for @code{gcc}
15471 and @code{gnatbind}. Passing this option to @code{gnatmake}
15472 (@ref{d0,,Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
15473 through the compilation and binding steps.
15475 @node Units to Sources Mapping Files,Code Generation Control,Exception Handling Control,Compiler Switches
15476 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id29}@anchor{10a}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat units-to-sources-mapping-files}@anchor{ea}
15477 @subsection Units to Sources Mapping Files
15480 @geindex -gnatem (gcc)
15483 @table @asis
15485 @item @code{-gnatem=`path'}
15487 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
15488 from unit names to file names (without any directory information) and from
15489 file names to path names (with full directory information). These mappings
15490 are used by the compiler to short-circuit the path search.
15492 The use of mapping files is not required for correct operation of the
15493 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
15494 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
15495 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
15496 and the @code{-gnatem} switch is not a switch that you would use
15497 explicitly. It is intended primarily for use by automatic tools such as
15498 @code{gnatmake} running under the project file facility. The
15499 description here of the format of mapping files is provided
15500 for completeness and for possible use by other tools.
15502 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set, the
15503 first line is the unit name, in lower case, with @code{%s} appended
15504 for specs and @code{%b} appended for bodies; the second line is the
15505 file name; and the third line is the path name.
15507 Example:
15509 @example
15510 main%b
15511 main.2.ada
15512 /gnat/project1/sources/main.2.ada
15513 @end example
15515 When the switch @code{-gnatem} is specified, the compiler will
15516 create in memory the two mappings from the specified file. If there is
15517 any problem (nonexistent file, truncated file or duplicate entries),
15518 no mapping will be created.
15520 Several @code{-gnatem} switches may be specified; however, only the
15521 last one on the command line will be taken into account.
15523 When using a project file, @code{gnatmake} creates a temporary
15524 mapping file and communicates it to the compiler using this switch.
15525 @end table
15527 @node Code Generation Control,,Units to Sources Mapping Files,Compiler Switches
15528 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat code-generation-control}@anchor{10b}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id30}@anchor{10c}
15529 @subsection Code Generation Control
15532 The GCC technology provides a wide range of target dependent
15533 @code{-m} switches for controlling
15534 details of code generation with respect to different versions of
15535 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.,
15536 different members of the power pc family), and different requirements
15537 for optimal arrangement of instructions (e.g., different members of
15538 the x86 family). The list of available @code{-m} switches may be
15539 found in the GCC documentation.
15541 Use of these @code{-m} switches may in some cases result in improved
15542 code performance.
15544 The GNAT technology is tested and qualified without any
15545 @code{-m} switches,
15546 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
15547 switches. However, we generally expect most of these switches to work
15548 successfully with GNAT, and many customers have reported successful
15549 use of these options.
15551 Our general advice is to avoid the use of @code{-m} switches unless
15552 special needs lead to requirements in this area. In particular,
15553 there is no point in using @code{-m} switches to improve performance
15554 unless you actually see a performance improvement.
15556 @node Linker Switches,Binding with gnatbind,Compiler Switches,Building Executable Programs with GNAT
15557 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id31}@anchor{10d}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat linker-switches}@anchor{10e}
15558 @section Linker Switches
15561 Linker switches can be specified after @code{-largs} builder switch.
15563 @geindex -fuse-ld=name
15566 @table @asis
15568 @item @code{-fuse-ld=`name'}
15570 Linker to be used. The default is @code{bfd} for @code{ld.bfd}; @code{gold}
15571 (for @code{ld.gold}) and @code{mold} (for @code{ld.mold}) are more
15572 recent and faster alternatives, but only available on GNU/Linux
15573 platforms.
15574 @end table
15576 @node Binding with gnatbind,Linking with gnatlink,Linker Switches,Building Executable Programs with GNAT
15577 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binding-with-gnatbind}@anchor{ca}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id32}@anchor{10f}
15578 @section Binding with @code{gnatbind}
15581 @geindex gnatbind
15583 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
15584 to bind compiled GNAT objects.
15586 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
15589 @itemize *
15591 @item 
15592 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
15593 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
15594 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
15595 given unit.
15597 @item 
15598 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
15599 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
15600 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
15602 @item 
15603 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
15604 This program is a small Ada package (body and spec) that
15605 must be subsequently compiled
15606 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
15607 performed automatically by @code{gnatlink}. The two most important
15608 functions of this program
15609 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
15610 and to call the main program.
15612 @item 
15613 Determines the set of object files required by the given main program.
15614 This information is output in the forms of comments in the generated program,
15615 to be read by the @code{gnatlink} utility used to link the Ada application.
15616 @end itemize
15618 @menu
15619 * Running gnatbind:: 
15620 * Switches for gnatbind:: 
15621 * Command-Line Access:: 
15622 * Search Paths for gnatbind:: 
15623 * Examples of gnatbind Usage:: 
15625 @end menu
15627 @node Running gnatbind,Switches for gnatbind,,Binding with gnatbind
15628 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id33}@anchor{110}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat running-gnatbind}@anchor{111}
15629 @subsection Running @code{gnatbind}
15632 The form of the @code{gnatbind} command is
15634 @example
15635 $ gnatbind [ switches ] mainprog[.ali] [ switches ]
15636 @end example
15638 where @code{mainprog.adb} is the Ada file containing the main program
15639 unit body. @code{gnatbind} constructs an Ada
15640 package in two files whose names are
15641 @code{b~mainprog.ads}, and @code{b~mainprog.adb}.
15642 For example, if given the
15643 parameter @code{hello.ali}, for a main program contained in file
15644 @code{hello.adb}, the binder output files would be @code{b~hello.ads}
15645 and @code{b~hello.adb}.
15647 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
15648 any source files it can locate. For example, if the binder determines
15649 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
15650 @code{.ALI}
15651 file is @code{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
15652 @code{pack.ads}, it attempts to locate the source file @code{pack.ads}
15653 (using the same search path conventions as previously described for the
15654 @code{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
15655 the time stamps
15656 or source checksums of the source and its references to in @code{ALI} files
15657 match. In other words, any @code{ALI} files that mentions this spec must have
15658 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
15659 where the source checksums match, a version close enough that the
15660 difference does not matter).
15662 @geindex Source files
15663 @geindex use by binder
15665 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
15666 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
15667 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
15668 source file without compiling files that depend on the source file cause
15669 error messages to be generated by the binder.
15671 For example, suppose you have a main program @code{hello.adb} and a
15672 package @code{P}, from file @code{p.ads} and you perform the following
15673 steps:
15676 @itemize *
15678 @item 
15679 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
15681 @item 
15682 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
15684 @item 
15685 Edit file @code{p.ads}.
15687 @item 
15688 Enter @code{gnatbind hello}.
15689 @end itemize
15691 At this point, the file @code{p.ali} contains an out-of-date time stamp
15692 because the file @code{p.ads} has been edited. The attempt at binding
15693 fails, and the binder generates the following error messages:
15695 @example
15696 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
15697 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
15698 @end example
15700 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
15701 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
15702 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
15703 binder output file is given in @ref{e,,Example of Binder Output File}.
15705 In most normal usage, the default mode of @code{gnatbind} which is to
15706 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
15707 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
15708 the generated main program. It can also be debugged just like any other
15709 Ada code provided the @code{-g} switch is used for
15710 @code{gnatbind} and @code{gnatlink}.
15712 @node Switches for gnatbind,Command-Line Access,Running gnatbind,Binding with gnatbind
15713 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id34}@anchor{112}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gnatbind}@anchor{113}
15714 @subsection Switches for @code{gnatbind}
15717 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
15718 be presented in subsequent sections.
15720 @geindex --version (gnatbind)
15723 @table @asis
15725 @item @code{--version}
15727 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15728 @end table
15730 @geindex --help (gnatbind)
15733 @table @asis
15735 @item @code{--help}
15737 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15738 all other options.
15739 @end table
15741 @geindex -a (gnatbind)
15744 @table @asis
15746 @item @code{-a}
15748 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
15749 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
15750 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
15751 shared Stand-Alone Libraries.
15752 @end table
15754 @geindex -aO (gnatbind)
15757 @table @asis
15759 @item @code{-aO}
15761 Specify directory to be searched for ALI files.
15762 @end table
15764 @geindex -aI (gnatbind)
15767 @table @asis
15769 @item @code{-aI}
15771 Specify directory to be searched for source file.
15772 @end table
15774 @geindex -A (gnatbind)
15777 @table @asis
15779 @item @code{-A[=`filename']}
15781 Output ALI list (to standard output or to the named file).
15782 @end table
15784 @geindex -b (gnatbind)
15787 @table @asis
15789 @item @code{-b}
15791 Generate brief messages to @code{stderr} even if verbose mode set.
15792 @end table
15794 @geindex -c (gnatbind)
15797 @table @asis
15799 @item @code{-c}
15801 Check only, no generation of binder output file.
15802 @end table
15804 @geindex -dnn[k|m] (gnatbind)
15807 @table @asis
15809 @item @code{-d`nn'[k|m]}
15811 This switch can be used to change the default task stack size value
15812 to a specified size @code{nn}, which is expressed in bytes by default, or
15813 in kilobytes when suffixed with @code{k} or in megabytes when suffixed
15814 with @code{m}.
15815 In the absence of a @code{[k|m]} suffix, this switch is equivalent,
15816 in effect, to completing all task specs with
15818 @example
15819 pragma Storage_Size (nn);
15820 @end example
15822 When they do not already have such a pragma.
15823 @end table
15825 @geindex -D (gnatbind)
15828 @table @asis
15830 @item @code{-D`nn'[k|m]}
15832 Set the default secondary stack size to @code{nn}. The suffix indicates whether
15833 the size is in bytes (no suffix), kilobytes (@code{k} suffix) or megabytes
15834 (@code{m} suffix).
15836 The secondary stack holds objects of unconstrained types that are returned by
15837 functions, for example unconstrained Strings. The size of the secondary stack
15838 can be dynamic or fixed depending on the target.
15840 For most targets, the secondary stack grows on demand and is implemented as
15841 a chain of blocks in the heap. In this case, the default secondary stack size
15842 determines the initial size of the secondary stack for each task and the
15843 smallest amount the secondary stack can grow by.
15845 For Light, Light-Tasking, and Embedded run-times the size of the secondary
15846 stack is fixed. This switch can be used to change the default size of these
15847 stacks. The default secondary stack size can be overridden on a per-task
15848 basis if individual tasks have different secondary stack requirements. This
15849 is achieved through the Secondary_Stack_Size aspect, which takes the size of
15850 the secondary stack in bytes.
15851 @end table
15853 @geindex -e (gnatbind)
15856 @table @asis
15858 @item @code{-e}
15860 Output complete list of elaboration-order dependencies.
15861 @end table
15863 @geindex -Ea (gnatbind)
15866 @table @asis
15868 @item @code{-Ea}
15870 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
15871 The “a” is for “address”; tracebacks will contain hexadecimal addresses,
15872 unless symbolic tracebacks are enabled.
15874 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
15875 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
15876 Note that on x86 ports, you must not use @code{-fomit-frame-pointer}
15877 @code{gcc} option.
15878 @end table
15880 @geindex -Es (gnatbind)
15883 @table @asis
15885 @item @code{-Es}
15887 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
15888 The “s” is for “symbolic”; symbolic tracebacks are enabled.
15889 @end table
15891 @geindex -E (gnatbind)
15894 @table @asis
15896 @item @code{-E}
15898 Currently the same as @code{-Ea}.
15899 @end table
15901 @geindex -f (gnatbind)
15904 @table @asis
15906 @item @code{-f`elab-order'}
15908 Force elaboration order. For further details see @ref{114,,Elaboration Control}
15909 and @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
15910 @end table
15912 @geindex -F (gnatbind)
15915 @table @asis
15917 @item @code{-F}
15919 Force the checks of elaboration flags. @code{gnatbind} does not normally
15920 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
15921 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
15922 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
15923 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
15924 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
15925 flag checks are generated.
15926 @end table
15928 @geindex -h (gnatbind)
15931 @table @asis
15933 @item @code{-h}
15935 Output usage (help) information.
15936 @end table
15938 @geindex -H (gnatbind)
15941 @table @asis
15943 @item @code{-H}
15945 Legacy elaboration order model enabled. For further details see
15946 @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
15947 @end table
15949 @geindex -H32 (gnatbind)
15952 @table @asis
15954 @item @code{-H32}
15956 Use 32-bit allocations for @code{__gnat_malloc} (and thus for access types).
15957 For further details see @ref{115,,Dynamic Allocation Control}.
15958 @end table
15960 @geindex -H64 (gnatbind)
15962 @geindex __gnat_malloc
15965 @table @asis
15967 @item @code{-H64}
15969 Use 64-bit allocations for @code{__gnat_malloc} (and thus for access types).
15970 For further details see @ref{115,,Dynamic Allocation Control}.
15972 @geindex -I (gnatbind)
15974 @item @code{-I}
15976 Specify directory to be searched for source and ALI files.
15978 @geindex -I- (gnatbind)
15980 @item @code{-I-}
15982 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
15983 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
15984 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
15986 @geindex -k (gnatbind)
15988 @item @code{-k}
15990 Disable checking of elaboration flags. When using @code{-n}
15991 either explicitly or implicitly, @code{-F} is also implied,
15992 unless @code{-k} is used. This switch should be used with care
15993 and you should ensure manually that elaboration routines are not called
15994 twice unintentionally.
15996 @geindex -K (gnatbind)
15998 @item @code{-K}
16000 Give list of linker options specified for link.
16002 @geindex -l (gnatbind)
16004 @item @code{-l}
16006 Output chosen elaboration order.
16008 @geindex -L (gnatbind)
16010 @item @code{-L`xxx'}
16012 Bind the units for library building. In this case the @code{adainit} and
16013 @code{adafinal} procedures (@ref{7e,,Binding with Non-Ada Main Programs})
16014 are renamed to @code{@var{xxx}init} and
16015 @code{@var{xxx}final}.
16016 Implies -n.
16017 (@ref{2a,,GNAT and Libraries}, for more details.)
16019 @geindex -M (gnatbind)
16021 @item @code{-M`xyz'}
16023 Rename generated main program from main to xyz. This option is
16024 supported on cross environments only.
16026 @geindex -m (gnatbind)
16028 @item @code{-m`n'}
16030 Limit number of detected errors or warnings to @code{n}, where @code{n} is
16031 in the range 1..999999. The default value if no switch is
16032 given is 9999. If the number of warnings reaches this limit, then a
16033 message is output and further warnings are suppressed, the bind
16034 continues in this case. If the number of errors reaches this
16035 limit, then a message is output and the bind is abandoned.
16036 A value of zero means that no limit is enforced. The equal
16037 sign is optional.
16039 @geindex -minimal (gnatbind)
16041 @item @code{-minimal}
16043 Generate a binder file suitable for space-constrained applications. When
16044 active, binder-generated objects not required for program operation are no
16045 longer generated. `Warning:' this option comes with the following
16046 limitations:
16049 @itemize *
16051 @item 
16052 Starting the program’s execution in the debugger will cause it to
16053 stop at the start of the @code{main} function instead of the main subprogram.
16054 This can be worked around by manually inserting a breakpoint on that
16055 subprogram and resuming the program’s execution until reaching that breakpoint.
16057 @item 
16058 Programs using GNAT.Compiler_Version will not link.
16059 @end itemize
16061 @geindex -n (gnatbind)
16063 @item @code{-n}
16065 No main program.
16067 @geindex -nostdinc (gnatbind)
16069 @item @code{-nostdinc}
16071 Do not look for sources in the system default directory.
16073 @geindex -nostdlib (gnatbind)
16075 @item @code{-nostdlib}
16077 Do not look for library files in the system default directory.
16079 @geindex --RTS (gnatbind)
16081 @item @code{--RTS=`rts-path'}
16083 Specifies the default location of the run-time library. Same meaning as the
16084 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{d0,,Switches for gnatmake}).
16086 @geindex -o (gnatbind)
16088 @item @code{-o `file'}
16090 Name the output file @code{file} (default is @code{b~`xxx}.adb`).
16091 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
16092 gnatlink cannot be used.
16094 @geindex -O (gnatbind)
16096 @item @code{-O[=`filename']}
16098 Output object list (to standard output or to the named file).
16100 @geindex -p (gnatbind)
16102 @item @code{-p}
16104 Pessimistic (worst-case) elaboration order.
16106 @geindex -P (gnatbind)
16108 @item @code{-P}
16110 Generate binder file suitable for CodePeer.
16111 @end table
16113 @geindex -Q (gnatbind)
16116 @table @asis
16118 @item @code{-Q`nnn'}
16120 Generate @code{nnn} additional default-sized secondary stacks.
16122 Tasks declared at the library level that use default-size secondary stacks
16123 have their secondary stacks allocated from a pool of stacks generated by
16124 gnatbind. This allows the default secondary stack size to be quickly changed
16125 by rebinding the application.
16127 While the binder sizes this pool to match the number of such tasks defined in
16128 the application, the pool size may need to be increased with the @code{-Q}
16129 switch to accommodate foreign threads registered with the Light run-time. For
16130 more information, please see the `The Primary and Secondary Stack' chapter in
16131 the `GNAT User’s Guide Supplement for Cross Platforms'.
16133 @geindex -R (gnatbind)
16135 @item @code{-R}
16137 Output closure source list, which includes all non-run-time units that are
16138 included in the bind.
16140 @geindex -Ra (gnatbind)
16142 @item @code{-Ra}
16144 Like @code{-R} but the list includes run-time units.
16146 @geindex -s (gnatbind)
16148 @item @code{-s}
16150 Require all source files to be present.
16152 @geindex -S (gnatbind)
16154 @item @code{-S`xxx'}
16156 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
16157 objects with pragma Initialize_Scalars.
16158 The @code{xxx} string specified with the switch is one of:
16161 @itemize *
16163 @item 
16164 @code{in} for an invalid value.
16166 If zero is invalid for the discrete type in question,
16167 then the scalar value is set to all zero bits.
16168 For signed discrete types, the largest possible negative value of
16169 the underlying scalar is set (i.e. a one bit followed by all zero bits).
16170 For unsigned discrete types, the underlying scalar value is set to all
16171 one bits. For floating-point types, a NaN value is set
16172 (see body of package System.Scalar_Values for exact values).
16174 @item 
16175 @code{lo} for low value.
16177 If zero is invalid for the discrete type in question,
16178 then the scalar value is set to all zero bits.
16179 For signed discrete types, the largest possible negative value of
16180 the underlying scalar is set (i.e. a one bit followed by all zero bits).
16181 For unsigned discrete types, the underlying scalar value is set to all
16182 zero bits. For floating-point, a small value is set
16183 (see body of package System.Scalar_Values for exact values).
16185 @item 
16186 @code{hi} for high value.
16188 If zero is invalid for the discrete type in question,
16189 then the scalar value is set to all one bits.
16190 For signed discrete types, the largest possible positive value of
16191 the underlying scalar is set (i.e. a zero bit followed by all one bits).
16192 For unsigned discrete types, the underlying scalar value is set to all
16193 one bits. For floating-point, a large value is set
16194 (see body of package System.Scalar_Values for exact values).
16196 @item 
16197 @code{xx} for hex value (two hex digits).
16199 The underlying scalar is set to a value consisting of repeated bytes, whose
16200 value corresponds to the given value. For example if @code{BF} is given,
16201 then a 32-bit scalar value will be set to the bit pattern @code{16#BFBFBFBF#}.
16202 @end itemize
16204 @geindex GNAT_INIT_SCALARS
16206 In addition, you can specify @code{-Sev} to indicate that the value is
16207 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
16208 variable of the form @code{GNAT_INIT_SCALARS=@var{yy}}, where @code{yy} is one
16209 of @code{in/lo/hi/@var{xx}} with the same meanings as above.
16210 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
16211 then the default is @code{in} (invalid values).
16212 @end table
16214 @geindex -static (gnatbind)
16217 @table @asis
16219 @item @code{-static}
16221 Link against a static GNAT run-time.
16223 @geindex -shared (gnatbind)
16225 @item @code{-shared}
16227 Link against a shared GNAT run-time when available.
16229 @geindex -t (gnatbind)
16231 @item @code{-t}
16233 Tolerate time stamp and other consistency errors.
16235 @geindex -T (gnatbind)
16237 @item @code{-T`n'}
16239 Set the time slice value to @code{n} milliseconds. If the system supports
16240 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
16241 is used. If the system does not support specific time slice values, but
16242 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
16243 nonzero value will activate round-robin scheduling.
16245 A value of zero is treated specially. It turns off time
16246 slicing, and in addition, indicates to the tasking run-time that the
16247 semantics should match as closely as possible the Annex D
16248 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
16249 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
16251 @geindex -u (gnatbind)
16253 @item @code{-u`n'}
16255 Enable dynamic stack usage, with @code{n} results stored and displayed
16256 at program termination. A result is generated when a task
16257 terminates. Results that can’t be stored are displayed on the fly, at
16258 task termination. This option is currently not supported on Itanium
16259 platforms. (See @ref{116,,Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
16261 @geindex -v (gnatbind)
16263 @item @code{-v}
16265 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
16266 @code{stdout}.
16268 @geindex -V (gnatbind)
16270 @item @code{-V`key'=`value'}
16272 Store the given association of @code{key} to @code{value} in the bind environment.
16273 Values stored this way can be retrieved at run time using
16274 @code{GNAT.Bind_Environment}.
16276 @geindex -w (gnatbind)
16278 @item @code{-w`x'}
16280 Warning mode; @code{x} = s/e for suppress/treat as error.
16282 @geindex -Wx (gnatbind)
16284 @item @code{-Wx`e'}
16286 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
16288 @geindex -x (gnatbind)
16290 @item @code{-x}
16292 Exclude source files (check object consistency only).
16294 @geindex -xdr (gnatbind)
16296 @item @code{-xdr}
16298 Use the target-independent XDR protocol for stream oriented attributes
16299 instead of the default implementation which is based on direct binary
16300 representations and is therefore target-and endianness-dependent.
16301 However it does not support 128-bit integer types and the exception
16302 @code{Ada.IO_Exceptions.Device_Error} is raised if any attempt is made
16303 at streaming 128-bit integer types with it.
16305 @geindex -Xnnn (gnatbind)
16307 @item @code{-X`nnn'}
16309 Set default exit status value, normally 0 for POSIX compliance.
16311 @geindex -y (gnatbind)
16313 @item @code{-y}
16315 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
16317 @geindex -z (gnatbind)
16319 @item @code{-z}
16321 No main subprogram.
16322 @end table
16324 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
16325 no arguments.
16327 @menu
16328 * Consistency-Checking Modes:: 
16329 * Binder Error Message Control:: 
16330 * Elaboration Control:: 
16331 * Output Control:: 
16332 * Dynamic Allocation Control:: 
16333 * Binding with Non-Ada Main Programs:: 
16334 * Binding Programs with No Main Subprogram:: 
16336 @end menu
16338 @node Consistency-Checking Modes,Binder Error Message Control,,Switches for gnatbind
16339 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat consistency-checking-modes}@anchor{117}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id35}@anchor{118}
16340 @subsubsection Consistency-Checking Modes
16343 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
16344 that object files are consistent with one another and are consistent
16345 with any source files it can locate. The following switches control binder
16346 access to sources.
16348 @quotation
16350 @geindex -s (gnatbind)
16351 @end quotation
16354 @table @asis
16356 @item @code{-s}
16358 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
16359 able to locate all source files that are referenced, in order to check
16360 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
16361 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
16362 file is an error.
16364 @geindex -Wx (gnatbind)
16366 @item @code{-Wx`e'}
16368 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
16369 Normally the default wide character encoding method used for standard
16370 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
16371 the main source input (see description of switch
16372 @code{-gnatWx} for the compiler). The
16373 use of this switch for the binder (which has the same set of
16374 possible arguments) overrides this default as specified.
16376 @geindex -x (gnatbind)
16378 @item @code{-x}
16380 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
16381 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
16382 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
16383 the resulting program is self-consistent.
16384 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
16385 specify this switch, the binder will not detect that the object
16386 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
16387 mode that is automatically used by @code{gnatmake} because in this
16388 case the checking against sources has already been performed by
16389 @code{gnatmake} in the course of compilation (i.e., before binding).
16390 @end table
16392 @node Binder Error Message Control,Elaboration Control,Consistency-Checking Modes,Switches for gnatbind
16393 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binder-error-message-control}@anchor{119}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id36}@anchor{11a}
16394 @subsubsection Binder Error Message Control
16397 The following switches provide control over the generation of error
16398 messages from the binder:
16400 @quotation
16402 @geindex -v (gnatbind)
16403 @end quotation
16406 @table @asis
16408 @item @code{-v}
16410 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
16411 @code{stderr}. If this switch is present, a header is written
16412 to @code{stdout} and any error messages are directed to @code{stdout}.
16413 All that is written to @code{stderr} is a brief summary message.
16415 @geindex -b (gnatbind)
16417 @item @code{-b}
16419 Generate brief error messages to @code{stderr} even if verbose mode is
16420 specified. This is relevant only when used with the
16421 @code{-v} switch.
16423 @geindex -m (gnatbind)
16425 @item @code{-m`n'}
16427 Limits the number of error messages to @code{n}, a decimal integer in the
16428 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
16430 @geindex -M (gnatbind)
16432 @item @code{-M`xxx'}
16434 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
16435 This is useful in the case of some cross-building environments, where
16436 the actual main program is separate from the one generated
16437 by @code{gnatbind}.
16439 @geindex -ws (gnatbind)
16441 @geindex Warnings
16443 @item @code{-ws}
16445 Suppress all warning messages.
16447 @geindex -we (gnatbind)
16449 @item @code{-we}
16451 Treat any warning messages as fatal errors.
16453 @geindex -t (gnatbind)
16455 @geindex Time stamp checks
16456 @geindex in binder
16458 @geindex Binder consistency checks
16460 @geindex Consistency checks
16461 @geindex in binder
16463 @item @code{-t}
16465 The binder performs a number of consistency checks including:
16468 @itemize *
16470 @item 
16471 Check that time stamps of a given source unit are consistent
16473 @item 
16474 Check that checksums of a given source unit are consistent
16476 @item 
16477 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
16479 @item 
16480 Check consistency of configuration pragmas as required
16481 @end itemize
16483 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
16484 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
16485 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
16486 file and subsequent link to obtain an executable.
16488 The @code{-t} switch converts these error messages
16489 into warnings, so that
16490 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
16491 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
16492 non-functional executable which has undefined semantics.
16494 @cartouche
16495 @quotation Note 
16496 This means that @code{-t} should be used only in unusual situations,
16497 with extreme care.
16498 @end quotation
16499 @end cartouche
16500 @end table
16502 @node Elaboration Control,Output Control,Binder Error Message Control,Switches for gnatbind
16503 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat elaboration-control}@anchor{114}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id37}@anchor{11b}
16504 @subsubsection Elaboration Control
16507 The following switches provide additional control over the elaboration
16508 order. For further details see @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
16510 @geindex -f (gnatbind)
16513 @table @asis
16515 @item @code{-f`elab-order'}
16517 Force elaboration order.
16519 @code{elab-order} should be the name of a “forced elaboration order file”, that
16520 is, a text file containing library item names, one per line. A name of the
16521 form “some.unit%s” or “some.unit (spec)” denotes the spec of Some.Unit. A
16522 name of the form “some.unit%b” or “some.unit (body)” denotes the body of
16523 Some.Unit. Each pair of lines is taken to mean that there is an elaboration
16524 dependence of the second line on the first. For example, if the file
16525 contains:
16527 @example
16528 this (spec)
16529 this (body)
16530 that (spec)
16531 that (body)
16532 @end example
16534 then the spec of This will be elaborated before the body of This, and the
16535 body of This will be elaborated before the spec of That, and the spec of That
16536 will be elaborated before the body of That. The first and last of these three
16537 dependences are already required by Ada rules, so this file is really just
16538 forcing the body of This to be elaborated before the spec of That.
16540 The given order must be consistent with Ada rules, or else @code{gnatbind} will
16541 give elaboration cycle errors. For example, if you say x (body) should be
16542 elaborated before x (spec), there will be a cycle, because Ada rules require
16543 x (spec) to be elaborated before x (body); you can’t have the spec and body
16544 both elaborated before each other.
16546 If you later add “with That;” to the body of This, there will be a cycle, in
16547 which case you should erase either “this (body)” or “that (spec)” from the
16548 above forced elaboration order file.
16550 Blank lines and Ada-style comments are ignored. Unit names that do not exist
16551 in the program are ignored. Units in the GNAT predefined library are also
16552 ignored.
16553 @end table
16555 @geindex -p (gnatbind)
16558 @table @asis
16560 @item @code{-p}
16562 Pessimistic elaboration order
16564 This switch is only applicable to the pre-20.x legacy elaboration models.
16565 The post-20.x elaboration model uses a more informed approach of ordering
16566 the units.
16568 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is likely to
16569 minimize the likelihood of an elaboration order error resulting in raising a
16570 @code{Program_Error} exception. This switch reverses the action of the binder,
16571 and requests that it deliberately choose an order that is likely to maximize
16572 the likelihood of an elaboration error. This is useful in ensuring
16573 portability and avoiding dependence on accidental fortuitous elaboration
16574 ordering.
16576 Normally it only makes sense to use the @code{-p} switch if dynamic
16577 elaboration checking is used (@code{-gnatE} switch used for compilation).
16578 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
16579 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
16580 These implicit pragmas are still respected by the binder in @code{-p}
16581 mode, so a safe elaboration order is assured.
16583 Note that @code{-p} is not intended for production use; it is more for
16584 debugging/experimental use.
16585 @end table
16587 @node Output Control,Dynamic Allocation Control,Elaboration Control,Switches for gnatbind
16588 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id38}@anchor{11c}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat output-control}@anchor{11d}
16589 @subsubsection Output Control
16592 The following switches allow additional control over the output
16593 generated by the binder.
16595 @quotation
16597 @geindex -c (gnatbind)
16598 @end quotation
16601 @table @asis
16603 @item @code{-c}
16605 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
16606 binder performs all error checks but does not generate an output file.
16608 @geindex -e (gnatbind)
16610 @item @code{-e}
16612 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
16613 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
16614 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
16615 written to @code{stdout}.
16617 @geindex -h (gnatbind)
16619 @item @code{-h}
16621 Output usage information. The output is written to @code{stdout}.
16623 @geindex -K (gnatbind)
16625 @item @code{-K}
16627 Output linker options to @code{stdout}. Includes library search paths,
16628 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
16629 by @code{gnatbind}.
16631 @geindex -l (gnatbind)
16633 @item @code{-l}
16635 Output chosen elaboration order. The output is written to @code{stdout}.
16637 @geindex -O (gnatbind)
16639 @item @code{-O}
16641 Output full names of all the object files that must be linked to provide
16642 the Ada component of the program. The output is written to @code{stdout}.
16643 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
16644 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
16645 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
16646 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
16648 @geindex -o (gnatbind)
16650 @item @code{-o `file'}
16652 Set name of output file to @code{file} instead of the normal
16653 @code{b~`mainprog}.adb` default. Note that @code{file} denote the Ada
16654 binder generated body filename.
16655 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
16656 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
16657 the binder file.
16659 @geindex -r (gnatbind)
16661 @item @code{-r}
16663 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
16664 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
16665 be used to improve code generation in some cases.
16666 @end table
16668 @node Dynamic Allocation Control,Binding with Non-Ada Main Programs,Output Control,Switches for gnatbind
16669 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat dynamic-allocation-control}@anchor{115}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id39}@anchor{11e}
16670 @subsubsection Dynamic Allocation Control
16673 The heap control switches – @code{-H32} and @code{-H64} –
16674 determine whether dynamic allocation uses 32-bit or 64-bit memory.
16675 They only affect compiler-generated allocations via @code{__gnat_malloc};
16676 explicit calls to @code{malloc} and related functions from the C
16677 run-time library are unaffected.
16680 @table @asis
16682 @item @code{-H32}
16684 Allocate memory on 32-bit heap
16686 @item @code{-H64}
16688 Allocate memory on 64-bit heap.  This is the default
16689 unless explicitly overridden by a @code{'Size} clause on the access type.
16690 @end table
16692 These switches are only effective on VMS platforms.
16694 @node Binding with Non-Ada Main Programs,Binding Programs with No Main Subprogram,Dynamic Allocation Control,Switches for gnatbind
16695 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binding-with-non-ada-main-programs}@anchor{7e}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id40}@anchor{11f}
16696 @subsubsection Binding with Non-Ada Main Programs
16699 The description so far has assumed that the main
16700 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
16701 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
16702 program. GNAT also supports the building of executable programs where
16703 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
16704 written in Ada and compiled using GNAT (@ref{2c,,Mixed Language Programming}).
16705 The following switch is used in this situation:
16707 @quotation
16709 @geindex -n (gnatbind)
16710 @end quotation
16713 @table @asis
16715 @item @code{-n}
16717 No main program. The main program is not in Ada.
16718 @end table
16720 In this case, most of the functions of the binder are still required,
16721 but instead of generating a main program, the binder generates a file
16722 containing the following callable routines:
16724 @quotation
16726 @geindex adainit
16729 @table @asis
16731 @item @code{adainit}
16733 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
16734 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
16735 required before the first call to an Ada subprogram.
16737 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
16738 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
16739 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
16740 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
16741 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
16742 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
16743 that the FPU is in the right state.
16744 @end table
16746 @geindex adafinal
16749 @table @asis
16751 @item @code{adafinal}
16753 You must call this routine to perform any library-level finalization
16754 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
16755 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
16756 terminates.
16757 @end table
16758 @end quotation
16760 @geindex -n (gnatbind)
16762 @geindex Binder
16763 @geindex multiple input files
16765 If the @code{-n} switch
16766 is given, more than one ALI file may appear on
16767 the command line for @code{gnatbind}. The normal @code{closure}
16768 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
16769 the closure means finding out the set of units involved by tracing
16770 `with' references. The reason it is necessary to be able to
16771 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
16772 more quite separate groups of Ada units.
16774 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
16775 file, unless overridden by the use of the @code{-o file}.
16777 @geindex -o (gnatbind)
16779 The output is an Ada unit in source form that can be compiled with GNAT.
16780 This compilation occurs automatically as part of the @code{gnatlink}
16781 processing.
16783 Currently the GNAT run-time requires a FPU using 80 bits mode
16784 precision. Under targets where this is not the default it is required to
16785 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
16786 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
16787 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
16788 where floating point computation could be broken after this call.
16790 @node Binding Programs with No Main Subprogram,,Binding with Non-Ada Main Programs,Switches for gnatbind
16791 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binding-programs-with-no-main-subprogram}@anchor{120}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id41}@anchor{121}
16792 @subsubsection Binding Programs with No Main Subprogram
16795 It is possible to have an Ada program which does not have a main
16796 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
16797 packages, then the finalization routines.
16799 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
16801 @quotation
16803 @geindex -z (gnatbind)
16804 @end quotation
16807 @table @asis
16809 @item @code{-z}
16811 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
16812 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
16813 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
16814 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
16815 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
16816 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
16817 the binder switch
16818 @code{-Wx} to override this default).
16819 @end table
16821 @node Command-Line Access,Search Paths for gnatbind,Switches for gnatbind,Binding with gnatbind
16822 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat command-line-access}@anchor{122}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id42}@anchor{123}
16823 @subsection Command-Line Access
16826 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
16827 arguments and program name. In order for this interface to operate
16828 correctly, the two variables
16830 @example
16831 int gnat_argc;
16832 char **gnat_argv;
16833 @end example
16835 @geindex gnat_argv
16837 @geindex gnat_argc
16839 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
16840 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
16841 main program. With no `n' present, @code{gnatbind}
16842 generates the C main program to automatically set these variables.
16843 If the `n' switch is used, there is no automatic way to
16844 set these variables. If they are not set, the procedures in
16845 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
16846 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
16847 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
16848 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
16851 @node Search Paths for gnatbind,Examples of gnatbind Usage,Command-Line Access,Binding with gnatbind
16852 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id43}@anchor{124}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat search-paths-for-gnatbind}@anchor{76}
16853 @subsection Search Paths for @code{gnatbind}
16856 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
16857 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
16859 For source files, it follows exactly the same search rules as @code{gcc}
16860 (see @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
16861 directories searched are:
16864 @itemize *
16866 @item 
16867 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
16868 the switch @code{-I-} is specified.
16870 @item 
16871 All directories specified by @code{-I}
16872 switches on the @code{gnatbind}
16873 command line, in the order given.
16875 @geindex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16877 @item 
16878 Each of the directories listed in the text file whose name is given
16879 by the 
16880 @geindex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16881 @geindex environment variable; ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16882 @code{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} environment variable.
16884 @geindex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16885 @geindex environment variable; ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16886 @code{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the gnat
16887 driver when project files are used. It should not normally be set
16888 by other means.
16890 @geindex ADA_OBJECTS_PATH
16892 @item 
16893 Each of the directories listed in the value of the
16894 @geindex ADA_OBJECTS_PATH
16895 @geindex environment variable; ADA_OBJECTS_PATH
16896 @code{ADA_OBJECTS_PATH} environment variable.
16897 Construct this value
16898 exactly as the 
16899 @geindex PATH
16900 @geindex environment variable; PATH
16901 @code{PATH} environment variable: a list of directory
16902 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
16903 of GNAT).
16905 @item 
16906 The content of the @code{ada_object_path} file which is part of the GNAT
16907 installation tree and is used to store standard libraries such as the
16908 GNAT Run-Time Library (RTL) unless the switch @code{-nostdlib} is
16909 specified. See @ref{72,,Installing a library}
16910 @end itemize
16912 @geindex -I (gnatbind)
16914 @geindex -aI (gnatbind)
16916 @geindex -aO (gnatbind)
16918 In the binder the switch @code{-I}
16919 is used to specify both source and
16920 library file paths. Use @code{-aI}
16921 instead if you want to specify
16922 source paths only, and @code{-aO}
16923 if you want to specify library paths
16924 only. This means that for the binder
16925 @code{-I`dir'} is equivalent to
16926 @code{-aI`dir'}
16927 @code{-aO``dir'}.
16928 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
16929 current working directory.
16931 @geindex Ada
16933 @geindex System
16935 @geindex Interfaces
16937 @geindex GNAT
16939 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
16940 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
16941 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
16942 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
16943 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
16944 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
16945 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
16946 different from the directory containing the sources. In a normal
16947 installation, you need not specify these directory names when compiling
16948 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
16949 cause these files to be found.
16951 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
16952 in compiling sources from multiple directories. This can make
16953 development environments much more flexible.
16955 @node Examples of gnatbind Usage,,Search Paths for gnatbind,Binding with gnatbind
16956 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat examples-of-gnatbind-usage}@anchor{125}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id44}@anchor{126}
16957 @subsection Examples of @code{gnatbind} Usage
16960 Here are some examples of @code{gnatbind} invocations:
16962 @quotation
16964 @example
16965 gnatbind hello
16966 @end example
16968 The main program @code{Hello} (source program in @code{hello.adb}) is
16969 bound using the standard switch settings. The generated main program is
16970 @code{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
16972 @example
16973 gnatbind hello -o mainprog.adb
16974 @end example
16976 The main program @code{Hello} (source program in @code{hello.adb}) is
16977 bound using the standard switch settings. The generated main program is
16978 @code{mainprog.adb} with the associated spec in
16979 @code{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
16980 spec. Note that if this option is used, then linking must be done manually,
16981 since gnatlink will not be able to find the generated file.
16982 @end quotation
16984 @node Linking with gnatlink,Using the GNU make Utility,Binding with gnatbind,Building Executable Programs with GNAT
16985 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id45}@anchor{127}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat linking-with-gnatlink}@anchor{cb}
16986 @section Linking with @code{gnatlink}
16989 @geindex gnatlink
16991 This chapter discusses @code{gnatlink}, a tool that links
16992 an Ada program and builds an executable file. This utility
16993 invokes the system linker (via the @code{gcc} command)
16994 with a correct list of object files and library references.
16995 @code{gnatlink} automatically determines the list of files and
16996 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
16997 generated by the @code{gnatbind} to determine this list.
16999 @menu
17000 * Running gnatlink:: 
17001 * Switches for gnatlink:: 
17003 @end menu
17005 @node Running gnatlink,Switches for gnatlink,,Linking with gnatlink
17006 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id46}@anchor{128}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat running-gnatlink}@anchor{129}
17007 @subsection Running @code{gnatlink}
17010 The form of the @code{gnatlink} command is
17012 @example
17013 $ gnatlink [ switches ] mainprog [.ali]
17014            [ non-Ada objects ] [ linker options ]
17015 @end example
17017 The arguments of @code{gnatlink} (switches, main @code{ALI} file,
17018 non-Ada objects
17019 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
17020 be mistaken for a main @code{ALI} file.
17021 Any file name @code{F} without the @code{.ali}
17022 extension will be taken as the main @code{ALI} file if a file exists
17023 whose name is the concatenation of @code{F} and @code{.ali}.
17025 @code{mainprog.ali} references the ALI file of the main program.
17026 The @code{.ali} extension of this file can be omitted. From this
17027 reference, @code{gnatlink} locates the corresponding binder file
17028 @code{b~mainprog.adb} and, using the information in this file along
17029 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
17030 linker command file to create the executable.
17032 The arguments other than the @code{gnatlink} switches and the main
17033 @code{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
17034 They typically include the names of
17035 object files for units written in other languages than Ada and any library
17036 references required to resolve references in any of these foreign language
17037 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
17039 @code{linker options} is an optional list of linker specific
17040 switches.
17041 The default linker called by gnatlink is @code{gcc} which in
17042 turn calls the appropriate system linker.
17044 One useful option for the linker is @code{-s}: it reduces the size of the
17045 executable by removing all symbol table and relocation information from the
17046 executable.
17048 Standard options for the linker such as @code{-lmy_lib} or
17049 @code{-Ldir} can be added as is.
17050 For options that are not recognized by
17051 @code{gcc} as linker options, use the @code{gcc} switches
17052 @code{-Xlinker} or @code{-Wl,}.
17054 Refer to the GCC documentation for
17055 details.
17057 Here is an example showing how to generate a linker map:
17059 @example
17060 $ gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE
17061 @end example
17063 Using @code{linker options} it is possible to set the program stack and
17064 heap size.
17065 See @ref{12a,,Setting Stack Size from gnatlink} and
17066 @ref{12b,,Setting Heap Size from gnatlink}.
17068 @code{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
17069 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
17070 @code{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
17071 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
17072 presented to the linker.
17074 @node Switches for gnatlink,,Running gnatlink,Linking with gnatlink
17075 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id47}@anchor{12c}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gnatlink}@anchor{12d}
17076 @subsection Switches for @code{gnatlink}
17079 The following switches are available with the @code{gnatlink} utility:
17081 @geindex --version (gnatlink)
17084 @table @asis
17086 @item @code{--version}
17088 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
17089 @end table
17091 @geindex --help (gnatlink)
17094 @table @asis
17096 @item @code{--help}
17098 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17099 all other options.
17100 @end table
17102 @geindex Command line length
17104 @geindex -f (gnatlink)
17107 @table @asis
17109 @item @code{-f}
17111 On some targets, the command line length is limited, and @code{gnatlink}
17112 will generate a separate file for the linker if the list of object files
17113 is too long.
17114 The @code{-f} switch forces this file
17115 to be generated even if
17116 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
17117 special situations where the command line length is exceeded.
17118 @end table
17120 @geindex Debugging information
17121 @geindex including
17123 @geindex -g (gnatlink)
17126 @table @asis
17128 @item @code{-g}
17130 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
17131 other words, @code{b~mainprog.adb}) to be compiled with @code{-g}.
17132 In addition, the binder does not delete the @code{b~mainprog.adb},
17133 @code{b~mainprog.o} and @code{b~mainprog.ali} files.
17134 Without @code{-g}, the binder removes these files by default.
17135 @end table
17137 @geindex -n (gnatlink)
17140 @table @asis
17142 @item @code{-n}
17144 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
17145 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
17146 the binder file.
17147 @end table
17149 @geindex -v (gnatlink)
17152 @table @asis
17154 @item @code{-v}
17156 Verbose mode. Causes additional information to be output, including a full
17157 list of the included object files.
17158 This switch option is most useful when you want
17159 to see what set of object files are being used in the link step.
17160 @end table
17162 @geindex -v -v (gnatlink)
17165 @table @asis
17167 @item @code{-v -v}
17169 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
17170 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
17171 @end table
17173 @geindex -o (gnatlink)
17176 @table @asis
17178 @item @code{-o `exec-name'}
17180 @code{exec-name} specifies an alternate name for the generated
17181 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
17182 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
17183 an executable called @code{try}.
17184 @end table
17186 @geindex -B (gnatlink)
17189 @table @asis
17191 @item @code{-B`dir'}
17193 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
17194 from @code{dir} instead of the default location. Only use this switch
17195 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
17196 See the @code{Directory Options} section in @cite{The_GNU_Compiler_Collection}
17197 for further details. You would normally use the @code{-b} or
17198 @code{-V} switch instead.
17199 @end table
17201 @geindex -M (gnatlink)
17204 @table @asis
17206 @item @code{-M}
17208 When linking an executable, create a map file. The name of the map file
17209 has the same name as the executable with extension “.map”.
17210 @end table
17212 @geindex -M= (gnatlink)
17215 @table @asis
17217 @item @code{-M=`mapfile'}
17219 When linking an executable, create a map file. The name of the map file is
17220 @code{mapfile}.
17221 @end table
17223 @geindex --GCC=compiler_name (gnatlink)
17226 @table @asis
17228 @item @code{--GCC=`compiler_name'}
17230 Program used for compiling the binder file. The default is
17231 @code{gcc}. You need to use quotes around @code{compiler_name} if
17232 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
17233 As an example @code{--GCC="foo -x -y"} will instruct @code{gnatlink} to
17234 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @code{-c} is always
17235 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
17236 command that will be used by @code{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
17237 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
17238 itself must not include any embedded spaces. If the compiler executable is
17239 different from the default one (gcc or <prefix>-gcc), then the back-end
17240 switches in the ALI file are not used to compile the binder generated source.
17241 For example, this is the case with @code{--GCC="foo -x -y"}. But the back end
17242 switches will be used for @code{--GCC="gcc -gnatv"}. If several
17243 @code{--GCC=compiler_name} are used, only the last @code{compiler_name}
17244 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
17245 into account. Thus,
17246 @code{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
17247 @code{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
17248 @end table
17250 @geindex --LINK= (gnatlink)
17253 @table @asis
17255 @item @code{--LINK=`name'}
17257 @code{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
17258 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
17259 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
17260 name for the linker is @code{gcc}. When this switch is used, the
17261 specified linker is called instead of @code{gcc} with exactly the same
17262 parameters that would have been passed to @code{gcc} so if the desired
17263 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
17264 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
17265 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
17266 switch.
17267 @end table
17269 @node Using the GNU make Utility,,Linking with gnatlink,Building Executable Programs with GNAT
17270 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id48}@anchor{12e}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-the-gnu-make-utility}@anchor{70}
17271 @section Using the GNU @code{make} Utility
17274 @geindex make (GNU)
17275 @geindex GNU make
17277 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
17278 problems. It does not explain how to write a makefile, nor does it try to replace the
17279 @code{gnatmake} utility (@ref{c8,,Building with gnatmake}).
17281 All the examples in this section are specific to the GNU version of
17282 make. Although @code{make} is a standard utility, and the basic language
17283 is the same, these examples use some advanced features found only in
17284 @code{GNU make}.
17286 @menu
17287 * Using gnatmake in a Makefile:: 
17288 * Automatically Creating a List of Directories:: 
17289 * Generating the Command Line Switches:: 
17290 * Overcoming Command Line Length Limits:: 
17292 @end menu
17294 @node Using gnatmake in a Makefile,Automatically Creating a List of Directories,,Using the GNU make Utility
17295 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id49}@anchor{12f}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-gnatmake-in-a-makefile}@anchor{130}
17296 @subsection Using gnatmake in a Makefile
17299 @c index makefile (GNU make)
17301 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
17302 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
17303 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
17304 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
17305 time of very big applications while maintaining full coherence at
17306 each step of the build process.
17308 The list of dependencies are handled automatically by
17309 @code{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
17310 the appropriate directories.
17312 Note that you should also read the example on how to automatically
17313 create the list of directories
17314 (@ref{131,,Automatically Creating a List of Directories})
17315 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
17317 @example
17318 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
17319 ## configuration:
17320 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
17321 ##    Each of these csc is put in its own directory.
17322 ##    Their name are referenced by the directory names.
17323 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
17324 ##    with static libraries)
17325 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
17326 ##    csc) is put in the top level directory (where the Makefile is).
17327 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
17328 ##                    \\_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
17329 ##                    \\_ ...
17330 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
17331 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
17332 ## gnatlink below)
17334 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
17335 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
17336 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
17338 # The list of computer software component for your project. This might be
17339 # generated automatically.
17340 CSC_LIST=aa bb cc
17342 # Name of the main program (no extension)
17343 MAIN=main
17345 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
17346 #NEED_FPIC=-fPIC
17348 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
17349 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
17350 # directory in the Object_Path.
17351 GLIB=...
17353 # The directories for the libraries
17354 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
17355 # could simply use the expanded form:
17356 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
17357 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
17359 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
17360     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
17361     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
17363 objects::
17364     # recompile the sources
17365     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
17367 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
17368 # by a new tool, gnatmlib
17369 $@{LIB_DIR@}:
17370     mkdir -p $@{dir $@@ @}
17371     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
17372     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
17374 # The dependencies for the modules
17375 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
17376 # make won't be able to do it itself.
17377 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
17378 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
17379 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
17381 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
17382 # program
17383 run::
17384     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
17386 clean::
17387     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
17388     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
17389     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
17390     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
17391 @end example
17393 @node Automatically Creating a List of Directories,Generating the Command Line Switches,Using gnatmake in a Makefile,Using the GNU make Utility
17394 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat automatically-creating-a-list-of-directories}@anchor{131}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id50}@anchor{132}
17395 @subsection Automatically Creating a List of Directories
17398 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
17399 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
17400 specify each of them by hand, since you then have full control over what
17401 is the proper order for these directories, which ones should be
17402 included.
17404 However, in larger projects, which might involve hundreds of
17405 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
17406 automatically.
17408 The example below presents two methods. The first one, although less
17409 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
17410 characters, that are automatically expanded by @code{make}. Its
17411 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
17412 organization of your project, such as for instance the directory tree
17413 depth, whether some directories are found in a separate tree, etc.
17415 The second method is the most general one. It requires an external
17416 program, called @code{find}, which is standard on all Unix systems. All
17417 the directories found under a given root directory will be added to the
17418 list.
17420 @example
17421 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
17422 # All the directories can contain any number of files
17423 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
17424 #                       ->  ab
17425 #                       ->  ac
17426 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
17427 #                       ->  bb
17428 #                       ->  bc
17429 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
17430 # you need this list (see the other examples in this section)
17432 # The root of your project's directory hierarchy
17433 ROOT_DIRECTORY=.
17435 ####
17436 # First method: specify explicitly the list of directories
17437 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
17438 ####
17440 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
17442 ####
17443 # Second method: use wildcards
17444 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
17445 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
17446 # to avoid duplicate directory names.
17447 # We thus use make's `@w{`}dir`@w{`} and `@w{`}sort`@w{`} functions.
17448 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
17449 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
17450 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
17451 ####
17453 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
17454                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
17456 ####
17457 # Third method: use an external program
17458 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
17459 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
17460 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
17461 ####
17463 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
17464 @end example
17466 @node Generating the Command Line Switches,Overcoming Command Line Length Limits,Automatically Creating a List of Directories,Using the GNU make Utility
17467 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat generating-the-command-line-switches}@anchor{133}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id51}@anchor{134}
17468 @subsection Generating the Command Line Switches
17471 Once you have created the list of directories as explained in the
17472 previous section (@ref{131,,Automatically Creating a List of Directories}),
17473 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
17475 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
17476 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
17477 of directories.
17479 @example
17480 # see "Automatically creating a list of directories" to create
17481 # these variables
17482 SOURCE_DIRS=
17483 OBJECT_DIRS=
17485 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
17486 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
17488 all:
17489         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
17490 @end example
17492 @node Overcoming Command Line Length Limits,,Generating the Command Line Switches,Using the GNU make Utility
17493 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id52}@anchor{135}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat overcoming-command-line-length-limits}@anchor{136}
17494 @subsection Overcoming Command Line Length Limits
17497 One problem that might be encountered on big projects is that many
17498 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
17499 gnatmake the list of source and object directories.
17501 This example shows how you can set up environment variables, which will
17502 make @code{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
17503 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
17504 even none on most systems).
17506 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
17507 using one of the methods presented in
17508 @ref{131,,Automatically Creating a List of Directories}.
17509 For the sake of completeness, we assume that the object
17510 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
17512 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
17513 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
17514 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
17515 make behavior which is to expand the variables only when they are
17516 actually used.
17518 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
17519 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
17521 @example
17522 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECTS_PATH.
17523 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
17524 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
17525 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECTS_PATH).
17526 # You can of course have different values for these variables.
17528 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
17529 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
17530 # library is installed.
17532 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
17533 # variables
17534 SOURCE_DIRS=
17535 OBJECT_DIRS=
17537 empty:=
17538 space:=$@{empty@} $@{empty@}
17539 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
17540 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
17541 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
17542 ADA_OBJECTS_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
17543 export ADA_INCLUDE_PATH
17544 export ADA_OBJECTS_PATH
17546 all:
17547         gnatmake main_unit
17548 @end example
17550 @node GNAT Utility Programs,GNAT and Program Execution,Building Executable Programs with GNAT,Top
17551 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs doc}@anchor{137}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs gnat-utility-programs}@anchor{b}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id1}@anchor{138}
17552 @chapter GNAT Utility Programs
17555 This chapter describes a number of utility programs:
17559 @itemize *
17561 @item 
17562 @ref{139,,The File Cleanup Utility gnatclean}
17564 @item 
17565 @ref{13a,,The GNAT Library Browser gnatls}
17566 @end itemize
17568 Other GNAT utilities are described elsewhere in this manual:
17571 @itemize *
17573 @item 
17574 @ref{42,,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname}
17576 @item 
17577 @ref{4c,,File Name Krunching with gnatkr}
17579 @item 
17580 @ref{1d,,Renaming Files with gnatchop}
17582 @item 
17583 @ref{90,,Preprocessing with gnatprep}
17584 @end itemize
17586 @menu
17587 * The File Cleanup Utility gnatclean:: 
17588 * The GNAT Library Browser gnatls:: 
17590 @end menu
17592 @node The File Cleanup Utility gnatclean,The GNAT Library Browser gnatls,,GNAT Utility Programs
17593 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id2}@anchor{13b}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs the-file-cleanup-utility-gnatclean}@anchor{139}
17594 @section The File Cleanup Utility @code{gnatclean}
17597 @geindex File cleanup tool
17599 @geindex gnatclean
17601 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
17602 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
17603 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
17604 generated files and executable files.
17606 @menu
17607 * Running gnatclean:: 
17608 * Switches for gnatclean:: 
17610 @end menu
17612 @node Running gnatclean,Switches for gnatclean,,The File Cleanup Utility gnatclean
17613 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id3}@anchor{13c}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs running-gnatclean}@anchor{13d}
17614 @subsection Running @code{gnatclean}
17617 The @code{gnatclean} command has the form:
17619 @quotation
17621 @example
17622 $ gnatclean switches names
17623 @end example
17624 @end quotation
17626 where @code{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.ads} and
17627 @code{adb} may be omitted. If a project file is specified using switch
17628 @code{-P}, then @code{names} may be completely omitted.
17630 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
17631 if switch @code{-c} is not specified, by the binder and
17632 the linker. In informative-only mode, specified by switch
17633 @code{-n}, the list of files that would have been deleted in
17634 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
17636 @node Switches for gnatclean,,Running gnatclean,The File Cleanup Utility gnatclean
17637 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id4}@anchor{13e}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs switches-for-gnatclean}@anchor{13f}
17638 @subsection Switches for @code{gnatclean}
17641 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
17643 @geindex --version (gnatclean)
17646 @table @asis
17648 @item @code{--version}
17650 Display copyright and version, then exit disregarding all other options.
17651 @end table
17653 @geindex --help (gnatclean)
17656 @table @asis
17658 @item @code{--help}
17660 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17661 all other options.
17663 @item @code{--subdirs=`subdir'}
17665 Actual object directory of each project file is the subdirectory subdir of the
17666 object directory specified or defaulted in the project file.
17668 @item @code{--unchecked-shared-lib-imports}
17670 By default, shared library projects are not allowed to import static library
17671 projects. When this switch is used on the command line, this restriction is
17672 relaxed.
17673 @end table
17675 @geindex -c (gnatclean)
17678 @table @asis
17680 @item @code{-c}
17682 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
17683 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
17684 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
17685 @end table
17687 @geindex -D (gnatclean)
17690 @table @asis
17692 @item @code{-D `dir'}
17694 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory @code{dir}.
17695 @end table
17697 @geindex -F (gnatclean)
17700 @table @asis
17702 @item @code{-F}
17704 When using project files, if some errors or warnings are detected during
17705 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
17706 -v), then error lines start with the full path name of the project
17707 file, rather than its simple file name.
17708 @end table
17710 @geindex -h (gnatclean)
17713 @table @asis
17715 @item @code{-h}
17717 Output a message explaining the usage of @code{gnatclean}.
17718 @end table
17720 @geindex -n (gnatclean)
17723 @table @asis
17725 @item @code{-n}
17727 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
17728 that would have been deleted if this switch was not specified.
17729 @end table
17731 @geindex -P (gnatclean)
17734 @table @asis
17736 @item @code{-P`project'}
17738 Use project file @code{project}. Only one such switch can be used.
17739 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
17740 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
17741 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
17742 on the command line.
17743 @end table
17745 @geindex -q (gnatclean)
17748 @table @asis
17750 @item @code{-q}
17752 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
17753 verbose mode (switch -v) or in informative-only mode
17754 (switch -n).
17755 @end table
17757 @geindex -r (gnatclean)
17760 @table @asis
17762 @item @code{-r}
17764 When a project file is specified (using switch -P),
17765 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
17766 is not specified, only the files related to the main project file are to be
17767 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
17768 @end table
17770 @geindex -v (gnatclean)
17773 @table @asis
17775 @item @code{-v}
17777 Verbose mode.
17778 @end table
17780 @geindex -vP (gnatclean)
17783 @table @asis
17785 @item @code{-vP`x'}
17787 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
17788 @ref{d1,,Switches Related to Project Files}.
17789 @end table
17791 @geindex -X (gnatclean)
17794 @table @asis
17796 @item @code{-X`name'=`value'}
17798 Indicates that external variable @code{name} has the value @code{value}.
17799 The Project Manager will use this value for occurrences of
17800 @code{external(name)} when parsing the project file.
17801 See @ref{d1,,Switches Related to Project Files}.
17802 @end table
17804 @geindex -aO (gnatclean)
17807 @table @asis
17809 @item @code{-aO`dir'}
17811 When searching for ALI and object files, look in directory @code{dir}.
17812 @end table
17814 @geindex -I (gnatclean)
17817 @table @asis
17819 @item @code{-I`dir'}
17821 Equivalent to @code{-aO`dir'}.
17822 @end table
17824 @geindex -I- (gnatclean)
17826 @geindex Source files
17827 @geindex suppressing search
17830 @table @asis
17832 @item @code{-I-}
17834 Do not look for ALI or object files in the directory
17835 where @code{gnatclean} was invoked.
17836 @end table
17838 @node The GNAT Library Browser gnatls,,The File Cleanup Utility gnatclean,GNAT Utility Programs
17839 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id5}@anchor{140}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs the-gnat-library-browser-gnatls}@anchor{13a}
17840 @section The GNAT Library Browser @code{gnatls}
17843 @geindex Library browser
17845 @geindex gnatls
17847 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
17848 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
17849 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
17850 as well as various characteristics.
17852 @menu
17853 * Running gnatls:: 
17854 * Switches for gnatls:: 
17855 * Example of gnatls Usage:: 
17857 @end menu
17859 @node Running gnatls,Switches for gnatls,,The GNAT Library Browser gnatls
17860 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id6}@anchor{141}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs running-gnatls}@anchor{142}
17861 @subsection Running @code{gnatls}
17864 The @code{gnatls} command has the form
17866 @quotation
17868 @example
17869 $ gnatls switches object_or_ali_file
17870 @end example
17871 @end quotation
17873 The main argument is the list of object or @code{ali} files
17874 (see @ref{28,,The Ada Library Information Files})
17875 for which information is requested.
17877 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
17878 four-column listing. Each line represents information for a specific
17879 object. The first column gives the full path of the object, the second
17880 column gives the name of the principal unit in this object, the third
17881 column gives the status of the source and the fourth column gives the
17882 full path of the source representing this unit.
17883 Here is a simple example of use:
17885 @quotation
17887 @example
17888 $ gnatls *.o
17889 ./demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
17890 ./demo2.o            demo2             OK demo2.adb
17891 ./hello.o            h1                OK hello.adb
17892 ./instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
17893 ./instr.o            instr             OK instr.adb
17894 ./tef.o              tef              DIF tef.adb
17895 ./text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
17896 ./tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
17897 @end example
17898 @end quotation
17900 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
17901 contained in
17902 object file @code{demo1.o} is demo1, whose main source is in
17903 @code{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
17904 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
17905 qualifier which can be:
17908 @table @asis
17910 @item `OK (unchanged)'
17912 The version of the source file used for the compilation of the
17913 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
17915 @item `MOK (slightly modified)'
17917 The version of the source file used for the compilation of the
17918 specified unit differs from the actual source file but not enough to
17919 require recompilation. If you use gnatmake with the option
17920 @code{-m} (minimal recompilation), a file marked
17921 MOK will not be recompiled.
17923 @item `DIF (modified)'
17925 No version of the source found on the path corresponds to the source
17926 used to build this object.
17928 @item `??? (file not found)'
17930 No source file was found for this unit.
17932 @item `HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)'
17934 The version of the source that corresponds exactly to the source used
17935 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
17936 version of the same source that has been modified.
17937 @end table
17939 @node Switches for gnatls,Example of gnatls Usage,Running gnatls,The GNAT Library Browser gnatls
17940 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id7}@anchor{143}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs switches-for-gnatls}@anchor{144}
17941 @subsection Switches for @code{gnatls}
17944 @code{gnatls} recognizes the following switches:
17946 @geindex --version (gnatls)
17949 @table @asis
17951 @item @code{--version}
17953 Display copyright and version, then exit disregarding all other options.
17954 @end table
17956 @geindex --help (gnatls)
17959 @table @asis
17961 @item @code{--help}
17963 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17964 all other options.
17965 @end table
17967 @geindex -a (gnatls)
17970 @table @asis
17972 @item @code{-a}
17974 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
17975 Especially useful with @code{-d}.
17976 @end table
17978 @geindex -d (gnatls)
17981 @table @asis
17983 @item @code{-d}
17985 List sources from which specified units depend on.
17986 @end table
17988 @geindex -h (gnatls)
17991 @table @asis
17993 @item @code{-h}
17995 Output the list of options.
17996 @end table
17998 @geindex -o (gnatls)
18001 @table @asis
18003 @item @code{-o}
18005 Only output information about object files.
18006 @end table
18008 @geindex -s (gnatls)
18011 @table @asis
18013 @item @code{-s}
18015 Only output information about source files.
18016 @end table
18018 @geindex -u (gnatls)
18021 @table @asis
18023 @item @code{-u}
18025 Only output information about compilation units.
18026 @end table
18028 @geindex -files (gnatls)
18031 @table @asis
18033 @item @code{-files=`file'}
18035 Take as arguments the files listed in text file @code{file}.
18036 Text file @code{file} may contain empty lines that are ignored.
18037 Each nonempty line should contain the name of an existing file.
18038 Several such switches may be specified simultaneously.
18039 @end table
18041 @geindex -aO (gnatls)
18043 @geindex -aI (gnatls)
18045 @geindex -I (gnatls)
18047 @geindex -I- (gnatls)
18050 @table @asis
18052 @item @code{-aO`dir'}, @code{-aI`dir'}, @code{-I`dir'}, @code{-I-}, @code{-nostdinc}
18054 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @code{gnatmake}
18055 flags (@ref{d0,,Switches for gnatmake}).
18056 @end table
18058 @geindex -aP (gnatls)
18061 @table @asis
18063 @item @code{-aP`dir'}
18065 Add @code{dir} at the beginning of the project search dir.
18066 @end table
18068 @geindex --RTS (gnatls)
18071 @table @asis
18073 @item @code{--RTS=`rts-path'}
18075 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
18076 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{d0,,Switches for gnatmake}).
18077 @end table
18079 @geindex -v (gnatls)
18082 @table @asis
18084 @item @code{-v}
18086 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
18087 the default column layout but instead use long format giving as much as
18088 information possible on each requested units, including special
18089 characteristics such as:
18092 @itemize *
18094 @item 
18095 `Preelaborable': The unit is preelaborable in the Ada sense.
18097 @item 
18098 `No_Elab_Code':  No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
18100 @item 
18101 `Pure': The unit is pure in the Ada sense.
18103 @item 
18104 `Elaborate_Body': The unit contains a pragma Elaborate_Body.
18106 @item 
18107 `Remote_Types': The unit contains a pragma Remote_Types.
18109 @item 
18110 `Shared_Passive': The unit contains a pragma Shared_Passive.
18112 @item 
18113 `Predefined': This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
18114 by the user.
18116 @item 
18117 `Remote_Call_Interface': The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
18118 @end itemize
18119 @end table
18121 @node Example of gnatls Usage,,Switches for gnatls,The GNAT Library Browser gnatls
18122 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs example-of-gnatls-usage}@anchor{145}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id8}@anchor{146}
18123 @subsection Example of @code{gnatls} Usage
18126 Example of using the verbose switch. Note how the source and
18127 object paths are affected by the -I switch.
18129 @quotation
18131 @example
18132 $ gnatls -v -I.. demo1.o
18134 GNATLS 5.03w (20041123-34)
18135 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
18137 Source Search Path:
18138    <Current_Directory>
18139    ../
18140    /home/comar/local/adainclude/
18142 Object Search Path:
18143    <Current_Directory>
18144    ../
18145    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
18147 Project Search Path:
18148    <Current_Directory>
18149    /home/comar/local/lib/gnat/
18151 ./demo1.o
18152    Unit =>
18153      Name   => demo1
18154      Kind   => subprogram body
18155      Flags  => No_Elab_Code
18156      Source => demo1.adb    modified
18157 @end example
18158 @end quotation
18160 The following is an example of use of the dependency list.
18161 Note the use of the -s switch
18162 which gives a straight list of source files. This can be useful for
18163 building specialized scripts.
18165 @quotation
18167 @example
18168 $ gnatls -d demo2.o
18169 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
18170                          OK gen_list.ads
18171                          OK gen_list.adb
18172                          OK instr.ads
18173                          OK instr-child.ads
18175 $ gnatls -d -s -a demo1.o
18176 demo1.adb
18177 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
18178 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
18179 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
18180 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
18181 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
18182 gen_list.ads
18183 gen_list.adb
18184 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
18185 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
18186 instr.ads
18187 /home/comar/local/adainclude/system.ads
18188 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
18189 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
18190 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
18191 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
18192 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
18193 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
18194 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
18195 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
18196 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
18197 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
18198 @end example
18199 @end quotation
18205 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
18207 @node GNAT and Program Execution,Platform-Specific Information,GNAT Utility Programs,Top
18208 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution doc}@anchor{147}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution gnat-and-program-execution}@anchor{c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id1}@anchor{148}
18209 @chapter GNAT and Program Execution
18212 This chapter covers several topics:
18215 @itemize *
18217 @item 
18218 @ref{149,,Running and Debugging Ada Programs}
18220 @item 
18221 @ref{14a,,Profiling}
18223 @item 
18224 @ref{14b,,Improving Performance}
18226 @item 
18227 @ref{14c,,Overflow Check Handling in GNAT}
18229 @item 
18230 @ref{14d,,Performing Dimensionality Analysis in GNAT}
18232 @item 
18233 @ref{14e,,Stack Related Facilities}
18235 @item 
18236 @ref{14f,,Memory Management Issues}
18237 @end itemize
18239 @menu
18240 * Running and Debugging Ada Programs:: 
18241 * Profiling:: 
18242 * Improving Performance:: 
18243 * Overflow Check Handling in GNAT:: 
18244 * Performing Dimensionality Analysis in GNAT:: 
18245 * Stack Related Facilities:: 
18246 * Memory Management Issues:: 
18248 @end menu
18250 @node Running and Debugging Ada Programs,Profiling,,GNAT and Program Execution
18251 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id2}@anchor{149}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution running-and-debugging-ada-programs}@anchor{150}
18252 @section Running and Debugging Ada Programs
18255 @geindex Debugging
18257 This section discusses how to debug Ada programs.
18259 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
18262 @itemize *
18264 @item 
18265 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
18266 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
18267 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
18268 the program.
18270 @item 
18271 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
18272 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
18273 results, or may terminate abnormally with some exception.
18275 @item 
18276 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
18277 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
18278 the incorrect user program.
18279 @end itemize
18281 @geindex Debugger
18283 @geindex gdb
18285 @menu
18286 * The GNAT Debugger GDB:: 
18287 * Running GDB:: 
18288 * Introduction to GDB Commands:: 
18289 * Using Ada Expressions:: 
18290 * Calling User-Defined Subprograms:: 
18291 * Using the next Command in a Function:: 
18292 * Stopping When Ada Exceptions Are Raised:: 
18293 * Ada Tasks:: 
18294 * Debugging Generic Units:: 
18295 * Remote Debugging with gdbserver:: 
18296 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate:: 
18297 * Naming Conventions for GNAT Source Files:: 
18298 * Getting Internal Debugging Information:: 
18299 * Stack Traceback:: 
18300 * Pretty-Printers for the GNAT runtime:: 
18302 @end menu
18304 @node The GNAT Debugger GDB,Running GDB,,Running and Debugging Ada Programs
18305 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id3}@anchor{151}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution the-gnat-debugger-gdb}@anchor{152}
18306 @subsection The GNAT Debugger GDB
18309 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
18310 can be used to debug mixed-language programs compiled with @code{gcc},
18311 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
18312 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
18313 complex Ada data structures.
18315 See @cite{Debugging with GDB},
18316 for full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
18317 its usage on programs. This manual should be consulted for full
18318 details. The section that follows is a brief introduction to the
18319 philosophy and use of @code{GDB}.
18321 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
18322 information into the generated object file, including information on
18323 line numbers, and on declared types and variables. This information is
18324 separate from the generated code. It makes the object files considerably
18325 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
18326 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
18327 generation of debug information is triggered by the use of the
18328 @code{-g} switch in the @code{gcc} or @code{gnatmake} command
18329 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
18330 the use of these options does not change the generated code.
18332 The debugging information is written in standard system formats that
18333 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
18334 of the information is typically designed to describe C types and
18335 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
18336 details about Ada types and variables to be encoded into these
18337 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
18338 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
18339 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
18340 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
18342 When a program is bound and linked, the debugging information is
18343 collected from the object files, and stored in the executable image of
18344 the program. Again, this process significantly increases the size of
18345 the generated executable file, but it does not increase the size of
18346 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
18347 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
18348 not present, and takes no more actual memory.
18350 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
18351 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
18352 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
18353 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
18354 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
18355 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
18356 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
18357 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
18358 the debugging information and can respond to user commands to inspect
18359 variables, and more generally to report on the state of execution.
18361 @node Running GDB,Introduction to GDB Commands,The GNAT Debugger GDB,Running and Debugging Ada Programs
18362 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id4}@anchor{153}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution running-gdb}@anchor{154}
18363 @subsection Running GDB
18366 This section describes how to initiate the debugger.
18368 The debugger can be launched from a @code{GNAT Studio} menu or
18369 directly from the command line. The description below covers the latter use.
18370 All the commands shown can be used in the @code{GNAT Studio} debug console window,
18371 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
18373 The command to run @code{GDB} is
18375 @quotation
18377 @example
18378 $ gdb program
18379 @end example
18380 @end quotation
18382 where @code{program} is the name of the executable file. This
18383 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
18384 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
18385 exactly as if the debugger were not present. The following section
18386 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
18388 @node Introduction to GDB Commands,Using Ada Expressions,Running GDB,Running and Debugging Ada Programs
18389 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id5}@anchor{155}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution introduction-to-gdb-commands}@anchor{156}
18390 @subsection Introduction to GDB Commands
18393 @code{GDB} contains a large repertoire of commands.
18394 See @cite{Debugging with GDB} for extensive documentation on the use
18395 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
18396 the command `help' invoked from within GDB activates a simple help
18397 facility which summarizes the available commands and their options.
18398 In this section we summarize a few of the most commonly
18399 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
18400 a simple program with debugging information and experiment with the use of
18401 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
18402 following section.
18405 @itemize *
18407 @item 
18409 @table @asis
18411 @item @code{set args @var{arguments}}
18413 The `arguments' list above is a list of arguments to be passed to
18414 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
18415 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
18416 command is not needed if the program does not require arguments.
18417 @end table
18419 @item 
18421 @table @asis
18423 @item @code{run}
18425 The @code{run} command causes execution of the program to start from
18426 the beginning. If the program is already running, that is to say if
18427 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
18428 for confirmation that you want to abandon the current execution and
18429 restart.
18430 @end table
18432 @item 
18434 @table @asis
18436 @item @code{breakpoint @var{location}}
18438 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
18439 execution will halt and @code{GDB} will await further
18440 commands. `location' is
18441 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
18442 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
18443 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
18444 those subprograms you want to breakpoint. You can also
18445 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
18446 and execution encounters the breakpoint, then the program
18447 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
18448 printing the line of code before which the program is halted.
18449 @end table
18451 @item 
18453 @table @asis
18455 @item @code{catch exception @var{name}}
18457 This command causes the program execution to stop whenever exception
18458 @code{name} is raised.  If @code{name} is omitted, then the execution is
18459 suspended when any exception is raised.
18460 @end table
18462 @item 
18464 @table @asis
18466 @item @code{print @var{expression}}
18468 This will print the value of the given expression. Most simple
18469 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
18470 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
18471 @end table
18473 @item 
18475 @table @asis
18477 @item @code{continue}
18479 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
18480 termination of the program.
18481 @end table
18483 @item 
18485 @table @asis
18487 @item @code{step}
18489 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
18490 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
18491 the called subprogram.
18492 @end table
18494 @item 
18496 @table @asis
18498 @item @code{next}
18500 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
18501 returns from the call.
18502 @end table
18504 @item 
18506 @table @asis
18508 @item @code{list}
18510 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
18511 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
18512 relevant source file displayed. Successive applications of this command
18513 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
18514 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
18515 @end table
18517 @item 
18519 @table @asis
18521 @item @code{backtrace}
18523 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
18524 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
18525 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
18526 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
18527 @end table
18529 @item 
18531 @table @asis
18533 @item @code{up}
18535 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
18536 to the current frame. The command @code{up} can be used to
18537 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
18538 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
18539 @end table
18541 @item 
18543 @table @asis
18545 @item @code{down}
18547 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
18548 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
18549 @end table
18551 @item 
18553 @table @asis
18555 @item @code{frame @var{n}}
18557 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
18558 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
18559 @end table
18561 @item 
18563 @table @asis
18565 @item @code{kill}
18567 Kills the child process in which the program is running under GDB.
18568 This may be useful for several purposes:
18571 @itemize *
18573 @item 
18574 It allows you to recompile and relink your program, since on many systems
18575 you cannot regenerate an executable file while it is running in a process.
18577 @item 
18578 You can run your program outside the debugger, on systems that do not
18579 permit executing a program outside GDB while breakpoints are set
18580 within GDB.
18582 @item 
18583 It allows you to debug a core dump rather than a running process.
18584 @end itemize
18585 @end table
18586 @end itemize
18588 The above list is a very short introduction to the commands that
18589 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
18590 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
18591 the ability to debug at the machine instruction level and many other
18592 features are described in detail in @cite{Debugging with GDB}.
18593 Note that most commands can be abbreviated
18594 (for example, c for continue, bt for backtrace).
18596 @node Using Ada Expressions,Calling User-Defined Subprograms,Introduction to GDB Commands,Running and Debugging Ada Programs
18597 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id6}@anchor{157}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution using-ada-expressions}@anchor{158}
18598 @subsection Using Ada Expressions
18601 @geindex Ada expressions (in gdb)
18603 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
18604 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
18606 @quotation
18609 @itemize *
18611 @item 
18612 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
18613 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
18614 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
18615 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
18617 @item 
18618 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
18619 are not particularly relevant in a debugging context.
18621 @item 
18622 That brevity is important to the @code{GDB} user.
18623 @end itemize
18624 @end quotation
18626 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
18627 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
18628 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
18629 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
18630 @code{GDB} asks the user’s intent.
18632 For details on the supported Ada syntax, see @cite{Debugging with GDB}.
18634 @node Calling User-Defined Subprograms,Using the next Command in a Function,Using Ada Expressions,Running and Debugging Ada Programs
18635 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution calling-user-defined-subprograms}@anchor{159}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id7}@anchor{15a}
18636 @subsection Calling User-Defined Subprograms
18639 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
18640 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
18641 a subprogram call statement in the form:
18643 @quotation
18645 @example
18646 call subprogram-name (parameters)
18647 @end example
18648 @end quotation
18650 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
18651 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
18652 @code{GDB} commands.
18654 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
18655 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
18656 can include variables from the program being debugged. The
18657 subprogram must be defined
18658 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
18659 subprogram within the environment of your program execution (which
18660 means that the subprogram is free to access or even modify variables
18661 within your program).
18663 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
18664 debugging routines that are tailored to particular data structures
18665 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
18666 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
18667 of its physical layout. After all, the standard
18668 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
18669 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
18670 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
18672 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
18673 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
18674 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
18675 is an index into a table of nodes).
18676 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
18677 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
18678 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
18679 a useful high level representation of the tree node, which includes the
18680 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
18681 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
18682 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
18683 look at the body of the PN procedure in the stated file.
18685 Another useful application of this capability is to deal with situations of
18686 complex data which are not handled suitably by GDB. For example, if you specify
18687 Convention Fortran for a multi-dimensional array, GDB does not know that
18688 the ordering of array elements has been switched and will not properly
18689 address the array elements. In such a case, instead of trying to print the
18690 elements directly from GDB, you can write a callable procedure that prints
18691 the elements in the desired format.
18693 @node Using the next Command in a Function,Stopping When Ada Exceptions Are Raised,Calling User-Defined Subprograms,Running and Debugging Ada Programs
18694 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id8}@anchor{15b}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution using-the-next-command-in-a-function}@anchor{15c}
18695 @subsection Using the `next' Command in a Function
18698 When you use the @code{next} command in a function, the current source
18699 location will advance to the next statement as usual. A special case
18700 arises in the case of a @code{return} statement.
18702 Part of the code for a return statement is the ‘epilogue’ of the function.
18703 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
18704 this epilogue code, and it is typically associated with the last return
18705 statement in the function if there is more than one return. In some
18706 implementations, this epilogue is associated with the first statement
18707 of the function.
18709 The result is that if you use the @code{next} command from a return
18710 statement that is not the last return statement of the function you
18711 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
18712 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
18713 The value returned is always that from the first return statement
18714 that was stepped through.
18716 @node Stopping When Ada Exceptions Are Raised,Ada Tasks,Using the next Command in a Function,Running and Debugging Ada Programs
18717 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id9}@anchor{15d}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stopping-when-ada-exceptions-are-raised}@anchor{15e}
18718 @subsection Stopping When Ada Exceptions Are Raised
18721 @geindex Exceptions (in gdb)
18723 You can set catchpoints that stop the program execution when your program
18724 raises selected exceptions.
18727 @itemize *
18729 @item 
18731 @table @asis
18733 @item @code{catch exception}
18735 Set a catchpoint that stops execution whenever (any task in the) program
18736 raises any exception.
18737 @end table
18739 @item 
18741 @table @asis
18743 @item @code{catch exception @var{name}}
18745 Set a catchpoint that stops execution whenever (any task in the) program
18746 raises the exception `name'.
18747 @end table
18749 @item 
18751 @table @asis
18753 @item @code{catch exception unhandled}
18755 Set a catchpoint that stops executing whenever (any task in the) program
18756 raises an exception for which there is no handler.
18757 @end table
18759 @item 
18761 @table @asis
18763 @item @code{info exceptions}, @code{info exceptions @var{regexp}}
18765 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
18766 exceptions within Ada programs. With a regular expression, `regexp', as
18767 argument, prints out only those exceptions whose name matches `regexp'.
18768 @end table
18769 @end itemize
18771 @geindex Tasks (in gdb)
18773 @node Ada Tasks,Debugging Generic Units,Stopping When Ada Exceptions Are Raised,Running and Debugging Ada Programs
18774 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution ada-tasks}@anchor{15f}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id10}@anchor{160}
18775 @subsection Ada Tasks
18778 @code{GDB} allows the following task-related commands:
18781 @itemize *
18783 @item 
18785 @table @asis
18787 @item @code{info tasks}
18789 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
18791 @example
18792 (gdb) info tasks
18793   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
18794    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
18795    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
18796    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
18797 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
18798 @end example
18800 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
18801 currently running task. The first column lists the task ID that is used
18802 to refer to tasks in the following commands.
18803 @end table
18804 @end itemize
18806 @geindex Breakpoints and tasks
18809 @itemize *
18811 @item 
18812 @code{break} `linespec' @code{task} `taskid', @code{break} `linespec' @code{task} `taskid' @code{if} …
18814 @quotation
18816 These commands are like the @code{break ... thread ...}.
18817 `linespec' specifies source lines.
18819 Use the qualifier @code{task @var{taskid}} with a breakpoint command
18820 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
18821 particular Ada task reaches this breakpoint. `taskid' is one of the
18822 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
18823 column of the @code{info tasks} display.
18825 If you do not specify @code{task @var{taskid}} when you set a
18826 breakpoint, the breakpoint applies to `all' tasks of your
18827 program.
18829 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
18830 well; in this case, place @code{task @var{taskid}} before the
18831 breakpoint condition (before the @code{if}).
18832 @end quotation
18833 @end itemize
18835 @geindex Task switching (in gdb)
18838 @itemize *
18840 @item 
18841 @code{task @var{taskno}}
18843 @quotation
18845 This command allows switching to the task referred by `taskno'. In
18846 particular, this allows browsing of the backtrace of the specified
18847 task. It is advisable to switch back to the original task before
18848 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
18849 perturbed.
18850 @end quotation
18851 @end itemize
18853 For more detailed information on the tasking support,
18854 see @cite{Debugging with GDB}.
18856 @geindex Debugging Generic Units
18858 @geindex Generics
18860 @node Debugging Generic Units,Remote Debugging with gdbserver,Ada Tasks,Running and Debugging Ada Programs
18861 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution debugging-generic-units}@anchor{161}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id11}@anchor{162}
18862 @subsection Debugging Generic Units
18865 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
18866 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
18867 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
18869 It is not possible to refer to the original generic entities in
18870 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
18871 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
18873 @quotation
18875 @example
18876 procedure g is
18878    generic package k is
18879       procedure kp (v1 : in out integer);
18880    end k;
18882    package body k is
18883       procedure kp (v1 : in out integer) is
18884       begin
18885          v1 := v1 + 1;
18886       end kp;
18887    end k;
18889    package k1 is new k;
18890    package k2 is new k;
18892    var : integer := 1;
18894 begin
18895    k1.kp (var);
18896    k2.kp (var);
18897    k1.kp (var);
18898    k2.kp (var);
18899 end;
18900 @end example
18901 @end quotation
18903 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
18904 use the command:
18906 @quotation
18908 @example
18909 (gdb) break g.k2.kp
18910 @end example
18911 @end quotation
18913 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
18914 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
18915 other units.
18917 @geindex Remote Debugging with gdbserver
18919 @node Remote Debugging with gdbserver,GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate,Debugging Generic Units,Running and Debugging Ada Programs
18920 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id12}@anchor{163}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution remote-debugging-with-gdbserver}@anchor{164}
18921 @subsection Remote Debugging with gdbserver
18924 On platforms where gdbserver is supported, it is possible to use this tool
18925 to debug your application remotely.  This can be useful in situations
18926 where the program needs to be run on a target host that is different
18927 from the host used for development, particularly when the target has
18928 a limited amount of resources (either CPU and/or memory).
18930 To do so, start your program using gdbserver on the target machine.
18931 gdbserver then automatically suspends the execution of your program
18932 at its entry point, waiting for a debugger to connect to it.  The
18933 following commands starts an application and tells gdbserver to
18934 wait for a connection with the debugger on localhost port 4444.
18936 @quotation
18938 @example
18939 $ gdbserver localhost:4444 program
18940 Process program created; pid = 5685
18941 Listening on port 4444
18942 @end example
18943 @end quotation
18945 Once gdbserver has started listening, we can tell the debugger to establish
18946 a connection with this gdbserver, and then start the same debugging session
18947 as if the program was being debugged on the same host, directly under
18948 the control of GDB.
18950 @quotation
18952 @example
18953 $ gdb program
18954 (gdb) target remote targethost:4444
18955 Remote debugging using targethost:4444
18956 0x00007f29936d0af0 in ?? () from /lib64/ld-linux-x86-64.so.
18957 (gdb) b foo.adb:3
18958 Breakpoint 1 at 0x401f0c: file foo.adb, line 3.
18959 (gdb) continue
18960 Continuing.
18962 Breakpoint 1, foo () at foo.adb:4
18963 4       end foo;
18964 @end example
18965 @end quotation
18967 It is also possible to use gdbserver to attach to an already running
18968 program, in which case the execution of that program is simply suspended
18969 until the connection between the debugger and gdbserver is established.
18971 For more information on how to use gdbserver, see the `Using the gdbserver Program'
18972 section in @cite{Debugging with GDB}.
18973 GNAT provides support for gdbserver on x86-linux, x86-windows and x86_64-linux.
18975 @geindex Abnormal Termination or Failure to Terminate
18977 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate,Naming Conventions for GNAT Source Files,Remote Debugging with gdbserver,Running and Debugging Ada Programs
18978 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution gnat-abnormal-termination-or-failure-to-terminate}@anchor{165}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id13}@anchor{166}
18979 @subsection GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
18982 When presented with programs that contain serious errors in syntax
18983 or semantics,
18984 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
18985 as aborting with a
18986 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
18987 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
18988 In such cases, you can activate
18989 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
18990 program that is the likely source of the problem.
18992 The following strategies are presented in increasing order of
18993 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
18994 familiarity with compiler internals.
18997 @itemize *
18999 @item 
19000 Run @code{gcc} with the @code{-gnatf}. This first
19001 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
19002 only the first error on a line is displayed.
19004 The @code{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
19005 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
19006 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
19007 message displayed may help to pinpoint the culprit.
19009 @item 
19010 Run @code{gcc} with the @code{-v} (verbose) switch. In this
19011 mode, @code{gcc} produces ongoing information about the progress of the
19012 compilation and provides the name of each procedure as code is
19013 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
19014 compiled when it encountered a code generation problem.
19015 @end itemize
19017 @geindex -gnatdc switch
19020 @itemize *
19022 @item 
19023 Run @code{gcc} with the @code{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
19024 switch that does for the front-end what @code{-v} does
19025 for the back end. The system prints the name of each unit,
19026 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
19028 @item 
19029 Finally, you can start
19030 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
19031 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
19032 called from @code{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
19033 would on a C program (but @ref{152,,The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
19034 @code{where} command is the first line of attack; the variable
19035 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
19036 @code{gnat1} and by the @code{gcc} backend, indicates the source line at
19037 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
19038 the source file.
19039 @end itemize
19041 @node Naming Conventions for GNAT Source Files,Getting Internal Debugging Information,GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate,Running and Debugging Ada Programs
19042 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id14}@anchor{167}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution naming-conventions-for-gnat-source-files}@anchor{168}
19043 @subsection Naming Conventions for GNAT Source Files
19046 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
19047 brief description of its organization may be helpful:
19050 @itemize *
19052 @item 
19053 Files with prefix @code{sc} contain the lexical scanner.
19055 @item 
19056 All files prefixed with @code{par} are components of the parser. The
19057 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
19058 parsing of select statements can be found in @code{par-ch9.adb}.
19060 @item 
19061 All files prefixed with @code{sem} perform semantic analysis. The
19062 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
19063 issues involving context clauses can be found in @code{sem_ch10.adb}. In
19064 addition, some features of the language require sufficient special processing
19065 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
19066 dynamic dispatching, etc.
19068 @item 
19069 All files prefixed with @code{exp} perform normalization and
19070 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
19071 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
19072 For example, the construction of record initialization procedures is done in
19073 @code{exp_ch3.adb}.
19075 @item 
19076 The files prefixed with @code{bind} implement the binder, which
19077 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
19078 elaboration, and generates the bind file.
19080 @item 
19081 The files @code{atree.ads} and @code{atree.adb} detail the low-level
19082 data structures used by the front-end.
19084 @item 
19085 The files @code{sinfo.ads} and @code{sinfo.adb} detail the structure of
19086 the abstract syntax tree as produced by the parser.
19088 @item 
19089 The files @code{einfo.ads} and @code{einfo.adb} detail the attributes of
19090 all entities, computed during semantic analysis.
19092 @item 
19093 Library management issues are dealt with in files with prefix
19094 @code{lib}.
19096 @geindex Annex A (in Ada Reference Manual)
19098 @item 
19099 Ada files with the prefix @code{a-} are children of @code{Ada}, as
19100 defined in Annex A.
19102 @geindex Annex B (in Ada reference Manual)
19104 @item 
19105 Files with prefix @code{i-} are children of @code{Interfaces}, as
19106 defined in Annex B.
19108 @geindex System (package in Ada Reference Manual)
19110 @item 
19111 Files with prefix @code{s-} are children of @code{System}. This includes
19112 both language-defined children and GNAT run-time routines.
19114 @geindex GNAT (package)
19116 @item 
19117 Files with prefix @code{g-} are children of @code{GNAT}. These are useful
19118 general-purpose packages, fully documented in their specs. All
19119 the other @code{.c} files are modifications of common @code{gcc} files.
19120 @end itemize
19122 @node Getting Internal Debugging Information,Stack Traceback,Naming Conventions for GNAT Source Files,Running and Debugging Ada Programs
19123 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution getting-internal-debugging-information}@anchor{169}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id15}@anchor{16a}
19124 @subsection Getting Internal Debugging Information
19127 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
19128 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
19129 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
19130 debug flags are in the file @code{debug.adb}. You must obtain the
19131 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
19133 The switches that print the source of the program (reconstructed from
19134 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
19135 options to print
19136 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
19137 information). The reconstructed source provides a readable version of the
19138 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
19139 and is useful when studying the performance of specific constructs.
19140 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
19141 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
19142 are replaced with run-time calls.
19144 @geindex traceback
19146 @geindex stack traceback
19148 @geindex stack unwinding
19150 @node Stack Traceback,Pretty-Printers for the GNAT runtime,Getting Internal Debugging Information,Running and Debugging Ada Programs
19151 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id16}@anchor{16b}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stack-traceback}@anchor{16c}
19152 @subsection Stack Traceback
19155 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
19156 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
19157 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
19158 This mechanism is also known as `stack unwinding' because it obtains
19159 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
19160 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
19161 important tools for program debugging.
19163 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
19164 that is to say the subprogram currently executing the instruction
19165 from which we want to obtain the traceback.
19167 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
19168 is enabled, and no exception is raised during program execution.
19170 @geindex traceback
19171 @geindex non-symbolic
19173 @menu
19174 * Non-Symbolic Traceback:: 
19175 * Symbolic Traceback:: 
19177 @end menu
19179 @node Non-Symbolic Traceback,Symbolic Traceback,,Stack Traceback
19180 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id17}@anchor{16d}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution non-symbolic-traceback}@anchor{16e}
19181 @subsubsection Non-Symbolic Traceback
19184 Note: this feature is not supported on all platforms. See
19185 @code{GNAT.Traceback} spec in @code{g-traceb.ads}
19186 for a complete list of supported platforms.
19188 @subsubheading Tracebacks From an Unhandled Exception
19191 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
19192 To enable this feature you must use the @code{-E} @code{gnatbind} option. With
19193 this option a stack traceback is stored as part of exception information.
19195 You can translate this information using the @code{addr2line} tool, provided that
19196 the program is compiled with debugging options (see @ref{dd,,Compiler Switches})
19197 and linked at a fixed position with @code{-no-pie}.
19199 Here is a simple example with @code{gnatmake}:
19201 @quotation
19203 @example
19204 procedure STB is
19206    procedure P1 is
19207    begin
19208       raise Constraint_Error;
19209    end P1;
19211    procedure P2 is
19212    begin
19213       P1;
19214    end P2;
19216 begin
19217    P2;
19218 end STB;
19219 @end example
19221 @example
19222 $ gnatmake stb -g -bargs -E -largs -no-pie
19223 $ stb
19225 Execution of stb terminated by unhandled exception
19226 raised CONSTRAINT_ERROR : stb.adb:5 explicit raise
19227 Load address: 0x400000
19228 Call stack traceback locations:
19229 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
19230 @end example
19231 @end quotation
19233 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
19234 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
19235 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
19236 addresses into the source lines where the calls appear, the @code{addr2line}
19237 tool needs to be invoked like this:
19239 @quotation
19241 @example
19242 $ addr2line -e stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
19243    0x4011f1 0x77e892a4
19245 d:/stb/stb.adb:5
19246 d:/stb/stb.adb:10
19247 d:/stb/stb.adb:14
19248 d:/stb/b~stb.adb:197
19249 crtexe.c:?
19250 crtexe.c:?
19251 ??:0
19252 @end example
19253 @end quotation
19255 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
19257 @quotation
19260 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
19261 @item
19263 @code{-a --addresses}
19265 @tab
19267 to show the addresses alongside the line numbers
19269 @item
19271 @code{-f --functions}
19273 @tab
19275 to get the function name corresponding to a location
19277 @item
19279 @code{-p --pretty-print}
19281 @tab
19283 to print all the information on a single line
19285 @item
19287 @code{--demangle=gnat}
19289 @tab
19291 to use the GNAT decoding mode for the function names
19293 @end multitable
19296 @example
19297 $ addr2line -e stb -a -f -p --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
19298    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
19300 0x00401373: stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
19301 0x0040138B: stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
19302 0x0040139C: stb at d:/stb/stb.adb:14
19303 0x00401335: main at d:/stb/b~stb.adb:197
19304 0x004011c4: ?? at crtexe.c:?
19305 0x004011f1: ?? at crtexe.c:?
19306 0x77e892a4: ?? ??:0
19307 @end example
19308 @end quotation
19310 From this traceback we can see that the exception was raised in @code{stb.adb}
19311 at line 5, which was reached from a procedure call in @code{stb.adb} at line
19312 10, and so on. The @code{b~std.adb} is the binder file, which contains the
19313 call to the main program. @ref{111,,Running gnatbind}. The remaining entries are
19314 assorted runtime routines and the output will vary from platform to platform.
19316 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
19317 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
19318 in the stack traceback:
19320 @example
19321 $ gdb -nw stb
19323 (gdb) break *0x401373
19324 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
19325 @end example
19327 It is important to note that the stack traceback addresses do not change when
19328 debug information is included. This is particularly useful because it makes it
19329 possible to release software without debug information (to minimize object
19330 size), get a field report that includes a stack traceback whenever an internal
19331 bug occurs, and then be able to retrieve the sequence of calls with the same
19332 program compiled with debug information.
19334 However the @code{addr2line} tool does not work with Position-Independent Code
19335 (PIC), the historical example being Linux dynamic libraries and Windows DLLs,
19336 which nowadays encompasse Position-Independent Executables (PIE) on recent
19337 Linux and Windows versions.
19339 In order to translate addresses the source lines with Position-Independent
19340 Executables on recent Linux and Windows versions, in other words without
19341 using the switch @code{-no-pie} during linking, you need to use the
19342 @code{gnatsymbolize} tool with @code{--load} instead of the @code{addr2line}
19343 tool. The main difference is that you need to copy the Load Address output
19344 in the traceback ahead of the sequence of addresses. And the default mode
19345 of @code{gnatsymbolize} is equivalent to that of @code{addr2line} with the above
19346 switches, so none of them is needed:
19348 @example
19349 $ gnatmake stb -g -bargs -E
19350 $ stb
19352 Execution of stb terminated by unhandled exception
19353 raised CONSTRAINT_ERROR : stb.adb:5 explicit raise
19354 Load address: 0x400000
19355 Call stack traceback locations:
19356 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
19358 $ gnatsymbolize --load stb 0x400000 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 \
19359    0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
19361 0x00401373 Stb.P1 at stb.adb:5
19362 0x0040138B Stb.P2 at stb.adb:10
19363 0x0040139C Stb at stb.adb:14
19364 0x00401335 Main at b~stb.adb:197
19365 0x004011c4 __tmainCRTStartup at ???
19366 0x004011f1 mainCRTStartup at ???
19367 0x77e892a4 ??? at ???
19368 @end example
19370 @subsubheading Tracebacks From Exception Occurrences
19373 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @code{-E} binder argument.
19374 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
19375 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
19376 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
19378 @quotation
19380 @example
19381 with Ada.Text_IO;
19382 with Ada.Exceptions;
19384 procedure STB is
19386    use Ada;
19387    use Ada.Exceptions;
19389    procedure P1 is
19390       K : Positive := 1;
19391    begin
19392       K := K - 1;
19393    exception
19394       when E : others =>
19395          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
19396    end P1;
19398    procedure P2 is
19399    begin
19400       P1;
19401    end P2;
19403 begin
19404    P2;
19405 end STB;
19406 @end example
19408 @example
19409 $ gnatmake stb -g -bargs -E -largs -no-pie
19410 $ stb
19412 raised CONSTRAINT_ERROR : stb.adb:12 range check failed
19413 Load address: 0x400000
19414 Call stack traceback locations:
19415 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
19416 @end example
19417 @end quotation
19419 @subsubheading Tracebacks From Anywhere in a Program
19422 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a program.
19423 For this you need to use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a
19424 procedure called @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as
19425 well as useful display procedures described below. It is not necessary to use
19426 the @code{-E} @code{gnatbind} option in this case, because the stack traceback
19427 mechanism is invoked explicitly.
19429 In the following example we compute a traceback at a specific location in the
19430 program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to convert
19431 addresses to strings:
19433 @quotation
19435 @example
19436 with Ada.Text_IO;
19437 with GNAT.Traceback;
19438 with GNAT.Debug_Utilities;
19439 with System;
19441 procedure STB is
19443    use Ada;
19444    use Ada.Text_IO;
19445    use GNAT;
19446    use GNAT.Traceback;
19447    use System;
19449    LA : constant Address := Executable_Load_Address;
19451    procedure P1 is
19452       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
19453       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
19454       Len : Natural;
19455       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
19456    begin
19457       Call_Chain (TB, Len);
19459       Put ("In STB.P1 : ");
19461       for K in 1 .. Len loop
19462          Put (Debug_Utilities.Image_C (TB (K)));
19463          Put (' ');
19464       end loop;
19466       New_Line;
19467    end P1;
19469    procedure P2 is
19470    begin
19471       P1;
19472    end P2;
19474 begin
19475    if LA /= Null_Address then
19476       Put_Line ("Load address: " & Debug_Utilities.Image_C (LA));
19477    end if;
19479    P2;
19480 end STB;
19481 @end example
19483 @example
19484 $ gnatmake stb -g
19485 $ stb
19487 Load address: 0x400000
19488 In STB.P1 : 0x40F1E4 0x4014F2 0x40170B 0x40171C 0x401461 0x4011C4 \
19489   0x4011F1 0x77E892A4
19490 @end example
19491 @end quotation
19493 You can then get further information by invoking the @code{addr2line} tool or
19494 the @code{gnatsymbolize} tool as described earlier (note that the hexadecimal
19495 addresses need to be specified in C format, with a leading ‘0x’).
19497 @geindex traceback
19498 @geindex symbolic
19500 @node Symbolic Traceback,,Non-Symbolic Traceback,Stack Traceback
19501 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id18}@anchor{16f}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution symbolic-traceback}@anchor{170}
19502 @subsubsection Symbolic Traceback
19505 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
19506 associated with each code location.
19508 Note that this feature is not supported on all platforms. See
19509 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} spec in @code{g-trasym.ads} for a complete
19510 list of currently supported platforms.
19512 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
19513 with debug information. If it is not compiled with debug information
19514 only the non-symbolic information will be valid.
19516 @subsubheading Tracebacks From Exception Occurrences
19519 Here is an example:
19521 @quotation
19523 @example
19524 with Ada.Text_IO;
19525 with GNAT.Traceback.Symbolic;
19527 procedure STB is
19529    procedure P1 is
19530    begin
19531       raise Constraint_Error;
19532    end P1;
19534    procedure P2 is
19535    begin
19536       P1;
19537    end P2;
19539    procedure P3 is
19540    begin
19541       P2;
19542    end P3;
19544 begin
19545    P3;
19546 exception
19547    when E : others =>
19548       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
19549 end STB;
19550 @end example
19552 @example
19553 $ gnatmake -g stb -bargs -E
19554 $ stb
19556 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
19557 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
19558 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
19559 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
19560 00401461 in main at b~stb.adb:168
19561 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
19562 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
19563 77E892A4 in ?? at ??:0
19564 @end example
19565 @end quotation
19567 @subsubheading Tracebacks From Anywhere in a Program
19570 It is possible to get a symbolic stack traceback
19571 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
19572 The first step is to obtain a non-symbolic
19573 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
19574 information. Here is an example:
19576 @quotation
19578 @example
19579 with Ada.Text_IO;
19580 with GNAT.Traceback;
19581 with GNAT.Traceback.Symbolic;
19583 procedure STB is
19585    use Ada;
19586    use GNAT.Traceback;
19587    use GNAT.Traceback.Symbolic;
19589    procedure P1 is
19590       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
19591       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
19592       Len : Natural;
19593       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
19594    begin
19595       Call_Chain (TB, Len);
19596       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
19597    end P1;
19599    procedure P2 is
19600    begin
19601       P1;
19602    end P2;
19604 begin
19605    P2;
19606 end STB;
19607 @end example
19608 @end quotation
19610 @subsubheading Automatic Symbolic Tracebacks
19613 Symbolic tracebacks may also be enabled by using the -Es switch to gnatbind (as
19614 in @code{gprbuild -g ... -bargs -Es}).
19615 This will cause the Exception_Information to contain a symbolic traceback,
19616 which will also be printed if an unhandled exception terminates the
19617 program.
19619 @node Pretty-Printers for the GNAT runtime,,Stack Traceback,Running and Debugging Ada Programs
19620 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id19}@anchor{171}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution pretty-printers-for-the-gnat-runtime}@anchor{172}
19621 @subsection Pretty-Printers for the GNAT runtime
19624 As discussed in @cite{Calling User-Defined Subprograms}, GDB’s
19625 @code{print} command only knows about the physical layout of program data
19626 structures and therefore normally displays only low-level dumps, which
19627 are often hard to understand.
19629 An example of this is when trying to display the contents of an Ada
19630 standard container, such as @code{Ada.Containers.Ordered_Maps.Map}:
19632 @quotation
19634 @example
19635 with Ada.Containers.Ordered_Maps;
19637 procedure PP is
19638    package Int_To_Nat is
19639       new Ada.Containers.Ordered_Maps (Integer, Natural);
19641    Map : Int_To_Nat.Map;
19642 begin
19643    Map.Insert (1, 10);
19644    Map.Insert (2, 20);
19645    Map.Insert (3, 30);
19647    Map.Clear; --  BREAK HERE
19648 end PP;
19649 @end example
19650 @end quotation
19652 When this program is built with debugging information and run under
19653 GDB up to the @code{Map.Clear} statement, trying to print @code{Map} will
19654 yield information that is only relevant to the developers of our standard
19655 containers:
19657 @quotation
19659 @example
19660 (gdb) print map
19661 $1 = (
19662   tree => (
19663     first => 0x64e010,
19664     last => 0x64e070,
19665     root => 0x64e040,
19666     length => 3,
19667     tc => (
19668       busy => 0,
19669       lock => 0
19670     )
19671   )
19673 @end example
19674 @end quotation
19676 Fortunately, GDB has a feature called pretty-printers@footnote{http://docs.adacore.com/gdb-docs/html/gdb.html#Pretty_002dPrinter-Introduction},
19677 which allows customizing how GDB displays data structures. The GDB
19678 shipped with GNAT embeds such pretty-printers for the most common
19679 containers in the standard library.  To enable them, either run the
19680 following command manually under GDB or add it to your @code{.gdbinit} file:
19682 @quotation
19684 @example
19685 python import gnatdbg; gnatdbg.setup()
19686 @end example
19687 @end quotation
19689 Once this is done, GDB’s @code{print} command will automatically use
19690 these pretty-printers when appropriate. Using the previous example:
19692 @quotation
19694 @example
19695 (gdb) print map
19696 $1 = pp.int_to_nat.map of length 3 = @{
19697   [1] = 10,
19698   [2] = 20,
19699   [3] = 30
19701 @end example
19702 @end quotation
19704 Pretty-printers are invoked each time GDB tries to display a value,
19705 including when displaying the arguments of a called subprogram (in
19706 GDB’s @code{backtrace} command) or when printing the value returned by a
19707 function (in GDB’s @code{finish} command).
19709 To display a value without involving pretty-printers, @code{print} can be
19710 invoked with its @code{/r} option:
19712 @quotation
19714 @example
19715 (gdb) print/r map
19716 $1 = (
19717   tree => (...
19718 @end example
19719 @end quotation
19721 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}
19722 for more information.
19724 @geindex Profiling
19726 @node Profiling,Improving Performance,Running and Debugging Ada Programs,GNAT and Program Execution
19727 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id20}@anchor{173}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution profiling}@anchor{14a}
19728 @section Profiling
19731 This section describes how to use the @code{gprof} profiler tool on Ada programs.
19733 @geindex gprof
19735 @geindex Profiling
19737 @menu
19738 * Profiling an Ada Program with gprof:: 
19740 @end menu
19742 @node Profiling an Ada Program with gprof,,,Profiling
19743 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id21}@anchor{174}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution profiling-an-ada-program-with-gprof}@anchor{175}
19744 @subsection Profiling an Ada Program with gprof
19747 This section is not meant to be an exhaustive documentation of @code{gprof}.
19748 Full documentation for it can be found in the @cite{GNU Profiler User’s Guide}
19749 documentation that is part of this GNAT distribution.
19751 Profiling a program helps determine the parts of a program that are executed
19752 most often, and are therefore the most time-consuming.
19754 @code{gprof} is the standard GNU profiling tool; it has been enhanced to
19755 better handle Ada programs and multitasking.
19756 It is currently supported on the following platforms
19759 @itemize *
19761 @item 
19762 Linux x86/x86_64
19764 @item 
19765 Windows x86/x86_64 (without PIE support)
19766 @end itemize
19768 In order to profile a program using @code{gprof}, several steps are needed:
19771 @enumerate 
19773 @item 
19774 Instrument the code, which requires a full recompilation of the project with the
19775 proper switches.
19777 @item 
19778 Execute the program under the analysis conditions, i.e. with the desired
19779 input.
19781 @item 
19782 Analyze the results using the @code{gprof} tool.
19783 @end enumerate
19785 The following sections detail the different steps, and indicate how
19786 to interpret the results.
19788 @menu
19789 * Compilation for profiling:: 
19790 * Program execution:: 
19791 * Running gprof:: 
19792 * Interpretation of profiling results:: 
19794 @end menu
19796 @node Compilation for profiling,Program execution,,Profiling an Ada Program with gprof
19797 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution compilation-for-profiling}@anchor{176}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id22}@anchor{177}
19798 @subsubsection Compilation for profiling
19801 @geindex -pg (gcc)
19802 @geindex for profiling
19804 @geindex -pg (gnatlink)
19805 @geindex for profiling
19807 In order to profile a program the first step is to tell the compiler
19808 to generate the necessary profiling information. The compiler switch to be used
19809 is @code{-pg}, which must be added to other compilation switches. This
19810 switch needs to be specified both during compilation and link stages, and can
19811 be specified once when using gnatmake:
19813 @quotation
19815 @example
19816 $ gnatmake -f -pg -P my_project
19817 @end example
19818 @end quotation
19820 Note that only the objects that were compiled with the @code{-pg} switch will
19821 be profiled; if you need to profile your whole project, use the @code{-f}
19822 gnatmake switch to force full recompilation.
19824 Note that on Windows, gprof does not support PIE. The @code{-no-pie} switch
19825 should be added to the linker flags to disable this feature.
19827 @node Program execution,Running gprof,Compilation for profiling,Profiling an Ada Program with gprof
19828 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id23}@anchor{178}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution program-execution}@anchor{179}
19829 @subsubsection Program execution
19832 Once the program has been compiled for profiling, you can run it as usual.
19834 The only constraint imposed by profiling is that the program must terminate
19835 normally. An interrupted program (via a Ctrl-C, kill, etc.) will not be
19836 properly analyzed.
19838 Once the program completes execution, a data file called @code{gmon.out} is
19839 generated in the directory where the program was launched from. If this file
19840 already exists, it will be overwritten.
19842 @node Running gprof,Interpretation of profiling results,Program execution,Profiling an Ada Program with gprof
19843 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id24}@anchor{17a}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution running-gprof}@anchor{17b}
19844 @subsubsection Running gprof
19847 The @code{gprof} tool is called as follow:
19849 @quotation
19851 @example
19852 $ gprof my_prog gmon.out
19853 @end example
19854 @end quotation
19856 or simply:
19858 @quotation
19860 @example
19861 $ gprof my_prog
19862 @end example
19863 @end quotation
19865 The complete form of the gprof command line is the following:
19867 @quotation
19869 @example
19870 $ gprof [switches] [executable [data-file]]
19871 @end example
19872 @end quotation
19874 @code{gprof} supports numerous switches. The order of these
19875 switch does not matter. The full list of options can be found in
19876 the GNU Profiler User’s Guide documentation that comes with this documentation.
19878 The following is the subset of those switches that is most relevant:
19880 @geindex --demangle (gprof)
19883 @table @asis
19885 @item @code{--demangle[=@var{style}]}, @code{--no-demangle}
19887 These options control whether symbol names should be demangled when
19888 printing output.  The default is to demangle C++ symbols.  The
19889 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different
19890 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style
19891 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your
19892 compiler, in particular Ada symbols generated by GNAT can be demangled using
19893 @code{--demangle=gnat}.
19894 @end table
19896 @geindex -e (gprof)
19899 @table @asis
19901 @item @code{-e @var{function_name}}
19903 The @code{-e @var{function}} option tells @code{gprof} not to print
19904 information about the function @code{function_name} (and its
19905 children…) in the call graph.  The function will still be listed
19906 as a child of any functions that call it, but its index number will be
19907 shown as @code{[not printed]}.  More than one @code{-e} option may be
19908 given; only one @code{function_name} may be indicated with each @code{-e}
19909 option.
19910 @end table
19912 @geindex -E (gprof)
19915 @table @asis
19917 @item @code{-E @var{function_name}}
19919 The @code{-E @var{function}} option works like the @code{-e} option, but
19920 execution time spent in the function (and children who were not called from
19921 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
19922 the call graph.  More than one @code{-E} option may be given; only one
19923 @code{function_name} may be indicated with each @code{-E`} option.
19924 @end table
19926 @geindex -f (gprof)
19929 @table @asis
19931 @item @code{-f @var{function_name}}
19933 The @code{-f @var{function}} option causes @code{gprof} to limit the
19934 call graph to the function @code{function_name} and its children (and
19935 their children…).  More than one @code{-f} option may be given;
19936 only one @code{function_name} may be indicated with each @code{-f}
19937 option.
19938 @end table
19940 @geindex -F (gprof)
19943 @table @asis
19945 @item @code{-F @var{function_name}}
19947 The @code{-F @var{function}} option works like the @code{-f} option, but
19948 only time spent in the function and its children (and their
19949 children…) will be used to determine total-time and
19950 percentages-of-time for the call graph.  More than one @code{-F} option
19951 may be given; only one @code{function_name} may be indicated with each
19952 @code{-F} option.  The @code{-F} option overrides the @code{-E} option.
19953 @end table
19955 @node Interpretation of profiling results,,Running gprof,Profiling an Ada Program with gprof
19956 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id25}@anchor{17c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution interpretation-of-profiling-results}@anchor{17d}
19957 @subsubsection Interpretation of profiling results
19960 The results of the profiling analysis are represented by two arrays: the
19961 ‘flat profile’ and the ‘call graph’. Full documentation of those outputs
19962 can be found in the GNU Profiler User’s Guide.
19964 The flat profile shows the time spent in each function of the program, and how
19965 many time it has been called. This allows you to locate easily the most
19966 time-consuming functions.
19968 The call graph shows, for each subprogram, the subprograms that call it,
19969 and the subprograms that it calls. It also provides an estimate of the time
19970 spent in each of those callers/called subprograms.
19972 @node Improving Performance,Overflow Check Handling in GNAT,Profiling,GNAT and Program Execution
19973 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id26}@anchor{14b}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution improving-performance}@anchor{17e}
19974 @section Improving Performance
19977 @geindex Improving performance
19979 This section presents several topics related to program performance.
19980 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
19981 and some of the techniques for making your program run faster.
19983 It then documents the unused subprogram/data elimination feature,
19984 which can reduce the size of program executables.
19986 @menu
19987 * Performance Considerations:: 
19988 * Text_IO Suggestions:: 
19989 * Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination:: 
19991 @end menu
19993 @node Performance Considerations,Text_IO Suggestions,,Improving Performance
19994 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id27}@anchor{17f}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution performance-considerations}@anchor{180}
19995 @subsection Performance Considerations
19998 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
19999 between
20002 @itemize *
20004 @item 
20005 performance of the generated code
20007 @item 
20008 speed of compilation
20010 @item 
20011 minimization of dependences and recompilation
20013 @item 
20014 the degree of run-time checking.
20015 @end itemize
20017 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
20018 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
20019 of the generated code:
20022 @itemize *
20024 @item 
20025 no optimization
20027 @item 
20028 no inlining of subprogram calls
20030 @item 
20031 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
20032 @end itemize
20034 These options are suitable for most program development purposes. This
20035 section describes how you can modify these choices, and also provides
20036 some guidelines on debugging optimized code.
20038 @menu
20039 * Controlling Run-Time Checks:: 
20040 * Use of Restrictions:: 
20041 * Optimization Levels:: 
20042 * Debugging Optimized Code:: 
20043 * Inlining of Subprograms:: 
20044 * Floating Point Operations:: 
20045 * Vectorization of loops:: 
20046 * Other Optimization Switches:: 
20047 * Optimization and Strict Aliasing:: 
20048 * Aliased Variables and Optimization:: 
20049 * Atomic Variables and Optimization:: 
20050 * Passive Task Optimization:: 
20052 @end menu
20054 @node Controlling Run-Time Checks,Use of Restrictions,,Performance Considerations
20055 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution controlling-run-time-checks}@anchor{181}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id28}@anchor{182}
20056 @subsubsection Controlling Run-Time Checks
20059 By default, GNAT generates all run-time checks, except stack overflow
20060 checks, and checks for access before elaboration on subprogram
20061 calls. The latter are not required in default mode, because all
20062 necessary checking is done at compile time.
20064 @geindex -gnatp (gcc)
20066 @geindex -gnato (gcc)
20068 The gnat switch, @code{-gnatp} allows this default to be modified. See
20069 @ref{ec,,Run-Time Checks}.
20071 Our experience is that the default is suitable for most development
20072 purposes.
20074 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
20075 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
20076 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
20077 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
20078 you should read this chapter.
20080 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
20081 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
20082 by default. These can be suppressed by use of the @code{-gnatVn} switch.
20083 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
20084 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
20085 it may be reasonable to routinely use @code{-gnatVn}. Validity checks
20086 are also suppressed entirely if @code{-gnatp} is used.
20088 @geindex Overflow checks
20090 @geindex Checks
20091 @geindex overflow
20093 @geindex Suppress
20095 @geindex Unsuppress
20097 @geindex pragma Suppress
20099 @geindex pragma Unsuppress
20101 Note that the setting of the switches controls the default setting of
20102 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
20103 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
20104 checks) in the program source.
20106 @node Use of Restrictions,Optimization Levels,Controlling Run-Time Checks,Performance Considerations
20107 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id29}@anchor{183}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution use-of-restrictions}@anchor{184}
20108 @subsubsection Use of Restrictions
20111 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
20112 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
20113 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
20114 of pragma Restrictions (No_Finalization)), the use of this pragma does not
20115 affect the generated code in most cases.
20117 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
20118 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
20119 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
20120 have to be marked as non-abortable.
20122 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
20123 of control (@code{select ... then abort}), then this distributed overhead
20124 is removed, which may have a general positive effect in improving
20125 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
20126 constructs and controlled types will show much improved performance.
20127 The relevant restrictions pragmas are
20129 @quotation
20131 @example
20132 pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
20133 pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
20134 @end example
20135 @end quotation
20137 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
20138 that this also means that you can write code without worrying about the
20139 possibility of an immediate abort at any point.
20141 @node Optimization Levels,Debugging Optimized Code,Use of Restrictions,Performance Considerations
20142 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id30}@anchor{185}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution optimization-levels}@anchor{ef}
20143 @subsubsection Optimization Levels
20146 @geindex -O (gcc)
20148 Without any optimization option,
20149 the compiler’s goal is to reduce the cost of
20150 compilation and to make debugging produce the expected results.
20151 Statements are independent: if you stop the program with a breakpoint between
20152 statements, you can then assign a new value to any variable or change
20153 the program counter to any other statement in the subprogram and get exactly
20154 the results you would expect from the source code.
20156 Turning on optimization makes the compiler attempt to improve the
20157 performance and/or code size at the expense of compilation time and
20158 possibly the ability to debug the program.
20160 If you use multiple
20161 -O options, with or without level numbers,
20162 the last such option is the one that is effective.
20164 The default is optimization off. This results in the fastest compile
20165 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
20166 generated programs are considerably larger and slower than when
20167 optimization is enabled. You can use the
20168 @code{-O} switch (the permitted forms are @code{-O0}, @code{-O1}
20169 @code{-O2}, @code{-O3}, and @code{-Os})
20170 to @code{gcc} to control the optimization level:
20173 @itemize *
20175 @item 
20177 @table @asis
20179 @item @code{-O0}
20181 No optimization (the default);
20182 generates unoptimized code but has
20183 the fastest compilation time.
20185 Note that many other compilers do substantial optimization even
20186 if ‘no optimization’ is specified. With gcc, it is very unusual
20187 to use @code{-O0} for production if execution time is of any concern,
20188 since @code{-O0} means (almost) no optimization. This difference
20189 between gcc and other compilers should be kept in mind when
20190 doing performance comparisons.
20191 @end table
20193 @item 
20195 @table @asis
20197 @item @code{-O1}
20199 Moderate optimization;
20200 optimizes reasonably well but does not
20201 degrade compilation time significantly.
20202 @end table
20204 @item 
20206 @table @asis
20208 @item @code{-O2}
20210 Full optimization;
20211 generates highly optimized code and has
20212 the slowest compilation time.
20213 @end table
20215 @item 
20217 @table @asis
20219 @item @code{-O3}
20221 Full optimization as in @code{-O2};
20222 also uses more aggressive automatic inlining of subprograms within a unit
20223 (@ref{103,,Inlining of Subprograms}) and attempts to vectorize loops.
20224 @end table
20226 @item 
20228 @table @asis
20230 @item @code{-Os}
20232 Optimize space usage (code and data) of resulting program.
20233 @end table
20234 @end itemize
20236 Higher optimization levels perform more global transformations on the
20237 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
20238 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
20239 resulting improvement in execution time,
20240 both depend on the particular application and the hardware environment.
20241 You should experiment to find the best level for your application.
20243 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
20244 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
20245 of the optimization settings in general terms.
20246 See the `Options That Control Optimization' section in
20247 @cite{Using the GNU Compiler Collection (GCC)}
20248 for details about
20249 the @code{-O} settings and a number of @code{-f} options that
20250 individually enable or disable specific optimizations.
20252 Unlike some other compilation systems, @code{gcc} has
20253 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
20254 which appear only with optimization turned on, but there have also been
20255 bugs which show up only in `unoptimized' code. Selecting a lower
20256 level of optimization does not improve the reliability of the code
20257 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
20258 levels.
20260 Note regarding the use of @code{-O3}: The use of this optimization level
20261 ought not to be automatically preferred over that of level @code{-O2},
20262 since it often results in larger executables which may run more slowly.
20263 See further discussion of this point in @ref{103,,Inlining of Subprograms}.
20265 @node Debugging Optimized Code,Inlining of Subprograms,Optimization Levels,Performance Considerations
20266 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution debugging-optimized-code}@anchor{186}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id31}@anchor{187}
20267 @subsubsection Debugging Optimized Code
20270 @geindex Debugging optimized code
20272 @geindex Optimization and debugging
20274 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
20275 nonzero optimization levels,
20276 the higher the level the more likely that
20277 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
20278 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
20279 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
20280 displayed in the debugger.
20281 This can only happen at @code{-O2} or @code{-O3}.
20282 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
20283 level @code{-O1} or higher.
20285 @geindex -g (gcc)
20287 The use of the @code{-g} switch,
20288 which is needed for source-level debugging,
20289 affects the size of the program executable on disk,
20290 and indeed the debugging information can be quite large.
20291 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
20292 degrade performance)
20294 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
20295 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
20296 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
20297 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
20298 These are the most common cases:
20301 @itemize *
20303 @item 
20304 `The ‘hopping Program Counter’:'  Repeated @code{step} or @code{next}
20305 commands show
20306 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
20307 the following optimizations:
20310 @itemize -
20312 @item 
20313 `Common subexpression elimination:' using a single instance of code for a
20314 quantity that the source computes several times.  As a result you
20315 may not be able to stop on what looks like a statement.
20317 @item 
20318 `Invariant code motion:' moving an expression that does not change within a
20319 loop, to the beginning of the loop.
20321 @item 
20322 `Instruction scheduling:' moving instructions so as to
20323 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
20324 general to move computations of values closer to their uses. Often
20325 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
20326 happening and then later bounce back to the statement when the
20327 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
20328 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
20329 expected side-effects.
20330 @end itemize
20332 @item 
20333 `The ‘big leap’:' More commonly known as `cross-jumping', in which
20334 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
20335 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
20336 it (and the code following) translates to the same thing as the code
20337 that `was' supposed to be executed.  This effect is typically seen in
20338 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
20339 a @code{break} in a C @code{switch} statement.
20341 @item 
20342 `The ‘roving variable’:' The symptom is an unexpected value in a variable.
20343 There are various reasons for this effect:
20346 @itemize -
20348 @item 
20349 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
20350 ‘home’.
20352 @item 
20353 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
20354 probably the most common cause.
20356 @item 
20357 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
20358 have been moved.
20360 @item 
20361 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
20362 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
20363 information for the variable
20364 @end itemize
20366 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
20367 you should first ascertain if that value was actually computed by
20368 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
20369 Record fields or
20370 array elements in an object designated by an access value
20371 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
20372 value is sensible.
20373 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
20374 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
20375 values (one must apply the procedure recursively to those
20376 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
20377 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
20378 the value in question; or continuing to step `from' the point of the
20379 strange value to see if code motion had simply moved the variable’s
20380 assignments later.
20381 @end itemize
20383 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @code{-O0}
20384 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
20385 are most needed, and then move to @code{-O1} and later @code{-O2} as
20386 the debugger becomes less critical.
20387 Whether to use the @code{-g} switch in the release version is
20388 a release management issue.
20389 Note that if you use @code{-g} you can then use the @code{strip} program
20390 on the resulting executable,
20391 which removes both debugging information and global symbols.
20393 @node Inlining of Subprograms,Floating Point Operations,Debugging Optimized Code,Performance Considerations
20394 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id32}@anchor{188}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution inlining-of-subprograms}@anchor{103}
20395 @subsubsection Inlining of Subprograms
20398 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
20399 following conditions are met:
20402 @itemize *
20404 @item 
20405 The optimization level is at least @code{-O1}.
20407 @item 
20408 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
20409 and not contain something that @code{gcc} cannot support in inlined
20410 subprograms.
20412 @geindex pragma Inline
20414 @geindex Inline
20416 @item 
20417 Any one of the following applies: @code{pragma Inline} is applied to the
20418 subprogram; the subprogram is local to the unit and called once from
20419 within it; the subprogram is small and optimization level @code{-O2} is
20420 specified; optimization level @code{-O3} is specified.
20421 @end itemize
20423 Calls to subprograms in `with'ed units are normally not inlined.
20424 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
20425 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true:
20428 @itemize *
20430 @item 
20431 The optimization level is at least @code{-O1}.
20433 @item 
20434 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
20435 and not contain something that @code{gcc} cannot support in inlined
20436 subprograms.
20438 @item 
20439 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
20441 @item 
20442 The @code{-gnatn} switch is used on the command line.
20443 @end itemize
20445 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
20446 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
20447 or features in the body that make it impossible for the compiler
20448 to do the inlining.
20450 Note that specifying the @code{-gnatn} switch causes additional
20451 compilation dependencies. Consider the following:
20453 @quotation
20455 @example
20456 package R is
20457    procedure Q;
20458    pragma Inline (Q);
20459 end R;
20460 package body R is
20461    ...
20462 end R;
20464 with R;
20465 procedure Main is
20466 begin
20467    ...
20468    R.Q;
20469 end Main;
20470 @end example
20471 @end quotation
20473 With the default behavior (no @code{-gnatn} switch specified), the
20474 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
20475 @code{main.adb}, and the spec of the package in file @code{r.ads}. This
20476 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
20477 @code{Main}.
20479 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
20480 circumstances. If the @code{-gnatn} switch is present when @code{Main}
20481 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
20482 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
20483 @code{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
20484 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
20485 occurs whether or not the call is in fact inlined by @code{gcc}.
20487 The use of front end inlining with @code{-gnatN} generates similar
20488 additional dependencies.
20490 @geindex -fno-inline (gcc)
20492 Note: The @code{-fno-inline} switch overrides all other conditions and ensures that
20493 no inlining occurs, unless requested with pragma Inline_Always for @code{gcc}
20494 back-ends. The extra dependences resulting from @code{-gnatn} will still be active,
20495 even if this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
20497 @geindex -fno-inline-functions (gcc)
20499 Note: The @code{-fno-inline-functions} switch can be used to prevent
20500 automatic inlining of subprograms if @code{-O3} is used.
20502 @geindex -fno-inline-small-functions (gcc)
20504 Note: The @code{-fno-inline-small-functions} switch can be used to prevent
20505 automatic inlining of small subprograms if @code{-O2} is used.
20507 @geindex -fno-inline-functions-called-once (gcc)
20509 Note: The @code{-fno-inline-functions-called-once} switch
20510 can be used to prevent inlining of subprograms local to the unit
20511 and called once from within it if @code{-O1} is used.
20513 Note regarding the use of @code{-O3}: @code{-gnatn} is made up of two
20514 sub-switches @code{-gnatn1} and @code{-gnatn2} that can be directly
20515 specified in lieu of it, @code{-gnatn} being translated into one of them
20516 based on the optimization level. With @code{-O2} or below, @code{-gnatn}
20517 is equivalent to @code{-gnatn1} which activates pragma @code{Inline} with
20518 moderate inlining across modules. With @code{-O3}, @code{-gnatn} is
20519 equivalent to @code{-gnatn2} which activates pragma @code{Inline} with
20520 full inlining across modules. If you have used pragma @code{Inline} in
20521 appropriate cases, then it is usually much better to use @code{-O2}
20522 and @code{-gnatn} and avoid the use of @code{-O3} which has the additional
20523 effect of inlining subprograms you did not think should be inlined. We have
20524 found that the use of @code{-O3} may slow down the compilation and increase
20525 the code size by performing excessive inlining, leading to increased
20526 instruction cache pressure from the increased code size and thus minor
20527 performance improvements. So the bottom line here is that you should not
20528 automatically assume that @code{-O3} is better than @code{-O2}, and
20529 indeed you should use @code{-O3} only if tests show that it actually
20530 improves performance for your program.
20532 @node Floating Point Operations,Vectorization of loops,Inlining of Subprograms,Performance Considerations
20533 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution floating-point-operations}@anchor{189}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id33}@anchor{18a}
20534 @subsubsection Floating Point Operations
20537 @geindex Floating-Point Operations
20539 On almost all targets, GNAT maps Float and Long_Float to the 32-bit and
20540 64-bit standard IEEE floating-point representations, and operations will
20541 use standard IEEE arithmetic as provided by the processor. On most, but
20542 not all, architectures, the attribute Machine_Overflows is False for these
20543 types, meaning that the semantics of overflow is implementation-defined.
20544 In the case of GNAT, these semantics correspond to the normal IEEE
20545 treatment of infinities and NaN (not a number) values. For example,
20546 1.0 / 0.0 yields plus infinitiy and 0.0 / 0.0 yields a NaN. By
20547 avoiding explicit overflow checks, the performance is greatly improved
20548 on many targets. However, if required, floating-point overflow can be
20549 enabled by the use of the pragma Check_Float_Overflow.
20551 Another consideration that applies specifically to x86 32-bit
20552 architectures is which form of floating-point arithmetic is used.
20553 By default the operations use the old style x86 floating-point,
20554 which implements an 80-bit extended precision form (on these
20555 architectures the type Long_Long_Float corresponds to that form).
20556 In addition, generation of efficient code in this mode means that
20557 the extended precision form will be used for intermediate results.
20558 This may be helpful in improving the final precision of a complex
20559 expression. However it means that the results obtained on the x86
20560 will be different from those on other architectures, and for some
20561 algorithms, the extra intermediate precision can be detrimental.
20563 In addition to this old-style floating-point, all modern x86 chips
20564 implement an alternative floating-point operation model referred
20565 to as SSE2. In this model there is no extended form, and furthermore
20566 execution performance is significantly enhanced. To force GNAT to use
20567 this more modern form, use both of the switches:
20569 @quotation
20571 -msse2 -mfpmath=sse
20572 @end quotation
20574 A unit compiled with these switches will automatically use the more
20575 efficient SSE2 instruction set for Float and Long_Float operations.
20576 Note that the ABI has the same form for both floating-point models,
20577 so it is permissible to mix units compiled with and without these
20578 switches.
20580 @node Vectorization of loops,Other Optimization Switches,Floating Point Operations,Performance Considerations
20581 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id34}@anchor{18b}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution vectorization-of-loops}@anchor{18c}
20582 @subsubsection Vectorization of loops
20585 @geindex Optimization Switches
20587 You can take advantage of the auto-vectorizer present in the @code{gcc}
20588 back end to vectorize loops with GNAT.  The corresponding command line switch
20589 is @code{-ftree-vectorize} but, as it is enabled by default at @code{-O3}
20590 and other aggressive optimizations helpful for vectorization also are enabled
20591 by default at this level, using @code{-O3} directly is recommended.
20593 You also need to make sure that the target architecture features a supported
20594 SIMD instruction set.  For example, for the x86 architecture, you should at
20595 least specify @code{-msse2} to get significant vectorization (but you don’t
20596 need to specify it for x86-64 as it is part of the base 64-bit architecture).
20597 Similarly, for the PowerPC architecture, you should specify @code{-maltivec}.
20599 The preferred loop form for vectorization is the @code{for} iteration scheme.
20600 Loops with a @code{while} iteration scheme can also be vectorized if they are
20601 very simple, but the vectorizer will quickly give up otherwise.  With either
20602 iteration scheme, the flow of control must be straight, in particular no
20603 @code{exit} statement may appear in the loop body.  The loop may however
20604 contain a single nested loop, if it can be vectorized when considered alone:
20606 @quotation
20608 @example
20609 A : array (1..4, 1..4) of Long_Float;
20610 S : array (1..4) of Long_Float;
20612 procedure Sum is
20613 begin
20614    for I in A'Range(1) loop
20615       for J in A'Range(2) loop
20616          S (I) := S (I) + A (I, J);
20617       end loop;
20618    end loop;
20619 end Sum;
20620 @end example
20621 @end quotation
20623 The vectorizable operations depend on the targeted SIMD instruction set, but
20624 the adding and some of the multiplying operators are generally supported, as
20625 well as the logical operators for modular types. Note that compiling
20626 with @code{-gnatp} might well reveal cases where some checks do thwart
20627 vectorization.
20629 Type conversions may also prevent vectorization if they involve semantics that
20630 are not directly supported by the code generator or the SIMD instruction set.
20631 A typical example is direct conversion from floating-point to integer types.
20632 The solution in this case is to use the following idiom:
20634 @quotation
20636 @example
20637 Integer (S'Truncation (F))
20638 @end example
20639 @end quotation
20641 if @code{S} is the subtype of floating-point object @code{F}.
20643 In most cases, the vectorizable loops are loops that iterate over arrays.
20644 All kinds of array types are supported, i.e. constrained array types with
20645 static bounds:
20647 @quotation
20649 @example
20650 type Array_Type is array (1 .. 4) of Long_Float;
20651 @end example
20652 @end quotation
20654 constrained array types with dynamic bounds:
20656 @quotation
20658 @example
20659 type Array_Type is array (1 .. Q.N) of Long_Float;
20661 type Array_Type is array (Q.K .. 4) of Long_Float;
20663 type Array_Type is array (Q.K .. Q.N) of Long_Float;
20664 @end example
20665 @end quotation
20667 or unconstrained array types:
20669 @quotation
20671 @example
20672 type Array_Type is array (Positive range <>) of Long_Float;
20673 @end example
20674 @end quotation
20676 The quality of the generated code decreases when the dynamic aspect of the
20677 array type increases, the worst code being generated for unconstrained array
20678 types.  This is so because, the less information the compiler has about the
20679 bounds of the array, the more fallback code it needs to generate in order to
20680 fix things up at run time.
20682 It is possible to specify that a given loop should be subject to vectorization
20683 preferably to other optimizations by means of pragma @code{Loop_Optimize}:
20685 @quotation
20687 @example
20688 pragma Loop_Optimize (Vector);
20689 @end example
20690 @end quotation
20692 placed immediately within the loop will convey the appropriate hint to the
20693 compiler for this loop.
20695 It is also possible to help the compiler generate better vectorized code
20696 for a given loop by asserting that there are no loop-carried dependencies
20697 in the loop.  Consider for example the procedure:
20699 @quotation
20701 @example
20702 type Arr is array (1 .. 4) of Long_Float;
20704 procedure Add (X, Y : not null access Arr; R : not null access Arr) is
20705 begin
20706   for I in Arr'Range loop
20707     R(I) := X(I) + Y(I);
20708   end loop;
20709 end;
20710 @end example
20711 @end quotation
20713 By default, the compiler cannot unconditionally vectorize the loop because
20714 assigning to a component of the array designated by R in one iteration could
20715 change the value read from the components of the array designated by X or Y
20716 in a later iteration.  As a result, the compiler will generate two versions
20717 of the loop in the object code, one vectorized and the other not vectorized,
20718 as well as a test to select the appropriate version at run time.  This can
20719 be overcome by another hint:
20721 @quotation
20723 @example
20724 pragma Loop_Optimize (Ivdep);
20725 @end example
20726 @end quotation
20728 placed immediately within the loop will tell the compiler that it can safely
20729 omit the non-vectorized version of the loop as well as the run-time test.
20731 @node Other Optimization Switches,Optimization and Strict Aliasing,Vectorization of loops,Performance Considerations
20732 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id35}@anchor{18d}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution other-optimization-switches}@anchor{18e}
20733 @subsubsection Other Optimization Switches
20736 @geindex Optimization Switches
20738 Since GNAT uses the @code{gcc} back end, all the specialized
20739 @code{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
20740 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
20741 to work. Examples of switches in this category are @code{-funroll-loops}
20742 and the various target-specific @code{-m} options (in particular, it has
20743 been observed that @code{-march=xxx} can significantly improve performance
20744 on appropriate machines). For full details of these switches, see
20745 the `Submodel Options' section in the `Hardware Models and Configurations'
20746 chapter of @cite{Using the GNU Compiler Collection (GCC)}.
20748 @node Optimization and Strict Aliasing,Aliased Variables and Optimization,Other Optimization Switches,Performance Considerations
20749 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id36}@anchor{18f}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution optimization-and-strict-aliasing}@anchor{e6}
20750 @subsubsection Optimization and Strict Aliasing
20753 @geindex Aliasing
20755 @geindex Strict Aliasing
20757 @geindex No_Strict_Aliasing
20759 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
20760 efficient code in situations where other languages would be forced to
20761 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
20762 the following example:
20764 @quotation
20766 @example
20767 procedure M is
20768    type Int1 is new Integer;
20769    I1 : Int1;
20771    type Int2 is new Integer;
20772    type A2 is access Int2;
20773    V2 : A2;
20774    ...
20776 begin
20777    ...
20778    for J in Data'Range loop
20779       if Data (J) = I1 then
20780          V2.all := V2.all + 1;
20781       end if;
20782    end loop;
20783    ...
20784 end;
20785 @end example
20786 @end quotation
20788 In this example, since @code{V2} can only access objects of type @code{Int2}
20789 and @code{I1} is not one of them, there is no possibility that the assignment
20790 to @code{V2.all} affects the value of @code{I1}. This means that the compiler
20791 optimizer can infer that the value @code{I1} is constant for all iterations
20792 of the loop and load it from memory only once, before entering the loop,
20793 instead of in every iteration (this is called load hoisting).
20795 This kind of optimizations, based on strict type-based aliasing, is
20796 triggered by specifying an optimization level of @code{-O2} or
20797 higher (or @code{-Os}) and allows the compiler to generate more
20798 efficient code.
20800 However, although this optimization is always correct in terms of
20801 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
20802 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
20803 the typing system. Consider the following complete program example:
20805 @quotation
20807 @example
20808 package P1 is
20809    type Int1 is new Integer;
20810    type A1 is access Int1;
20812    type Int2 is new Integer;
20813    type A2 is access Int2;
20814 end P1;
20816 with P1; use P1;
20817 package P2 is
20818    function To_A2 (Input : A1) return A2;
20819 end p2;
20821 with Ada.Unchecked_Conversion;
20822 package body P2 is
20823    function To_A2 (Input : A1) return A2 is
20824       function Conv is
20825         new Ada.Unchecked_Conversion (A1, A2);
20826    begin
20827       return Conv (Input);
20828    end To_A2;
20829 end P2;
20831 with P1; use P1;
20832 with P2; use P2;
20833 with Text_IO; use Text_IO;
20834 procedure M is
20835    V1 : A1 := new Int1;
20836    V2 : A2 := To_A2 (V1);
20837 begin
20838    V1.all := 1;
20839    V2.all := 0;
20840    Put_Line (Int1'Image (V1.all));
20841 end;
20842 @end example
20843 @end quotation
20845 This program prints out @code{0} in @code{-O0} or @code{-O1} modes,
20846 but it prints out @code{1} in @code{-O2} mode. That’s because in strict
20847 aliasing mode, the compiler may and does assume that the assignment to
20848 @code{V2.all} could not affect the value of @code{V1.all}, since different
20849 types are involved.
20851 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
20852 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
20853 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
20854 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
20855 execution of a program erroneous.  That’s the case here since the result
20856 does not point to an object of type @code{Int2}.  This means that the effect
20857 is entirely unpredictable.
20859 However, although that explanation may satisfy a language lawyer, in
20860 practice an application programmer expects an unchecked conversion
20861 involving pointers to create true aliases and the behavior of printing
20862 @code{1} is questionable. In this case, the strict type-based aliasing
20863 optimizations are clearly unwelcome.
20865 Indeed the compiler recognizes this possibility and the instantiation of
20866 Unchecked_Conversion generates a warning:
20868 @quotation
20870 @example
20871 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "A2"
20872 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
20873 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (A2);"
20874 @end example
20875 @end quotation
20877 Unfortunately the problem is only recognized when compiling the body of
20878 package @code{P2}, but the actual problematic code is generated while
20879 compiling the body of @code{M} and this latter compilation does not see
20880 the suspicious instance of @code{Unchecked_Conversion}.
20882 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
20883 avoid the unwanted strict aliasing optimizations in a case like this.
20885 One possibility is to simply avoid the use of @code{-O2}, but
20886 that is quite drastic, since it throws away a number of useful
20887 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
20889 A less drastic approach is to compile the program using the
20890 option @code{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
20891 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
20892 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
20893 unit @code{M} with this switch, then we get the expected
20894 value of zero printed. Analyzing which units might need
20895 the switch can be painful, so a more reasonable approach
20896 is to compile the entire program with options @code{-O2}
20897 and @code{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
20898 satisfactory with this combination of options, then the
20899 advantage is that the entire issue of possible problematic
20900 optimizations due to strict aliasing is avoided.
20902 To avoid the use of compiler switches, the configuration
20903 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
20904 used to specify that for all access types, the strict
20905 aliasing optimizations should be suppressed.
20907 However, these approaches are still overkill, in that they cause
20908 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
20909 refined approach is to concentrate attention on the specific
20910 access type identified as problematic.
20912 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
20913 conversion to the unit in which the type is declared. In this
20914 example, we would move the instantiation of @code{Unchecked_Conversion}
20915 from the body of package @code{P2} to the spec of package @code{P1}.
20916 Now the warning disappears because any use of the access type
20917 knows there is a suspicious unchecked conversion, and the strict
20918 aliasing optimizations are automatically suppressed for it.
20920 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
20921 in which the destination access type is declared (perhaps because the
20922 source type is not visible in that unit), the second possibiliy is to
20923 use pragma @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur
20924 in the same declarative part as the declaration of the access type:
20926 @quotation
20928 @example
20929 type A2 is access Int2;
20930 pragma No_Strict_Aliasing (A2);
20931 @end example
20932 @end quotation
20934 Here again, the compiler now knows that strict aliasing optimizations
20935 should be suppressed for any dereference made through type @code{A2} and
20936 the expected behavior is obtained.
20938 The third possibility is to declare that one of the designated types
20939 involved, namely @code{Int1} or @code{Int2}, is allowed to alias any other
20940 type in the universe, by using pragma @code{Universal_Aliasing}:
20942 @quotation
20944 @example
20945 type Int2 is new Integer;
20946 pragma Universal_Aliasing (Int2);
20947 @end example
20948 @end quotation
20950 The effect is equivalent to applying pragma @code{No_Strict_Aliasing} to
20951 every access type designating @code{Int2}, in particular @code{A2}, and more
20952 generally to every reference made to an object of declared type @code{Int2},
20953 so it is very powerful and effectively takes @code{Int2} out of the alias
20954 analysis performed by the compiler in all circumstances.
20956 This pragma can also be used to deal with aliasing issues that arise
20957 again from the use of @code{Unchecked_Conversion} in the source code but
20958 without the presence of access types. The typical example is code
20959 that streams data by means of arrays of storage units (bytes):
20961 @quotation
20963 @example
20964 type Byte is mod 2**System.Storage_Unit;
20965 for Byte'Size use System.Storage_Unit;
20967 type Chunk_Of_Bytes is array (1 .. 64) of Byte;
20969 procedure Send (S : Chunk_Of_Bytes);
20971 type Rec is record
20972    ...
20973 end record;
20975 procedure Dump (R : Rec) is
20976    function To_Stream is
20977       new Ada.Unchecked_Conversion (Rec, Chunk_Of_Bytes);
20978 begin
20979    Send (To_Stream (R));
20980 end;
20981 @end example
20982 @end quotation
20984 This generates the following warning for the call to @code{Send}:
20986 @quotation
20988 @example
20989 dump.adb:8:25: warning: unchecked conversion implemented by copy
20990 dump.adb:8:25: warning: use pragma Universal_Aliasing on either type
20991 dump.adb:8:25: warning: to enable RM 13.9(12) implementation permission
20992 @end example
20993 @end quotation
20995 This occurs because the formal parameter @code{S} of @code{Send} is passed by
20996 reference by the compiler and it is not possible to pass a reference to
20997 @code{R} directly in the call without violating strict type-based aliasing.
20998 That’s why the compiler generates a temporary of type @code{Chunk_Of_Bytes}
20999 just before the call and passes a reference to this temporary instead.
21001 As implied by the warning message, it is possible to avoid the temporary
21002 (and the warning) by means of pragma @code{Universal_Aliasing}:
21004 @quotation
21006 @example
21007 type Chunk_Of_Bytes is array (1 .. 64) of Byte;
21008 pragma Universal_Aliasing (Chunk_Of_Bytes);
21009 @end example
21010 @end quotation
21012 The pragma can also be applied to the component type instead:
21014 @quotation
21016 @example
21017 type Byte is mod 2**System.Storage_Unit;
21018 for Byte'Size use System.Storage_Unit;
21019 pragma Universal_Aliasing (Byte);
21020 @end example
21021 @end quotation
21023 and every array type whose component is @code{Byte} will inherit the pragma.
21025 To sum up, the alias analysis performed in strict aliasing mode by the
21026 compiler can have significant benefits. We have seen cases of large scale
21027 application code where the execution time is increased by up to 5% when
21028 these optimizations are turned off. However, if you have code that make
21029 significant use of unchecked conversion, you might want to just stick
21030 with @code{-O1} and avoid the entire issue. If you get adequate
21031 performance at this level of optimization, that’s probably the safest
21032 approach. If tests show that you really need higher levels of
21033 optimization, then you can experiment with @code{-O2} and
21034 @code{-O2 -fno-strict-aliasing} to see how much effect this
21035 has on size and speed of the code. If you really need to use
21036 @code{-O2} with strict aliasing in effect, then you should
21037 review any uses of unchecked conversion, particularly if you are
21038 getting the warnings described above.
21040 @node Aliased Variables and Optimization,Atomic Variables and Optimization,Optimization and Strict Aliasing,Performance Considerations
21041 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution aliased-variables-and-optimization}@anchor{190}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id37}@anchor{191}
21042 @subsubsection Aliased Variables and Optimization
21045 @geindex Aliasing
21047 There are scenarios in which programs may
21048 use low level techniques to modify variables
21049 that otherwise might be considered to be unassigned. For example,
21050 a variable can be passed to a procedure by reference, which takes
21051 the address of the parameter and uses the address to modify the
21052 variable’s value, even though it is passed as an IN parameter.
21053 Consider the following example:
21055 @quotation
21057 @example
21058 procedure P is
21059    Max_Length : constant Natural := 16;
21060    type Char_Ptr is access all Character;
21062    procedure Get_String(Buffer: Char_Ptr; Size : Integer);
21063    pragma Import (C, Get_String, "get_string");
21065    Name : aliased String (1 .. Max_Length) := (others => ' ');
21066    Temp : Char_Ptr;
21068    function Addr (S : String) return Char_Ptr is
21069       function To_Char_Ptr is
21070         new Ada.Unchecked_Conversion (System.Address, Char_Ptr);
21071    begin
21072       return To_Char_Ptr (S (S'First)'Address);
21073    end;
21075 begin
21076    Temp := Addr (Name);
21077    Get_String (Temp, Max_Length);
21078 end;
21079 @end example
21080 @end quotation
21082 where Get_String is a C function that uses the address in Temp to
21083 modify the variable @code{Name}. This code is dubious, and arguably
21084 erroneous, and the compiler would be entitled to assume that
21085 @code{Name} is never modified, and generate code accordingly.
21087 However, in practice, this would cause some existing code that
21088 seems to work with no optimization to start failing at high
21089 levels of optimization.
21091 What the compiler does for such cases is to assume that marking
21092 a variable as aliased indicates that some “funny business” may
21093 be going on. The optimizer recognizes the aliased keyword and
21094 inhibits optimizations that assume the value cannot be assigned.
21095 This means that the above example will in fact “work” reliably,
21096 that is, it will produce the expected results.
21098 @node Atomic Variables and Optimization,Passive Task Optimization,Aliased Variables and Optimization,Performance Considerations
21099 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution atomic-variables-and-optimization}@anchor{192}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id38}@anchor{193}
21100 @subsubsection Atomic Variables and Optimization
21103 @geindex Atomic
21105 There are two considerations with regard to performance when
21106 atomic variables are used.
21108 First, the RM only guarantees that access to atomic variables
21109 be atomic, it has nothing to say about how this is achieved,
21110 though there is a strong implication that this should not be
21111 achieved by explicit locking code. Indeed GNAT will never
21112 generate any locking code for atomic variable access (it will
21113 simply reject any attempt to make a variable or type atomic
21114 if the atomic access cannot be achieved without such locking code).
21116 That being said, it is important to understand that you cannot
21117 assume that the entire variable will always be accessed. Consider
21118 this example:
21120 @quotation
21122 @example
21123 type R is record
21124    A,B,C,D : Character;
21125 end record;
21126 for R'Size use 32;
21127 for R'Alignment use 4;
21129 RV : R;
21130 pragma Atomic (RV);
21131 X : Character;
21133 X := RV.B;
21134 @end example
21135 @end quotation
21137 You cannot assume that the reference to @code{RV.B}
21138 will read the entire 32-bit
21139 variable with a single load instruction. It is perfectly legitimate if
21140 the hardware allows it to do a byte read of just the B field. This read
21141 is still atomic, which is all the RM requires. GNAT can and does take
21142 advantage of this, depending on the architecture and optimization level.
21143 Any assumption to the contrary is non-portable and risky. Even if you
21144 examine the assembly language and see a full 32-bit load, this might
21145 change in a future version of the compiler.
21147 If your application requires that all accesses to @code{RV} in this
21148 example be full 32-bit loads, you need to make a copy for the access
21149 as in:
21151 @quotation
21153 @example
21154 declare
21155    RV_Copy : constant R := RV;
21156 begin
21157    X := RV_Copy.B;
21158 end;
21159 @end example
21160 @end quotation
21162 Now the reference to RV must read the whole variable.
21163 Actually one can imagine some compiler which figures
21164 out that the whole copy is not required (because only
21165 the B field is actually accessed), but GNAT
21166 certainly won’t do that, and we don’t know of any
21167 compiler that would not handle this right, and the
21168 above code will in practice work portably across
21169 all architectures (that permit the Atomic declaration).
21171 The second issue with atomic variables has to do with
21172 the possible requirement of generating synchronization
21173 code. For more details on this, consult the sections on
21174 the pragmas Enable/Disable_Atomic_Synchronization in the
21175 GNAT Reference Manual. If performance is critical, and
21176 such synchronization code is not required, it may be
21177 useful to disable it.
21179 @node Passive Task Optimization,,Atomic Variables and Optimization,Performance Considerations
21180 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id39}@anchor{194}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution passive-task-optimization}@anchor{195}
21181 @subsubsection Passive Task Optimization
21184 @geindex Passive Task
21186 A passive task is one which is sufficiently simple that
21187 in theory a compiler could recognize it an implement it
21188 efficiently without creating a new thread. The original design
21189 of Ada 83 had in mind this kind of passive task optimization, but
21190 only a few Ada 83 compilers attempted it. The problem was that
21191 it was difficult to determine the exact conditions under which
21192 the optimization was possible. The result is a very fragile
21193 optimization where a very minor change in the program can
21194 suddenly silently make a task non-optimizable.
21196 With the revisiting of this issue in Ada 95, there was general
21197 agreement that this approach was fundamentally flawed, and the
21198 notion of protected types was introduced. When using protected
21199 types, the restrictions are well defined, and you KNOW that the
21200 operations will be optimized, and furthermore this optimized
21201 performance is fully portable.
21203 Although it would theoretically be possible for GNAT to attempt to
21204 do this optimization, but it really doesn’t make sense in the
21205 context of Ada 95, and none of the Ada 95 compilers implement
21206 this optimization as far as we know. In particular GNAT never
21207 attempts to perform this optimization.
21209 In any new Ada 95 code that is written, you should always
21210 use protected types in place of tasks that might be able to
21211 be optimized in this manner.
21212 Of course this does not help if you have legacy Ada 83 code
21213 that depends on this optimization, but it is unusual to encounter
21214 a case where the performance gains from this optimization
21215 are significant.
21217 Your program should work correctly without this optimization. If
21218 you have performance problems, then the most practical
21219 approach is to figure out exactly where these performance problems
21220 arise, and update those particular tasks to be protected types. Note
21221 that typically clients of the tasks who call entries, will not have
21222 to be modified, only the task definition itself.
21224 @node Text_IO Suggestions,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination,Performance Considerations,Improving Performance
21225 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id40}@anchor{196}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution text-io-suggestions}@anchor{197}
21226 @subsection @code{Text_IO} Suggestions
21229 @geindex Text_IO and performance
21231 The @code{Ada.Text_IO} package has fairly high overheads due in part to
21232 the requirement of maintaining page and line counts. If performance
21233 is critical, a recommendation is to use @code{Stream_IO} instead of
21234 @code{Text_IO} for volume output, since this package has less overhead.
21236 If @code{Text_IO} must be used, note that by default output to the standard
21237 output and standard error files is unbuffered (this provides better
21238 behavior when output statements are used for debugging, or if the
21239 progress of a program is observed by tracking the output, e.g. by
21240 using the Unix `tail -f' command to watch redirected output).
21242 If you are generating large volumes of output with @code{Text_IO} and
21243 performance is an important factor, use a designated file instead
21244 of the standard output file, or change the standard output file to
21245 be buffered using @code{Interfaces.C_Streams.setvbuf}.
21247 @node Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination,,Text_IO Suggestions,Improving Performance
21248 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id41}@anchor{198}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution reducing-size-of-executables-with-unused-subprogram-data-elimination}@anchor{199}
21249 @subsection Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
21252 @geindex Uunused subprogram/data elimination
21254 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
21255 your executable just by setting options at compilation time.
21257 @menu
21258 * About unused subprogram/data elimination:: 
21259 * Compilation options:: 
21260 * Example of unused subprogram/data elimination:: 
21262 @end menu
21264 @node About unused subprogram/data elimination,Compilation options,,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
21265 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution about-unused-subprogram-data-elimination}@anchor{19a}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id42}@anchor{19b}
21266 @subsubsection About unused subprogram/data elimination
21269 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
21270 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
21271 never used by this executable.
21273 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
21274 executable, making it smaller (in disk and in memory).
21276 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
21277 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
21278 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
21280 @node Compilation options,Example of unused subprogram/data elimination,About unused subprogram/data elimination,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
21281 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution compilation-options}@anchor{19c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id43}@anchor{19d}
21282 @subsubsection Compilation options
21285 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
21286 is directly performed by the linker.
21288 @geindex -ffunction-sections (gcc)
21290 @geindex -fdata-sections (gcc)
21292 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
21293 following options:
21294 @code{-ffunction-sections} @code{-fdata-sections}.
21296 These options are usable with C and Ada files.
21297 They will place respectively each
21298 function or data in a separate section in the resulting object file.
21300 Once the objects and static libraries are created with these options, the
21301 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
21302 the @code{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
21303 @code{-largs} section of @code{gnatmake}. This will perform a
21304 garbage collection of code and data never referenced.
21306 If the linker performs a partial link (@code{-r} linker option), then you
21307 will need to provide the entry point using the @code{-e} / @code{--entry}
21308 linker option.
21310 Note that objects compiled without the @code{-ffunction-sections} and
21311 @code{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
21312 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
21313 be linked as is).
21315 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
21316 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
21317 and data of the GNAT library from your executable.
21319 @node Example of unused subprogram/data elimination,,Compilation options,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
21320 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution example-of-unused-subprogram-data-elimination}@anchor{19e}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id44}@anchor{19f}
21321 @subsubsection Example of unused subprogram/data elimination
21324 Here is a simple example:
21326 @quotation
21328 @example
21329 with Aux;
21331 procedure Test is
21332 begin
21333    Aux.Used (10);
21334 end Test;
21336 package Aux is
21337    Used_Data   : Integer;
21338    Unused_Data : Integer;
21340    procedure Used   (Data : Integer);
21341    procedure Unused (Data : Integer);
21342 end Aux;
21344 package body Aux is
21345    procedure Used (Data : Integer) is
21346    begin
21347       Used_Data := Data;
21348    end Used;
21350    procedure Unused (Data : Integer) is
21351    begin
21352       Unused_Data := Data;
21353    end Unused;
21354 end Aux;
21355 @end example
21356 @end quotation
21358 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
21359 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
21361 @quotation
21363 @example
21364 $ gnatmake test
21366 $ nm test | grep used
21367 020015f0 T aux__unused
21368 02005d88 B aux__unused_data
21369 020015cc T aux__used
21370 02005d84 B aux__used_data
21372 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \\
21373      -largs -Wl,--gc-sections
21375 $ nm test | grep used
21376 02005350 T aux__used
21377 0201ffe0 B aux__used_data
21378 @end example
21379 @end quotation
21381 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
21382 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
21383 appropriate options.
21385 @geindex Overflow checks
21387 @geindex Checks (overflow)
21389 @node Overflow Check Handling in GNAT,Performing Dimensionality Analysis in GNAT,Improving Performance,GNAT and Program Execution
21390 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id45}@anchor{14c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution overflow-check-handling-in-gnat}@anchor{1a0}
21391 @section Overflow Check Handling in GNAT
21394 This section explains how to control the handling of overflow checks.
21396 @menu
21397 * Background:: 
21398 * Management of Overflows in GNAT:: 
21399 * Specifying the Desired Mode:: 
21400 * Default Settings:: 
21401 * Implementation Notes:: 
21403 @end menu
21405 @node Background,Management of Overflows in GNAT,,Overflow Check Handling in GNAT
21406 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution background}@anchor{1a1}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id46}@anchor{1a2}
21407 @subsection Background
21410 Overflow checks are checks that the compiler may make to ensure
21411 that intermediate results are not out of range. For example:
21413 @quotation
21415 @example
21416 A : Integer;
21418 A := A + 1;
21419 @end example
21420 @end quotation
21422 If @code{A} has the value @code{Integer'Last}, then the addition may cause
21423 overflow since the result is out of range of the type @code{Integer}.
21424 In this case @code{Constraint_Error} will be raised if checks are
21425 enabled.
21427 A trickier situation arises in examples like the following:
21429 @quotation
21431 @example
21432 A, C : Integer;
21434 A := (A + 1) + C;
21435 @end example
21436 @end quotation
21438 where @code{A} is @code{Integer'Last} and @code{C} is @code{-1}.
21439 Now the final result of the expression on the right hand side is
21440 @code{Integer'Last} which is in range, but the question arises whether the
21441 intermediate addition of @code{(A + 1)} raises an overflow error.
21443 The (perhaps surprising) answer is that the Ada language
21444 definition does not answer this question. Instead it leaves
21445 it up to the implementation to do one of two things if overflow
21446 checks are enabled.
21449 @itemize *
21451 @item 
21452 raise an exception (@code{Constraint_Error}), or
21454 @item 
21455 yield the correct mathematical result which is then used in
21456 subsequent operations.
21457 @end itemize
21459 If the compiler chooses the first approach, then the assignment of this
21460 example will indeed raise @code{Constraint_Error} if overflow checking is
21461 enabled, or result in erroneous execution if overflow checks are suppressed.
21463 But if the compiler
21464 chooses the second approach, then it can perform both additions yielding
21465 the correct mathematical result, which is in range, so no exception
21466 will be raised, and the right result is obtained, regardless of whether
21467 overflow checks are suppressed.
21469 Note that in the first example an
21470 exception will be raised in either case, since if the compiler
21471 gives the correct mathematical result for the addition, it will
21472 be out of range of the target type of the assignment, and thus
21473 fails the range check.
21475 This lack of specified behavior in the handling of overflow for
21476 intermediate results is a source of non-portability, and can thus
21477 be problematic when programs are ported. Most typically this arises
21478 in a situation where the original compiler did not raise an exception,
21479 and then the application is moved to a compiler where the check is
21480 performed on the intermediate result and an unexpected exception is
21481 raised.
21483 Furthermore, when using Ada 2012’s preconditions and other
21484 assertion forms, another issue arises. Consider:
21486 @quotation
21488 @example
21489 procedure P (A, B : Integer) with
21490   Pre => A + B <= Integer'Last;
21491 @end example
21492 @end quotation
21494 One often wants to regard arithmetic in a context like this from
21495 a mathematical point of view. So for example, if the two actual parameters
21496 for a call to @code{P} are both @code{Integer'Last}, then
21497 the precondition should be regarded as False. If we are executing
21498 in a mode with run-time checks enabled for preconditions, then we would
21499 like this precondition to fail, rather than raising an exception
21500 because of the intermediate overflow.
21502 However, the language definition leaves the specification of
21503 whether the above condition fails (raising @code{Assert_Error}) or
21504 causes an intermediate overflow (raising @code{Constraint_Error})
21505 up to the implementation.
21507 The situation is worse in a case such as the following:
21509 @quotation
21511 @example
21512 procedure Q (A, B, C : Integer) with
21513   Pre => A + B + C <= Integer'Last;
21514 @end example
21515 @end quotation
21517 Consider the call
21519 @quotation
21521 @example
21522 Q (A => Integer'Last, B => 1, C => -1);
21523 @end example
21524 @end quotation
21526 From a mathematical point of view the precondition
21527 is True, but at run time we may (but are not guaranteed to) get an
21528 exception raised because of the intermediate overflow (and we really
21529 would prefer this precondition to be considered True at run time).
21531 @node Management of Overflows in GNAT,Specifying the Desired Mode,Background,Overflow Check Handling in GNAT
21532 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id47}@anchor{1a3}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution management-of-overflows-in-gnat}@anchor{1a4}
21533 @subsection Management of Overflows in GNAT
21536 To deal with the portability issue, and with the problem of
21537 mathematical versus run-time interpretation of the expressions in
21538 assertions, GNAT provides comprehensive control over the handling
21539 of intermediate overflow. GNAT can operate in three modes, and
21540 furthermore, permits separate selection of operating modes for
21541 the expressions within assertions (here the term ‘assertions’
21542 is used in the technical sense, which includes preconditions and so forth)
21543 and for expressions appearing outside assertions.
21545 The three modes are:
21548 @itemize *
21550 @item 
21551 `Use base type for intermediate operations' (@code{STRICT})
21553 In this mode, all intermediate results for predefined arithmetic
21554 operators are computed using the base type, and the result must
21555 be in range of the base type. If this is not the
21556 case then either an exception is raised (if overflow checks are
21557 enabled) or the execution is erroneous (if overflow checks are suppressed).
21558 This is the normal default mode.
21560 @item 
21561 `Most intermediate overflows avoided' (@code{MINIMIZED})
21563 In this mode, the compiler attempts to avoid intermediate overflows by
21564 using a larger integer type, typically @code{Long_Long_Integer},
21565 as the type in which arithmetic is
21566 performed for predefined arithmetic operators. This may be slightly more
21567 expensive at
21568 run time (compared to suppressing intermediate overflow checks), though
21569 the cost is negligible on modern 64-bit machines. For the examples given
21570 earlier, no intermediate overflows would have resulted in exceptions,
21571 since the intermediate results are all in the range of
21572 @code{Long_Long_Integer} (typically 64-bits on nearly all implementations
21573 of GNAT). In addition, if checks are enabled, this reduces the number of
21574 checks that must be made, so this choice may actually result in an
21575 improvement in space and time behavior.
21577 However, there are cases where @code{Long_Long_Integer} is not large
21578 enough, consider the following example:
21580 @quotation
21582 @example
21583 procedure R (A, B, C, D : Integer) with
21584   Pre => (A**2 * B**2) / (C**2 * D**2) <= 10;
21585 @end example
21586 @end quotation
21588 where @code{A} = @code{B} = @code{C} = @code{D} = @code{Integer'Last}.
21589 Now the intermediate results are
21590 out of the range of @code{Long_Long_Integer} even though the final result
21591 is in range and the precondition is True (from a mathematical point
21592 of view). In such a case, operating in this mode, an overflow occurs
21593 for the intermediate computation (which is why this mode
21594 says `most' intermediate overflows are avoided). In this case,
21595 an exception is raised if overflow checks are enabled, and the
21596 execution is erroneous if overflow checks are suppressed.
21598 @item 
21599 `All intermediate overflows avoided' (@code{ELIMINATED})
21601 In this mode, the compiler  avoids all intermediate overflows
21602 by using arbitrary precision arithmetic as required. In this
21603 mode, the above example with @code{A**2 * B**2} would
21604 not cause intermediate overflow, because the intermediate result
21605 would be evaluated using sufficient precision, and the result
21606 of evaluating the precondition would be True.
21608 This mode has the advantage of avoiding any intermediate
21609 overflows, but at the expense of significant run-time overhead,
21610 including the use of a library (included automatically in this
21611 mode) for multiple-precision arithmetic.
21613 This mode provides cleaner semantics for assertions, since now
21614 the run-time behavior emulates true arithmetic behavior for the
21615 predefined arithmetic operators, meaning that there is never a
21616 conflict between the mathematical view of the assertion, and its
21617 run-time behavior.
21619 Note that in this mode, the behavior is unaffected by whether or
21620 not overflow checks are suppressed, since overflow does not occur.
21621 It is possible for gigantic intermediate expressions to raise
21622 @code{Storage_Error} as a result of attempting to compute the
21623 results of such expressions (e.g. @code{Integer'Last ** Integer'Last})
21624 but overflow is impossible.
21625 @end itemize
21627 Note that these modes apply only to the evaluation of predefined
21628 arithmetic, membership, and comparison operators for signed integer
21629 arithmetic.
21631 For fixed-point arithmetic, checks can be suppressed. But if checks
21632 are enabled
21633 then fixed-point values are always checked for overflow against the
21634 base type for intermediate expressions (that is such checks always
21635 operate in the equivalent of @code{STRICT} mode).
21637 For floating-point, on nearly all architectures, @code{Machine_Overflows}
21638 is False, and IEEE infinities are generated, so overflow exceptions
21639 are never raised. If you want to avoid infinities, and check that
21640 final results of expressions are in range, then you can declare a
21641 constrained floating-point type, and range checks will be carried
21642 out in the normal manner (with infinite values always failing all
21643 range checks).
21645 @node Specifying the Desired Mode,Default Settings,Management of Overflows in GNAT,Overflow Check Handling in GNAT
21646 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id48}@anchor{1a5}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution specifying-the-desired-mode}@anchor{eb}
21647 @subsection Specifying the Desired Mode
21650 @geindex pragma Overflow_Mode
21652 The desired mode of for handling intermediate overflow can be specified using
21653 either the @code{Overflow_Mode} pragma or an equivalent compiler switch.
21654 The pragma has the form
21656 @quotation
21658 @example
21659 pragma Overflow_Mode ([General =>] MODE [, [Assertions =>] MODE]);
21660 @end example
21661 @end quotation
21663 where @code{MODE} is one of
21666 @itemize *
21668 @item 
21669 @code{STRICT}:  intermediate overflows checked (using base type)
21671 @item 
21672 @code{MINIMIZED}: minimize intermediate overflows
21674 @item 
21675 @code{ELIMINATED}: eliminate intermediate overflows
21676 @end itemize
21678 The case is ignored, so @code{MINIMIZED}, @code{Minimized} and
21679 @code{minimized} all have the same effect.
21681 If only the @code{General} parameter is present, then the given @code{MODE} applies
21682 to expressions both within and outside assertions. If both arguments
21683 are present, then @code{General} applies to expressions outside assertions,
21684 and @code{Assertions} applies to expressions within assertions. For example:
21686 @quotation
21688 @example
21689 pragma Overflow_Mode
21690   (General => Minimized, Assertions => Eliminated);
21691 @end example
21692 @end quotation
21694 specifies that general expressions outside assertions be evaluated
21695 in ‘minimize intermediate overflows’ mode, and expressions within
21696 assertions be evaluated in ‘eliminate intermediate overflows’ mode.
21697 This is often a reasonable choice, avoiding excessive overhead
21698 outside assertions, but assuring a high degree of portability
21699 when importing code from another compiler, while incurring
21700 the extra overhead for assertion expressions to ensure that
21701 the behavior at run time matches the expected mathematical
21702 behavior.
21704 The @code{Overflow_Mode} pragma has the same scoping and placement
21705 rules as pragma @code{Suppress}, so it can occur either as a
21706 configuration pragma, specifying a default for the whole
21707 program, or in a declarative scope, where it applies to the
21708 remaining declarations and statements in that scope.
21710 Note that pragma @code{Overflow_Mode} does not affect whether
21711 overflow checks are enabled or suppressed. It only controls the
21712 method used to compute intermediate values. To control whether
21713 overflow checking is enabled or suppressed, use pragma @code{Suppress}
21714 or @code{Unsuppress} in the usual manner.
21716 @geindex -gnato? (gcc)
21718 @geindex -gnato?? (gcc)
21720 Additionally, a compiler switch @code{-gnato?} or @code{-gnato??}
21721 can be used to control the checking mode default (which can be subsequently
21722 overridden using pragmas).
21724 Here @code{?} is one of the digits @code{1} through @code{3}:
21726 @quotation
21729 @multitable {xxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
21730 @item
21732 @code{1}
21734 @tab
21736 use base type for intermediate operations (@code{STRICT})
21738 @item
21740 @code{2}
21742 @tab
21744 minimize intermediate overflows (@code{MINIMIZED})
21746 @item
21748 @code{3}
21750 @tab
21752 eliminate intermediate overflows (@code{ELIMINATED})
21754 @end multitable
21756 @end quotation
21758 As with the pragma, if only one digit appears then it applies to all
21759 cases; if two digits are given, then the first applies outside
21760 assertions, and the second within assertions. Thus the equivalent
21761 of the example pragma above would be
21762 @code{-gnato23}.
21764 If no digits follow the @code{-gnato}, then it is equivalent to
21765 @code{-gnato11},
21766 causing all intermediate operations to be computed using the base
21767 type (@code{STRICT} mode).
21769 @node Default Settings,Implementation Notes,Specifying the Desired Mode,Overflow Check Handling in GNAT
21770 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution default-settings}@anchor{1a6}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id49}@anchor{1a7}
21771 @subsection Default Settings
21774 The default mode for overflow checks is
21776 @quotation
21778 @example
21779 General => Strict
21780 @end example
21781 @end quotation
21783 which causes all computations both inside and outside assertions to use the
21784 base type, and is equivalent to @code{-gnato} (with no digits following).
21786 The pragma @code{Suppress (Overflow_Check)} disables overflow
21787 checking, but it has no effect on the method used for computing
21788 intermediate results.
21790 The pragma @code{Unsuppress (Overflow_Check)} enables overflow
21791 checking, but it has no effect on the method used for computing
21792 intermediate results.
21794 @node Implementation Notes,,Default Settings,Overflow Check Handling in GNAT
21795 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id50}@anchor{1a8}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution implementation-notes}@anchor{1a9}
21796 @subsection Implementation Notes
21799 In practice on typical 64-bit machines, the @code{MINIMIZED} mode is
21800 reasonably efficient, and can be generally used. It also helps
21801 to ensure compatibility with code imported from some other
21802 compiler to GNAT.
21804 Setting all intermediate overflows checking (@code{STRICT} mode)
21805 makes sense if you want to
21806 make sure that your code is compatible with any other possible
21807 Ada implementation. This may be useful in ensuring portability
21808 for code that is to be exported to some other compiler than GNAT.
21810 The Ada standard allows the reassociation of expressions at
21811 the same precedence level if no parentheses are present. For
21812 example, @code{A+B+C} parses as though it were @code{(A+B)+C}, but
21813 the compiler can reintepret this as @code{A+(B+C)}, possibly
21814 introducing or eliminating an overflow exception. The GNAT
21815 compiler never takes advantage of this freedom, and the
21816 expression @code{A+B+C} will be evaluated as @code{(A+B)+C}.
21817 If you need the other order, you can write the parentheses
21818 explicitly @code{A+(B+C)} and GNAT will respect this order.
21820 The use of @code{ELIMINATED} mode will cause the compiler to
21821 automatically include an appropriate arbitrary precision
21822 integer arithmetic package. The compiler will make calls
21823 to this package, though only in cases where it cannot be
21824 sure that @code{Long_Long_Integer} is sufficient to guard against
21825 intermediate overflows. This package does not use dynamic
21826 allocation, but it does use the secondary stack, so an
21827 appropriate secondary stack package must be present (this
21828 is always true for standard full Ada, but may require
21829 specific steps for restricted run times such as ZFP).
21831 Although @code{ELIMINATED} mode causes expressions to use arbitrary
21832 precision arithmetic, avoiding overflow, the final result
21833 must be in an appropriate range. This is true even if the
21834 final result is of type @code{[Long_[Long_]]Integer'Base}, which
21835 still has the same bounds as its associated constrained
21836 type at run-time.
21838 Currently, the @code{ELIMINATED} mode is only available on target
21839 platforms for which @code{Long_Long_Integer} is 64-bits (nearly all GNAT
21840 platforms).
21842 @node Performing Dimensionality Analysis in GNAT,Stack Related Facilities,Overflow Check Handling in GNAT,GNAT and Program Execution
21843 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id51}@anchor{14d}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution performing-dimensionality-analysis-in-gnat}@anchor{1aa}
21844 @section Performing Dimensionality Analysis in GNAT
21847 @geindex Dimensionality analysis
21849 The GNAT compiler supports dimensionality checking. The user can
21850 specify physical units for objects, and the compiler will verify that uses
21851 of these objects are compatible with their dimensions, in a fashion that is
21852 familiar to engineering practice. The dimensions of algebraic expressions
21853 (including powers with static exponents) are computed from their constituents.
21855 @geindex Dimension_System aspect
21857 @geindex Dimension aspect
21859 This feature depends on Ada 2012 aspect specifications, and is available from
21860 version 7.0.1 of GNAT onwards.
21861 The GNAT-specific aspect @code{Dimension_System}
21862 allows you to define a system of units; the aspect @code{Dimension}
21863 then allows the user to declare dimensioned quantities within a given system.
21864 (These aspects are described in the `Implementation Defined Aspects'
21865 chapter of the `GNAT Reference Manual').
21867 The major advantage of this model is that it does not require the declaration of
21868 multiple operators for all possible combinations of types: it is only necessary
21869 to use the proper subtypes in object declarations.
21871 @geindex System.Dim.Mks package (GNAT library)
21873 @geindex MKS_Type type
21875 The simplest way to impose dimensionality checking on a computation is to make
21876 use of one of the instantiations of the package @code{System.Dim.Generic_Mks}, which
21877 are part of the GNAT library. This generic package defines a floating-point
21878 type @code{MKS_Type}, for which a sequence of dimension names are specified,
21879 together with their conventional abbreviations.  The following should be read
21880 together with the full specification of the package, in file
21881 @code{s-digemk.ads}.
21883 @quotation
21885 @geindex s-digemk.ads file
21887 @example
21888 type Mks_Type is new Float_Type
21889   with
21890    Dimension_System => (
21891      (Unit_Name => Meter,    Unit_Symbol => 'm',   Dim_Symbol => 'L'),
21892      (Unit_Name => Kilogram, Unit_Symbol => "kg",  Dim_Symbol => 'M'),
21893      (Unit_Name => Second,   Unit_Symbol => 's',   Dim_Symbol => 'T'),
21894      (Unit_Name => Ampere,   Unit_Symbol => 'A',   Dim_Symbol => 'I'),
21895      (Unit_Name => Kelvin,   Unit_Symbol => 'K',   Dim_Symbol => "Theta"),
21896      (Unit_Name => Mole,     Unit_Symbol => "mol", Dim_Symbol => 'N'),
21897      (Unit_Name => Candela,  Unit_Symbol => "cd",  Dim_Symbol => 'J'));
21898 @end example
21899 @end quotation
21901 The package then defines a series of subtypes that correspond to these
21902 conventional units. For example:
21904 @quotation
21906 @example
21907 subtype Length is Mks_Type
21908   with
21909    Dimension => (Symbol => 'm', Meter  => 1, others => 0);
21910 @end example
21911 @end quotation
21913 and similarly for @code{Mass}, @code{Time}, @code{Electric_Current},
21914 @code{Thermodynamic_Temperature}, @code{Amount_Of_Substance}, and
21915 @code{Luminous_Intensity} (the standard set of units of the SI system).
21917 The package also defines conventional names for values of each unit, for
21918 example:
21920 @quotation
21922 @example
21923 m   : constant Length           := 1.0;
21924 kg  : constant Mass             := 1.0;
21925 s   : constant Time             := 1.0;
21926 A   : constant Electric_Current := 1.0;
21927 @end example
21928 @end quotation
21930 as well as useful multiples of these units:
21932 @quotation
21934 @example
21935  cm  : constant Length := 1.0E-02;
21936  g   : constant Mass   := 1.0E-03;
21937  min : constant Time   := 60.0;
21938  day : constant Time   := 60.0 * 24.0 * min;
21940 @end example
21941 @end quotation
21943 There are three instantiations of @code{System.Dim.Generic_Mks} defined in the
21944 GNAT library:
21947 @itemize *
21949 @item 
21950 @code{System.Dim.Float_Mks} based on @code{Float} defined in @code{s-diflmk.ads}.
21952 @item 
21953 @code{System.Dim.Long_Mks} based on @code{Long_Float} defined in @code{s-dilomk.ads}.
21955 @item 
21956 @code{System.Dim.Mks} based on @code{Long_Long_Float} defined in @code{s-dimmks.ads}.
21957 @end itemize
21959 Using one of these packages, you can then define a derived unit by providing
21960 the aspect that specifies its dimensions within the MKS system, as well as the
21961 string to be used for output of a value of that unit:
21963 @quotation
21965 @example
21966 subtype Acceleration is Mks_Type
21967   with Dimension => ("m/sec^2",
21968                      Meter => 1,
21969                      Second => -2,
21970                      others => 0);
21971 @end example
21972 @end quotation
21974 Here is a complete example of use:
21976 @quotation
21978 @example
21979 with System.Dim.MKS; use System.Dim.Mks;
21980 with System.Dim.Mks_IO; use System.Dim.Mks_IO;
21981 with Text_IO; use Text_IO;
21982 procedure Free_Fall is
21983   subtype Acceleration is Mks_Type
21984     with Dimension => ("m/sec^2", 1, 0, -2, others => 0);
21985   G : constant acceleration := 9.81 * m / (s ** 2);
21986   T : Time := 10.0*s;
21987   Distance : Length;
21989 begin
21990   Put ("Gravitational constant: ");
21991   Put (G, Aft => 2, Exp => 0); Put_Line ("");
21992   Distance := 0.5 * G * T ** 2;
21993   Put ("distance travelled in 10 seconds of free fall ");
21994   Put (Distance, Aft => 2, Exp => 0);
21995   Put_Line ("");
21996 end Free_Fall;
21997 @end example
21998 @end quotation
22000 Execution of this program yields:
22002 @quotation
22004 @example
22005 Gravitational constant:  9.81 m/sec^2
22006 distance travelled in 10 seconds of free fall 490.50 m
22007 @end example
22008 @end quotation
22010 However, incorrect assignments such as:
22012 @quotation
22014 @example
22015 Distance := 5.0;
22016 Distance := 5.0 * kg;
22017 @end example
22018 @end quotation
22020 are rejected with the following diagnoses:
22022 @quotation
22024 @example
22025 Distance := 5.0;
22026    >>> dimensions mismatch in assignment
22027    >>> left-hand side has dimension [L]
22028    >>> right-hand side is dimensionless
22030 Distance := 5.0 * kg:
22031    >>> dimensions mismatch in assignment
22032    >>> left-hand side has dimension [L]
22033    >>> right-hand side has dimension [M]
22034 @end example
22035 @end quotation
22037 The dimensions of an expression are properly displayed, even if there is
22038 no explicit subtype for it. If we add to the program:
22040 @quotation
22042 @example
22043 Put ("Final velocity: ");
22044 Put (G * T, Aft =>2, Exp =>0);
22045 Put_Line ("");
22046 @end example
22047 @end quotation
22049 then the output includes:
22051 @quotation
22053 @example
22054 Final velocity: 98.10 m.s**(-1)
22055 @end example
22057 @geindex Dimensionable type
22059 @geindex Dimensioned subtype
22060 @end quotation
22062 The type @code{Mks_Type} is said to be a `dimensionable type' since it has a
22063 @code{Dimension_System} aspect, and the subtypes @code{Length}, @code{Mass}, etc.,
22064 are said to be `dimensioned subtypes' since each one has a @code{Dimension}
22065 aspect.
22067 @quotation
22069 @geindex Dimension Vector (for a dimensioned subtype)
22071 @geindex Dimension aspect
22073 @geindex Dimension_System aspect
22074 @end quotation
22076 The @code{Dimension} aspect of a dimensioned subtype @code{S} defines a mapping
22077 from the base type’s Unit_Names to integer (or, more generally, rational)
22078 values. This mapping is the `dimension vector' (also referred to as the
22079 `dimensionality') for that subtype, denoted by @code{DV(S)}, and thus for each
22080 object of that subtype. Intuitively, the value specified for each
22081 @code{Unit_Name} is the exponent associated with that unit; a zero value
22082 means that the unit is not used. For example:
22084 @quotation
22086 @example
22087 declare
22088    Acc : Acceleration;
22089    ...
22090 begin
22091    ...
22092 end;
22093 @end example
22094 @end quotation
22096 Here @code{DV(Acc)} = @code{DV(Acceleration)} =
22097 @code{(Meter=>1, Kilogram=>0, Second=>-2, Ampere=>0, Kelvin=>0, Mole=>0, Candela=>0)}.
22098 Symbolically, we can express this as @code{Meter / Second**2}.
22100 The dimension vector of an arithmetic expression is synthesized from the
22101 dimension vectors of its components, with compile-time dimensionality checks
22102 that help prevent mismatches such as using an @code{Acceleration} where a
22103 @code{Length} is required.
22105 The dimension vector of the result of an arithmetic expression `expr', or
22106 @code{DV(@var{expr})}, is defined as follows, assuming conventional
22107 mathematical definitions for the vector operations that are used:
22110 @itemize *
22112 @item 
22113 If `expr' is of the type `universal_real', or is not of a dimensioned subtype,
22114 then `expr' is dimensionless; @code{DV(@var{expr})} is the empty vector.
22116 @item 
22117 @code{DV(@var{op expr})}, where `op' is a unary operator, is @code{DV(@var{expr})}
22119 @item 
22120 @code{DV(@var{expr1 op expr2})} where `op' is “+” or “-” is @code{DV(@var{expr1})}
22121 provided that @code{DV(@var{expr1})} = @code{DV(@var{expr2})}.
22122 If this condition is not met then the construct is illegal.
22124 @item 
22125 @code{DV(@var{expr1} * @var{expr2})} is @code{DV(@var{expr1})} + @code{DV(@var{expr2})},
22126 and @code{DV(@var{expr1} / @var{expr2})} = @code{DV(@var{expr1})} - @code{DV(@var{expr2})}.
22127 In this context if one of the `expr's is dimensionless then its empty
22128 dimension vector is treated as @code{(others => 0)}.
22130 @item 
22131 @code{DV(@var{expr} ** @var{power})} is `power' * @code{DV(@var{expr})},
22132 provided that `power' is a static rational value. If this condition is not
22133 met then the construct is illegal.
22134 @end itemize
22136 Note that, by the above rules, it is illegal to use binary “+” or “-” to
22137 combine a dimensioned and dimensionless value.  Thus an expression such as
22138 @code{acc-10.0} is illegal, where @code{acc} is an object of subtype
22139 @code{Acceleration}.
22141 The dimensionality checks for relationals use the same rules as
22142 for “+” and “-”, except when comparing to a literal; thus
22144 @quotation
22146 @example
22147 acc > len
22148 @end example
22149 @end quotation
22151 is equivalent to
22153 @quotation
22155 @example
22156 acc-len > 0.0
22157 @end example
22158 @end quotation
22160 and is thus illegal, but
22162 @quotation
22164 @example
22165 acc > 10.0
22166 @end example
22167 @end quotation
22169 is accepted with a warning. Analogously a conditional expression requires the
22170 same dimension vector for each branch (with no exception for literals).
22172 The dimension vector of a type conversion @code{T(@var{expr})} is defined
22173 as follows, based on the nature of @code{T}:
22176 @itemize *
22178 @item 
22179 If @code{T} is a dimensioned subtype then @code{DV(T(@var{expr}))} is @code{DV(T)}
22180 provided that either `expr' is dimensionless or
22181 @code{DV(T)} = @code{DV(@var{expr})}. The conversion is illegal
22182 if `expr' is dimensioned and @code{DV(@var{expr})} /= @code{DV(T)}.
22183 Note that vector equality does not require that the corresponding
22184 Unit_Names be the same.
22186 As a consequence of the above rule, it is possible to convert between
22187 different dimension systems that follow the same international system
22188 of units, with the seven physical components given in the standard order
22189 (length, mass, time, etc.). Thus a length in meters can be converted to
22190 a length in inches (with a suitable conversion factor) but cannot be
22191 converted, for example, to a mass in pounds.
22193 @item 
22194 If @code{T} is the base type for `expr' (and the dimensionless root type of
22195 the dimension system), then @code{DV(T(@var{expr}))} is @code{DV(expr)}.
22196 Thus, if `expr' is of a dimensioned subtype of @code{T}, the conversion may
22197 be regarded as a “view conversion” that preserves dimensionality.
22199 This rule makes it possible to write generic code that can be instantiated
22200 with compatible dimensioned subtypes.  The generic unit will contain
22201 conversions that will consequently be present in instantiations, but
22202 conversions to the base type will preserve dimensionality and make it
22203 possible to write generic code that is correct with respect to
22204 dimensionality.
22206 @item 
22207 Otherwise (i.e., @code{T} is neither a dimensioned subtype nor a dimensionable
22208 base type), @code{DV(T(@var{expr}))} is the empty vector. Thus a dimensioned
22209 value can be explicitly converted to a non-dimensioned subtype, which
22210 of course then escapes dimensionality analysis.
22211 @end itemize
22213 The dimension vector for a type qualification @code{T'(@var{expr})} is the same
22214 as for the type conversion @code{T(@var{expr})}.
22216 An assignment statement
22218 @quotation
22220 @example
22221 Source := Target;
22222 @end example
22223 @end quotation
22225 requires @code{DV(Source)} = @code{DV(Target)}, and analogously for parameter
22226 passing (the dimension vector for the actual parameter must be equal to the
22227 dimension vector for the formal parameter).
22229 When using dimensioned types with elementary functions it is necessary to
22230 instantiate the @code{Ada.Numerics.Generic_Elementary_Functions} package using
22231 the @code{Mks_Type} and not any of the derived subtypes such as @code{Distance}.
22232 For functions such as @code{Sqrt} the dimensional analysis will fail when using
22233 the subtypes because both the parameter and return are of the same type.
22235 An example instantiation
22237 @quotation
22239 @example
22240 package Mks_Numerics is new
22241    Ada.Numerics.Generic_Elementary_Functions (System.Dim.Mks.Mks_Type);
22242 @end example
22243 @end quotation
22245 @node Stack Related Facilities,Memory Management Issues,Performing Dimensionality Analysis in GNAT,GNAT and Program Execution
22246 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id52}@anchor{14e}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stack-related-facilities}@anchor{1ab}
22247 @section Stack Related Facilities
22250 This section describes some useful tools associated with stack
22251 checking and analysis. In
22252 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
22254 @menu
22255 * Stack Overflow Checking:: 
22256 * Static Stack Usage Analysis:: 
22257 * Dynamic Stack Usage Analysis:: 
22259 @end menu
22261 @node Stack Overflow Checking,Static Stack Usage Analysis,,Stack Related Facilities
22262 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id53}@anchor{1ac}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stack-overflow-checking}@anchor{e7}
22263 @subsection Stack Overflow Checking
22266 @geindex Stack Overflow Checking
22268 @geindex -fstack-check (gcc)
22270 For most operating systems, @code{gcc} does not perform stack overflow
22271 checking by default. This means that if the main environment task or
22272 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
22273 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
22274 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
22275 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
22276 a large local variable could “jump” above the guard page.
22277 Furthermore, when the
22278 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
22279 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
22280 such situations.
22282 To activate stack checking, compile all units with the @code{gcc} option
22283 @code{-fstack-check}. For example:
22285 @quotation
22287 @example
22288 $ gcc -c -fstack-check package1.adb
22289 @end example
22290 @end quotation
22292 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
22293 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
22294 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
22295 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
22297 For declared tasks, the default stack size is defined by the GNAT runtime,
22298 whose size may be modified at bind time through the @code{-d} bind switch
22299 (@ref{113,,Switches for gnatbind}). Task specific stack sizes may be set using the
22300 @code{Storage_Size} pragma.
22302 For the environment task, the stack size is determined by the operating system.
22303 Consequently, to modify the size of the environment task please refer to your
22304 operating system documentation.
22306 @node Static Stack Usage Analysis,Dynamic Stack Usage Analysis,Stack Overflow Checking,Stack Related Facilities
22307 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id54}@anchor{1ad}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution static-stack-usage-analysis}@anchor{e8}
22308 @subsection Static Stack Usage Analysis
22311 @geindex Static Stack Usage Analysis
22313 @geindex -fstack-usage
22315 A unit compiled with @code{-fstack-usage} will generate an extra file
22316 that specifies
22317 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
22318 The file has the same
22319 basename as the target object file with a @code{.su} extension.
22320 Each line of this file is made up of three fields:
22323 @itemize *
22325 @item 
22326 The name of the function.
22328 @item 
22329 A number of bytes.
22331 @item 
22332 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
22333 @end itemize
22335 The second field corresponds to the size of the known part of the function
22336 frame.
22338 The qualifier @code{static} means that the function frame size
22339 is purely static.
22340 It usually means that all local variables have a static size.
22341 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
22342 utilization.
22344 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
22345 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
22346 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
22347 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
22348 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
22349 utilization.
22351 A unit compiled with @code{-Wstack-usage} will issue a warning for each
22352 subprogram whose stack usage might be larger than the specified amount of
22353 bytes.  The wording is in keeping with the qualifier documented above.
22355 @node Dynamic Stack Usage Analysis,,Static Stack Usage Analysis,Stack Related Facilities
22356 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution dynamic-stack-usage-analysis}@anchor{116}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id55}@anchor{1ae}
22357 @subsection Dynamic Stack Usage Analysis
22360 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
22361 adding a switch to @code{gnatbind}, as:
22363 @quotation
22365 @example
22366 $ gnatbind -u0 file
22367 @end example
22368 @end quotation
22370 With this option, at each task termination, its stack usage is output on
22371 @code{stderr}.
22372 Note that this switch is not compatible with tools like
22373 Valgrind and DrMemory; they will report errors.
22375 It is not always convenient to output the stack usage when the program
22376 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
22377 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
22378 @code{-u} option. For instance:
22380 @quotation
22382 @example
22383 $ gnatbind -u100 file
22384 @end example
22385 @end quotation
22387 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
22388 output this info at program termination. Results are displayed in four
22389 columns:
22391 @quotation
22393 @example
22394 Index | Task Name | Stack Size | Stack Usage
22395 @end example
22396 @end quotation
22398 where:
22401 @itemize *
22403 @item 
22404 `Index' is a number associated with each task.
22406 @item 
22407 `Task Name' is the name of the task analyzed.
22409 @item 
22410 `Stack Size' is the maximum size for the stack.
22412 @item 
22413 `Stack Usage' is the measure done by the stack analyzer.
22414 In order to prevent overflow, the stack
22415 is not entirely analyzed, and it’s not possible to know exactly how
22416 much has actually been used.
22417 @end itemize
22419 By default the environment task stack, the stack that contains the main unit,
22420 is not processed. To enable processing of the environment task stack, the
22421 environment variable GNAT_STACK_LIMIT needs to be set to the maximum size of
22422 the environment task stack. This amount is given in kilobytes. For example:
22424 @quotation
22426 @example
22427 $ set GNAT_STACK_LIMIT 1600
22428 @end example
22429 @end quotation
22431 would specify to the analyzer that the environment task stack has a limit
22432 of 1.6 megabytes. Any stack usage beyond this will be ignored by the analysis.
22434 The package @code{GNAT.Task_Stack_Usage} provides facilities to get
22435 stack-usage reports at run time. See its body for the details.
22437 @node Memory Management Issues,,Stack Related Facilities,GNAT and Program Execution
22438 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id56}@anchor{14f}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution memory-management-issues}@anchor{1af}
22439 @section Memory Management Issues
22442 This section describes some useful memory pools provided in the GNAT library
22443 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
22444 incorrect uses of access values (including ‘dangling references’).
22447 @menu
22448 * Some Useful Memory Pools:: 
22449 * The GNAT Debug Pool Facility:: 
22451 @end menu
22453 @node Some Useful Memory Pools,The GNAT Debug Pool Facility,,Memory Management Issues
22454 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id57}@anchor{1b0}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution some-useful-memory-pools}@anchor{1b1}
22455 @subsection Some Useful Memory Pools
22458 @geindex Memory Pool
22460 @geindex storage
22461 @geindex pool
22463 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
22464 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
22465 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
22466 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
22467 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
22468 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
22469 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
22470 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
22472 @quotation
22474 @example
22475 type T1 is access Something;
22476  -- no Storage pool is defined for T2
22478 type T2 is access Something_Else;
22479 for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
22480 -- the above is equivalent to
22481 for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
22482 @end example
22483 @end quotation
22485 The @code{System.Pool_Local} package offers the @code{Unbounded_Reclaim_Pool} storage
22486 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}
22487 except that the all
22488 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
22489 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
22490 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
22491 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
22492 scope of a given local access. As an example, the following program does not
22493 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
22495 @quotation
22497 @example
22498 with System.Pool_Local;
22499 procedure Pooloc1 is
22500    procedure Internal is
22501       type A is access Integer;
22502       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
22503       for A'Storage_Pool use X;
22504       v : A;
22505    begin
22506       for I in 1 .. 50 loop
22507          v := new Integer;
22508       end loop;
22509    end Internal;
22510 begin
22511    for I in 1 .. 100 loop
22512       Internal;
22513    end loop;
22514 end Pooloc1;
22515 @end example
22516 @end quotation
22518 The @code{System.Pool_Size} package implements the @code{Stack_Bounded_Pool} used when
22519 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
22520 The whole storage for the pool is
22521 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
22522 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
22523 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
22524 user and it is implicitly used for each such declaration:
22526 @quotation
22528 @example
22529 type T1 is access Something;
22530 for T1'Storage_Size use 10_000;
22531 @end example
22532 @end quotation
22534 @node The GNAT Debug Pool Facility,,Some Useful Memory Pools,Memory Management Issues
22535 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id58}@anchor{1b2}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution the-gnat-debug-pool-facility}@anchor{1b3}
22536 @subsection The GNAT Debug Pool Facility
22539 @geindex Debug Pool
22541 @geindex storage
22542 @geindex pool
22543 @geindex memory corruption
22545 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
22546 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
22547 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
22548 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
22549 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
22550 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
22552 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
22553 associate a debug pool object with each of the access types that may be
22554 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
22556 @quotation
22558 @example
22559 type Ptr is access Some_Type;
22560 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
22561 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
22562 @end example
22563 @end quotation
22565 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
22566 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
22567 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
22568 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
22569 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
22570 each dereference of an access value.
22572 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
22573 values of the type may raise four distinct exceptions,
22574 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
22577 @itemize *
22579 @item 
22580 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
22582 @item 
22583 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
22585 @item 
22586 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
22588 @item 
22589 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage}
22590 @end itemize
22592 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
22593 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
22594 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
22595 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
22596 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
22597 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
22598 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
22600 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
22601 various strategies.
22603 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
22604 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
22605 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
22607 @quotation
22609 @example
22610 with GNAT.IO; use GNAT.IO;
22611 with Ada.Unchecked_Deallocation;
22612 with Ada.Unchecked_Conversion;
22613 with GNAT.Debug_Pools;
22614 with System.Storage_Elements;
22615 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
22616 procedure Debug_Pool_Test is
22618    type T is access Integer;
22619    type U is access all T;
22621    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
22622    for T'Storage_Pool use P;
22624    procedure Free is new Ada.Unchecked_Deallocation (Integer, T);
22625    function UC is new Ada.Unchecked_Conversion (U, T);
22626    A, B : aliased T;
22628    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
22630 begin
22631    Info (P);
22632    A := new Integer;
22633    B := new Integer;
22634    B := A;
22635    Info (P);
22636    Free (A);
22637    begin
22638       Put_Line (Integer'Image(B.all));
22639    exception
22640       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
22641    end;
22642    begin
22643       Free (B);
22644    exception
22645       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
22646    end;
22647    B := UC(A'Access);
22648    begin
22649       Put_Line (Integer'Image(B.all));
22650    exception
22651       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
22652    end;
22653    begin
22654       Free (B);
22655    exception
22656       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
22657    end;
22658    Info (P);
22659 end Debug_Pool_Test;
22660 @end example
22661 @end quotation
22663 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
22664 execution of this erroneous program:
22666 @quotation
22668 @example
22669 Debug Pool info:
22670   Total allocated bytes :  0
22671   Total deallocated bytes :  0
22672   Current Water Mark:  0
22673   High Water Mark:  0
22675 Debug Pool info:
22676   Total allocated bytes :  8
22677   Total deallocated bytes :  0
22678   Current Water Mark:  8
22679   High Water Mark:  8
22681 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
22682 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
22683 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
22684 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
22685 Debug Pool info:
22686   Total allocated bytes :  8
22687   Total deallocated bytes :  4
22688   Current Water Mark:  4
22689   High Water Mark:  8
22690 @end example
22691 @end quotation
22694 @c -- Non-breaking space in running text
22695 @c -- E.g. Ada |nbsp| 95
22697 @node Platform-Specific Information,Example of Binder Output File,GNAT and Program Execution,Top
22698 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information doc}@anchor{1b4}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id1}@anchor{1b5}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information platform-specific-information}@anchor{d}
22699 @chapter Platform-Specific Information
22702 This appendix contains information relating to the implementation
22703 of run-time libraries on various platforms and also covers topics
22704 related to the GNAT implementation on specific Operating Systems.
22706 @menu
22707 * Run-Time Libraries:: 
22708 * Specifying a Run-Time Library:: 
22709 * GNU/Linux Topics:: 
22710 * Microsoft Windows Topics:: 
22711 * Mac OS Topics:: 
22713 @end menu
22715 @node Run-Time Libraries,Specifying a Run-Time Library,,Platform-Specific Information
22716 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id2}@anchor{1b6}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information run-time-libraries}@anchor{1b7}
22717 @section Run-Time Libraries
22720 @geindex Tasking and threads libraries
22722 @geindex Threads libraries and tasking
22724 @geindex Run-time libraries (platform-specific information)
22726 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
22727 underlying threads library and the exception-handling scheme.
22728 For threads support, the default run-time will bind to the thread
22729 package of the underlying operating system.
22731 For exception handling, either or both of two models are supplied:
22733 @quotation
22735 @geindex Zero-Cost Exceptions
22737 @geindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
22738 @end quotation
22741 @itemize *
22743 @item 
22744 `Zero-Cost Exceptions' (“ZCX”),
22745 which uses binder-generated tables that
22746 are interrogated at run time to locate a handler.
22748 @geindex setjmp/longjmp Exception Model
22750 @geindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
22752 @item 
22753 `setjmp / longjmp' (‘SJLJ’),
22754 which uses dynamically-set data to establish
22755 the set of handlers
22756 @end itemize
22758 Most programs should experience a substantial speed improvement by
22759 being compiled with a ZCX run-time.
22760 This is especially true for
22761 tasking applications or applications with many exception handlers.
22762 Note however that the ZCX run-time does not support asynchronous abort
22763 of tasks (@code{abort} and @code{select-then-abort} constructs) and will instead
22764 implement abort by polling points in the runtime. You can also add additional
22765 polling points explicitly if needed in your application via @code{pragma
22766 Abort_Defer}.
22768 This section summarizes which combinations of threads and exception support
22769 are supplied on various GNAT platforms.
22771 @menu
22772 * Summary of Run-Time Configurations:: 
22774 @end menu
22776 @node Summary of Run-Time Configurations,,,Run-Time Libraries
22777 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id3}@anchor{1b8}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information summary-of-run-time-configurations}@anchor{1b9}
22778 @subsection Summary of Run-Time Configurations
22782 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxx} 
22783 @headitem
22785 Platform
22787 @tab
22789 Run-Time
22791 @tab
22793 Tasking
22795 @tab
22797 Exceptions
22799 @item
22801 GNU/Linux
22803 @tab
22805 rts-native
22806 (default)
22808 @tab
22810 pthread library
22812 @tab
22816 @item
22818 rts-sjlj
22820 @tab
22822 pthread library
22824 @tab
22826 SJLJ
22828 @item
22830 Windows
22832 @tab
22834 rts-native
22835 (default)
22837 @tab
22839 native Win32 threads
22841 @tab
22845 @item
22847 rts-sjlj
22849 @tab
22851 native Win32 threads
22853 @tab
22855 SJLJ
22857 @item
22859 Mac OS
22861 @tab
22863 rts-native
22865 @tab
22867 pthread library
22869 @tab
22873 @end multitable
22876 @node Specifying a Run-Time Library,GNU/Linux Topics,Run-Time Libraries,Platform-Specific Information
22877 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id4}@anchor{1ba}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information specifying-a-run-time-library}@anchor{1bb}
22878 @section Specifying a Run-Time Library
22881 The @code{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
22882 run-time library, and the @code{adalib} subdirectory containing the
22883 @code{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
22884 in the gcc target-dependent area:
22886 @quotation
22888 @example
22889 target=$prefix/lib/gcc/gcc-*dumpmachine*/gcc-*dumpversion*/
22890 @end example
22891 @end quotation
22893 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
22894 These libraries are installed in the target dependent area and
22895 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
22896 below explains the differences between the different libraries in terms of
22897 their thread support.
22899 The default run-time library (when GNAT is installed) is `rts-native'.
22900 This default run-time is selected by the means of soft links.
22901 For example on x86-linux:
22903 @c --
22904 @c --  $(target-dir)
22905 @c --      |
22906 @c --      +--- adainclude----------+
22907 @c --      |                        |
22908 @c --      +--- adalib-----------+  |
22909 @c --      |                     |  |
22910 @c --      +--- rts-native       |  |
22911 @c --      |    |                |  |
22912 @c --      |    +--- adainclude <---+
22913 @c --      |    |                |
22914 @c --      |    +--- adalib <----+
22915 @c --      |
22916 @c --      +--- rts-sjlj
22917 @c --           |
22918 @c --           +--- adainclude
22919 @c --           |
22920 @c --           +--- adalib
22923 @example
22924                $(target-dir)
22925               __/ /      \ \___
22926       _______/   /        \    \_________________
22927      /          /          \                     \
22928     /          /            \                     \
22929 ADAINCLUDE  ADALIB      rts-native             rts-sjlj
22930    :          :            /    \                 /   \
22931    :          :           /      \               /     \
22932    :          :          /        \             /       \
22933    :          :         /          \           /         \
22934    +-------------> adainclude     adalib   adainclude   adalib
22935               :                     ^
22936               :                     :
22937               +---------------------+
22939               Run-Time Library Directory Structure
22940    (Upper-case names and dotted/dashed arrows represent soft links)
22941 @end example
22943 If the `rts-sjlj' library is to be selected on a permanent basis,
22944 these soft links can be modified with the following commands:
22946 @quotation
22948 @example
22949 $ cd $target
22950 $ rm -f adainclude adalib
22951 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
22952 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
22953 @end example
22954 @end quotation
22956 Alternatively, you can specify @code{rts-sjlj/adainclude} in the file
22957 @code{$target/ada_source_path} and @code{rts-sjlj/adalib} in
22958 @code{$target/ada_object_path}.
22960 @geindex --RTS option
22962 Selecting another run-time library temporarily can be
22963 achieved by using the @code{--RTS} switch, e.g., @code{--RTS=sjlj}
22965 @geindex Linux
22967 @geindex GNU/Linux
22969 @node GNU/Linux Topics,Microsoft Windows Topics,Specifying a Run-Time Library,Platform-Specific Information
22970 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information gnu-linux-topics}@anchor{1bc}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id5}@anchor{1bd}
22971 @section GNU/Linux Topics
22974 This section describes topics that are specific to GNU/Linux platforms.
22976 @menu
22977 * Required Packages on GNU/Linux:: 
22978 * Position Independent Executable (PIE) Enabled by Default on Linux: Position Independent Executable PIE Enabled by Default on Linux. 
22979 * Choosing the Scheduling Policy with GNU/Linux:: 
22980 * A GNU/Linux Debug Quirk:: 
22982 @end menu
22984 @node Required Packages on GNU/Linux,Position Independent Executable PIE Enabled by Default on Linux,,GNU/Linux Topics
22985 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id6}@anchor{1be}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information required-packages-on-gnu-linux}@anchor{1bf}
22986 @subsection Required Packages on GNU/Linux
22989 GNAT requires the C library developer’s package to be installed.
22990 The name of of that package depends on your GNU/Linux distribution:
22993 @itemize *
22995 @item 
22996 RedHat, SUSE: @code{glibc-devel};
22998 @item 
22999 Debian, Ubuntu: @code{libc6-dev} (normally installed by default).
23000 @end itemize
23002 If using the 32-bit version of GNAT on a 64-bit version of GNU/Linux,
23003 you’ll need the 32-bit version of the following packages:
23006 @itemize *
23008 @item 
23009 RedHat, SUSE: @code{glibc.i686}, @code{glibc-devel.i686}, @code{ncurses-libs.i686}
23011 @item 
23012 SUSE: @code{glibc-locale-base-32bit}
23014 @item 
23015 Debian, Ubuntu: @code{libc6:i386}, @code{libc6-dev:i386}, @code{lib32ncursesw5}
23016 @end itemize
23018 Other GNU/Linux distributions might be choosing a different name
23019 for those packages.
23021 @node Position Independent Executable PIE Enabled by Default on Linux,Choosing the Scheduling Policy with GNU/Linux,Required Packages on GNU/Linux,GNU/Linux Topics
23022 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information pie-enabled-by-default-on-linux}@anchor{1c0}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information position-independent-executable-pie-enabled-by-default-on-linux}@anchor{1c1}
23023 @subsection Position Independent Executable (PIE) Enabled by Default on Linux
23026 GNAT generates Position Independent Executable (PIE) code by default.
23027 PIE binaries are loaded into random memory locations, introducing
23028 an additional layer of protection against attacks.
23030 Building PIE binaries requires that all of their dependencies also be
23031 built as Position Independent. If the link of your project fails with
23032 an error like:
23034 @example
23035 /[...]/ld: /path/to/object/file: relocation R_X86_64_32S against symbol
23036 `symbol name' can not be used when making a PIE object;
23037 recompile with -fPIE
23038 @end example
23040 it means the identified object file has not been built as Position
23041 Independent.
23043 If you are not interested in building PIE binaries, you can simply
23044 turn this feature off by first compiling your code with @code{-fno-pie}
23045 and then by linking with @code{-no-pie} (note the subtle but important
23046 difference in the names of the options – the linker option does `not'
23047 have an @cite{f} after the dash!). When using gprbuild, this is
23048 achieved by updating the `Required_Switches' attribute in package @cite{Compiler}
23049 and, depending on your type of project, either attribute `Switches'
23050 or attribute `Library_Options' in package @cite{Linker}.
23052 On the other hand, if you would like to build PIE binaries and you are
23053 getting the error above, a quick and easy workaround to allow linking
23054 to succeed again is to disable PIE during the link, thus temporarily
23055 lifting the requirement that all dependencies also be Position
23056 Independent code. To do so, you simply need to add @code{-no-pie} to
23057 the list of switches passed to the linker. As part of this workaround,
23058 there is no need to adjust the compiler switches.
23060 From there, to be able to link your binaries with PIE and therefore
23061 drop the @code{-no-pie} workaround, you’ll need to get the identified
23062 dependencies rebuilt with PIE enabled (compiled with @code{-fPIE}
23063 and linked with @code{-pie}).
23064 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information choosing-the-scheduling-policy-with-gnu-linux}@anchor{1c2}
23065 @geindex SCHED_FIFO scheduling policy
23067 @geindex SCHED_RR scheduling policy
23069 @geindex SCHED_OTHER scheduling policy
23071 @node Choosing the Scheduling Policy with GNU/Linux,A GNU/Linux Debug Quirk,Position Independent Executable PIE Enabled by Default on Linux,GNU/Linux Topics
23072 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id7}@anchor{1c3}
23073 @subsection Choosing the Scheduling Policy with GNU/Linux
23076 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
23077 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO}, @code{SCHED_RR} and @code{SCHED_OTHER}.
23079 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
23080 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
23082 @geindex pragma Time_Slice
23084 @geindex -T0 option
23086 @geindex pragma Task_Dispatching_Policy
23088 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
23089 @code{SCHED_FIFO},
23090 you can use one of the following:
23093 @itemize *
23095 @item 
23096 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
23098 @item 
23099 the corresponding binder option @code{-T0}
23101 @item 
23102 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
23103 @end itemize
23105 To specify @code{SCHED_RR},
23106 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
23107 value greater than 0.0, or else use the corresponding @code{-T}
23108 binder option.
23110 To make sure a program is running as root, you can put something like
23111 this in a library package body in your application:
23113 @quotation
23115 @example
23116 function geteuid return Integer;
23117 pragma Import (C, geteuid, "geteuid");
23118 Ignore : constant Boolean :=
23119   (if geteuid = 0 then True else raise Program_Error with "must be root");
23120 @end example
23121 @end quotation
23123 It gets the effective user id, and if it’s not 0 (i.e. root), it raises
23124 Program_Error. Note that if you re running the code in a container, this may
23125 not be sufficient, as you may have sufficient priviledge on the container,
23126 but not on the host machine running the container, so check that you also
23127 have sufficient priviledge for running the container image.
23129 @node A GNU/Linux Debug Quirk,,Choosing the Scheduling Policy with GNU/Linux,GNU/Linux Topics
23130 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information a-gnu-linux-debug-quirk}@anchor{1c4}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id8}@anchor{1c5}
23131 @subsection A GNU/Linux Debug Quirk
23134 On SuSE 15, some kernels have a defect causing issues when debugging
23135 programs using threads or Ada tasks. Due to the lack of documentation
23136 found regarding this kernel issue, we can only provide limited
23137 information about which kernels are impacted: kernel version 5.3.18 is
23138 known to be impacted, and kernels in the 5.14 range or newer are
23139 believed to fix this problem.
23141 The bug affects the debugging of 32-bit processes on a 64-bit system.
23142 Symptoms can vary: Unexpected @code{SIGABRT} signals being received by
23143 the program, “The futex facility returned an unexpected error code”
23144 error message, and inferior programs hanging indefinitely range among
23145 the symptoms most commonly observed.
23147 @geindex Windows
23149 @node Microsoft Windows Topics,Mac OS Topics,GNU/Linux Topics,Platform-Specific Information
23150 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id9}@anchor{1c6}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information microsoft-windows-topics}@anchor{1c7}
23151 @section Microsoft Windows Topics
23154 This section describes topics that are specific to the Microsoft Windows
23155 platforms.
23158 @menu
23159 * Using GNAT on Windows:: 
23160 * Using a network installation of GNAT:: 
23161 * CONSOLE and WINDOWS subsystems:: 
23162 * Temporary Files:: 
23163 * Disabling Command Line Argument Expansion:: 
23164 * Choosing the Scheduling Policy with Windows:: 
23165 * Windows Socket Timeouts:: 
23166 * Mixed-Language Programming on Windows:: 
23167 * Windows Specific Add-Ons:: 
23169 @end menu
23171 @node Using GNAT on Windows,Using a network installation of GNAT,,Microsoft Windows Topics
23172 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id10}@anchor{1c8}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnat-on-windows}@anchor{1c9}
23173 @subsection Using GNAT on Windows
23176 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
23177 (@code{gcc}, @code{gnatbind}, @code{gnatlink}, @code{gnatmake}, the
23178 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
23179 platform.
23181 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
23182 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
23183 when this is required. With these tools:
23186 @itemize *
23188 @item 
23189 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
23190 subsystems.
23192 @item 
23193 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
23194 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
23196 @item 
23197 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
23198 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
23199 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
23201 @item 
23202 You can include Windows resources in your Ada application.
23204 @item 
23205 You can use or create COM/DCOM objects.
23206 @end itemize
23208 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
23209 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
23210 are listed in separate sections below.
23213 @itemize *
23215 @item 
23216 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
23217 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
23218 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
23219 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
23220 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
23221 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
23222 features are not used, but it is not guaranteed to work.
23224 @item 
23225 It is not possible to link against Microsoft C++ libraries except for
23226 import libraries. Interfacing must be done by the mean of DLLs.
23228 @item 
23229 It is possible to link against Microsoft C libraries. Yet the preferred
23230 solution is to use C/C++ compiler that comes with GNAT, since it
23231 doesn’t require having two different development environments and makes the
23232 inter-language debugging experience smoother.
23234 @item 
23235 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
23236 experience recompilations of the source files that have not changed if
23237 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
23238 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
23240 @item 
23241 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
23242 registry. The only entries that can be created are file associations and
23243 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
23244 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
23245 uninstall or integrate different GNAT products.
23246 @end itemize
23248 @node Using a network installation of GNAT,CONSOLE and WINDOWS subsystems,Using GNAT on Windows,Microsoft Windows Topics
23249 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id11}@anchor{1ca}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-a-network-installation-of-gnat}@anchor{1cb}
23250 @subsection Using a network installation of GNAT
23253 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
23254 current machine, i.e., the install location is shared over the network.
23255 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
23256 have the format @code{\\\\server\\sharename\\path}
23258 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
23259 @code{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
23260 example, if GNAT is installed in @code{\GNAT} directory of a share location
23261 called @code{c-drive} on a machine @code{LOKI}, the following command will
23262 make it available:
23264 @quotation
23266 @example
23267 $ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%`
23268 @end example
23269 @end quotation
23271 Be aware that every compilation using the network installation results in the
23272 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
23273 serious performance penalty.
23275 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems,Temporary Files,Using a network installation of GNAT,Microsoft Windows Topics
23276 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information console-and-windows-subsystems}@anchor{1cc}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id12}@anchor{1cd}
23277 @subsection CONSOLE and WINDOWS subsystems
23280 @geindex CONSOLE Subsystem
23282 @geindex WINDOWS Subsystem
23284 @geindex -mwindows
23286 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
23287 (which is the default subsystem) will always create a console when
23288 launching the application. This is not something desirable when the
23289 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
23290 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
23291 the @code{-mwindows} linker option must be specified.
23293 @quotation
23295 @example
23296 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
23297 @end example
23298 @end quotation
23300 @node Temporary Files,Disabling Command Line Argument Expansion,CONSOLE and WINDOWS subsystems,Microsoft Windows Topics
23301 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id13}@anchor{1ce}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information temporary-files}@anchor{1cf}
23302 @subsection Temporary Files
23305 @geindex Temporary files
23307 It is possible to control where temporary files gets created by setting
23308 the 
23309 @geindex TMP
23310 @geindex environment variable; TMP
23311 @code{TMP} environment variable. The file will be created:
23314 @itemize *
23316 @item 
23317 Under the directory pointed to by the 
23318 @geindex TMP
23319 @geindex environment variable; TMP
23320 @code{TMP} environment variable if
23321 this directory exists.
23323 @item 
23324 Under @code{c:\temp}, if the 
23325 @geindex TMP
23326 @geindex environment variable; TMP
23327 @code{TMP} environment variable is not
23328 set (or not pointing to a directory) and if this directory exists.
23330 @item 
23331 Under the current working directory otherwise.
23332 @end itemize
23334 This allows you to determine exactly where the temporary
23335 file will be created. This is particularly useful in networked
23336 environments where you may not have write access to some
23337 directories.
23339 @node Disabling Command Line Argument Expansion,Choosing the Scheduling Policy with Windows,Temporary Files,Microsoft Windows Topics
23340 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information disabling-command-line-argument-expansion}@anchor{1d0}
23341 @subsection Disabling Command Line Argument Expansion
23344 @geindex Command Line Argument Expansion
23346 By default, an executable compiled for the Windows platform will do
23347 the following postprocessing on the arguments passed on the command
23348 line:
23351 @itemize *
23353 @item 
23354 If the argument contains the characters @code{*} and/or @code{?}, then
23355 file expansion will be attempted. For example, if the current directory
23356 contains @code{a.txt} and @code{b.txt}, then when calling:
23358 @example
23359 $ my_ada_program *.txt
23360 @end example
23362 The following arguments will effectively be passed to the main program
23363 (for example when using @code{Ada.Command_Line.Argument}):
23365 @example
23366 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "a.txt"
23367 Ada.Command_Line.Argument (2) -> "b.txt"
23368 @end example
23370 @item 
23371 Filename expansion can be disabled for a given argument by using single
23372 quotes. Thus, calling:
23374 @example
23375 $ my_ada_program '*.txt'
23376 @end example
23378 will result in:
23380 @example
23381 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "*.txt"
23382 @end example
23383 @end itemize
23385 Note that if the program is launched from a shell such as Cygwin Bash
23386 then quote removal might be performed by the shell.
23388 In some contexts it might be useful to disable this feature (for example if
23389 the program performs its own argument expansion). In order to do this, a C
23390 symbol needs to be defined and set to @code{0}. You can do this by
23391 adding the following code fragment in one of your Ada units:
23393 @example
23394 Do_Argv_Expansion : Integer := 0;
23395 pragma Export (C, Do_Argv_Expansion, "__gnat_do_argv_expansion");
23396 @end example
23398 The results of previous examples will be respectively:
23400 @example
23401 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "*.txt"
23402 @end example
23404 and:
23406 @example
23407 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "'*.txt'"
23408 @end example
23410 @node Choosing the Scheduling Policy with Windows,Windows Socket Timeouts,Disabling Command Line Argument Expansion,Microsoft Windows Topics
23411 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information choosing-the-scheduling-policy-with-windows}@anchor{1d1}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id14}@anchor{1d2}
23412 @subsection Choosing the Scheduling Policy with Windows
23415 Under Windows, the standard 31 priorities of the Ada model are mapped onto
23416 Window’s seven standard priority levels by default: Idle, Lowest, Below Normal,
23417 Normal, Above Normal,
23419 When using the @code{FIFO_Within_Priorities} task dispatching policy, GNAT
23420 will assign the @code{REALTIME_PRIORITY_CLASS} priority class to the application
23421 and map the Ada priority range to the sixteen priorities made available under
23422 @code{REALTIME_PRIORITY_CLASS}.
23424 For details on the values of the different priority mappings, see declarations
23425 in @code{system.ads}. For more information about Windows priorities, please
23426 refer to Microsoft’s documentation.
23428 @node Windows Socket Timeouts,Mixed-Language Programming on Windows,Choosing the Scheduling Policy with Windows,Microsoft Windows Topics
23429 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information windows-socket-timeouts}@anchor{1d3}
23430 @subsection Windows Socket Timeouts
23433 Microsoft Windows desktops older than @code{8.0} and Microsoft Windows Servers
23434 older than @code{2019} set a socket timeout 500 milliseconds longer than the value
23435 set by setsockopt with @code{SO_RCVTIMEO} and @code{SO_SNDTIMEO} options. The GNAT
23436 runtime makes a correction for the difference in the corresponding Windows
23437 versions. For Windows Server starting with version @code{2019}, the user must
23438 provide a manifest file for the GNAT runtime to be able to recognize that
23439 the Windows version does not need the timeout correction. The manifest file
23440 should be located in the same directory as the executable file, and its file
23441 name must match the executable name suffixed by @code{.manifest}. For example,
23442 if the executable name is @code{sock_wto.exe}, then the manifest file name
23443 has to be @code{sock_wto.exe.manifest}. The manifest file must contain at
23444 least the following data:
23446 @example
23447 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
23448 <assembly xmlns="urn:schemas-microsoft-com:asm.v1" manifestVersion="1.0">
23449 <compatibility xmlns="urn:schemas-microsoft-com:compatibility.v1">
23450 <application>
23451    <!-- Windows Vista -->
23452    <supportedOS Id="@{e2011457-1546-43c5-a5fe-008deee3d3f0@}"/>
23453    <!-- Windows 7 -->
23454    <supportedOS Id="@{35138b9a-5d96-4fbd-8e2d-a2440225f93a@}"/>
23455    <!-- Windows 8 -->
23456    <supportedOS Id="@{4a2f28e3-53b9-4441-ba9c-d69d4a4a6e38@}"/>
23457    <!-- Windows 8.1 -->
23458    <supportedOS Id="@{1f676c76-80e1-4239-95bb-83d0f6d0da78@}"/>
23459    <!-- Windows 10 -->
23460    <supportedOS Id="@{8e0f7a12-bfb3-4fe8-b9a5-48fd50a15a9a@}"/>
23461 </application>
23462 </compatibility>
23463 </assembly>
23464 @end example
23466 Without the manifest file, the socket timeout is going to be overcorrected on
23467 these Windows Server versions and the actual time is going to be 500
23468 milliseconds shorter than what was set with GNAT.Sockets.Set_Socket_Option.
23469 Note that on Microsoft Windows versions where correction is necessary, there
23470 is no way to set a socket timeout shorter than 500 ms. If a socket timeout
23471 shorter than 500 ms is needed on these Windows versions, a call to
23472 Check_Selector should be added before any socket read or write operations.
23474 @node Mixed-Language Programming on Windows,Windows Specific Add-Ons,Windows Socket Timeouts,Microsoft Windows Topics
23475 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id15}@anchor{1d4}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information mixed-language-programming-on-windows}@anchor{1d5}
23476 @subsection Mixed-Language Programming on Windows
23479 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
23480 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
23481 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
23482 Windows C/C++ development environment conditions your overall
23483 interoperability strategy.
23485 If you use @code{gcc} or Microsoft C to compile the non-Ada part of
23486 your application, there are no Windows-specific restrictions that
23487 affect the overall interoperability with your Ada code. If you do want
23488 to use the Microsoft tools for your C++ code, you have two choices:
23491 @itemize *
23493 @item 
23494 Encapsulate your C++ code in a DLL to be linked with your Ada
23495 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
23496 build the DLL and use GNAT to build your executable
23497 (@ref{1d6,,Using DLLs with GNAT}).
23499 @item 
23500 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
23501 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
23502 (@ref{1d7,,Building DLLs with GNAT Project files}) and use the Microsoft
23503 or whatever environment to build your executable.
23504 @end itemize
23506 In addition to the description about C main in
23507 @ref{2c,,Mixed Language Programming} section, if the C main uses a
23508 stand-alone library it is required on x86-windows to
23509 setup the SEH context. For this the C main must looks like this:
23511 @quotation
23513 @example
23514 /* main.c */
23515 extern void adainit (void);
23516 extern void adafinal (void);
23517 extern void __gnat_initialize(void*);
23518 extern void call_to_ada (void);
23520 int main (int argc, char *argv[])
23522   int SEH [2];
23524   /* Initialize the SEH context */
23525   __gnat_initialize (&SEH);
23527   adainit();
23529   /* Then call Ada services in the stand-alone library */
23531   call_to_ada();
23533   adafinal();
23535 @end example
23536 @end quotation
23538 Note that this is not needed on x86_64-windows where the Windows
23539 native SEH support is used.
23541 @menu
23542 * Windows Calling Conventions:: 
23543 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs): Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs. 
23544 * Using DLLs with GNAT:: 
23545 * Building DLLs with GNAT Project files:: 
23546 * Building DLLs with GNAT:: 
23547 * Building DLLs with gnatdll:: 
23548 * Ada DLLs and Finalization:: 
23549 * Creating a Spec for Ada DLLs:: 
23550 * GNAT and Windows Resources:: 
23551 * Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications:: 
23552 * Debugging a DLL:: 
23553 * Setting Stack Size from gnatlink:: 
23554 * Setting Heap Size from gnatlink:: 
23556 @end menu
23558 @node Windows Calling Conventions,Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs,,Mixed-Language Programming on Windows
23559 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id16}@anchor{1d8}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information windows-calling-conventions}@anchor{1d9}
23560 @subsubsection Windows Calling Conventions
23563 @geindex Stdcall
23565 @geindex APIENTRY
23567 This section pertain only to Win32. On Win64 there is a single native
23568 calling convention. All convention specifiers are ignored on this
23569 platform.
23571 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
23572 (callee), there are several ways to push @code{G}‘s parameters on the
23573 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
23574 upon @code{G}‘s return. A calling convention is an agreed upon software
23575 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
23576 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
23577 are available for Windows:
23580 @itemize *
23582 @item 
23583 @code{C} (Microsoft defined)
23585 @item 
23586 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
23588 @item 
23589 @code{Win32} (GNAT specific)
23591 @item 
23592 @code{DLL} (GNAT specific)
23593 @end itemize
23595 @menu
23596 * C Calling Convention:: 
23597 * Stdcall Calling Convention:: 
23598 * Win32 Calling Convention:: 
23599 * DLL Calling Convention:: 
23601 @end menu
23603 @node C Calling Convention,Stdcall Calling Convention,,Windows Calling Conventions
23604 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information c-calling-convention}@anchor{1da}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id17}@anchor{1db}
23605 @subsubsection @code{C} Calling Convention
23608 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
23609 routines compiled with either @code{gcc} or Microsoft Visual C++.
23611 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
23612 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
23613 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
23614 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
23616 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
23617 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
23618 instance the C function:
23620 @quotation
23622 @example
23623 int get_val (long);
23624 @end example
23625 @end quotation
23627 should be imported from Ada as follows:
23629 @quotation
23631 @example
23632 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
23633 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
23634 @end example
23635 @end quotation
23637 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
23638 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
23639 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
23640 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
23641 @code{External_Name} with a leading underscore.
23643 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
23644 calling convention unless the object containing the variable is part of a
23645 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
23646 convention, @ref{1dc,,Stdcall Calling Convention}).
23648 @node Stdcall Calling Convention,Win32 Calling Convention,C Calling Convention,Windows Calling Conventions
23649 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id18}@anchor{1dd}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information stdcall-calling-convention}@anchor{1dc}
23650 @subsubsection @code{Stdcall} Calling Convention
23653 This convention, which was the calling convention used for Pascal
23654 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
23655 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
23656 convention was specified.
23658 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
23659 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
23660 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
23661 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
23662 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
23663 trailing @code{@@@var{nn}}, where @code{nn} is the overall size (in
23664 bytes) of the parameters passed to the routine.
23666 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
23667 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
23668 underscore and trailing @code{@@@var{nn}} are added automatically by
23669 the compiler. For instance the Win32 function:
23671 @quotation
23673 @example
23674 APIENTRY int get_val (long);
23675 @end example
23676 @end quotation
23678 should be imported from Ada as follows:
23680 @quotation
23682 @example
23683 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
23684 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
23685 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
23686 @end example
23687 @end quotation
23689 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
23690 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
23691 case. If instead of writing the above import pragma you write:
23693 @quotation
23695 @example
23696 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
23697 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
23698 @end example
23699 @end quotation
23701 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
23702 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
23703 @code{Link_Name} as in the following example:
23705 @quotation
23707 @example
23708 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
23709 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
23710 @end example
23711 @end quotation
23713 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
23714 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
23715 @code{@@@var{nn}}.
23717 This is especially important as in some special cases a DLL’s entry
23718 point name lacks a trailing @code{@@@var{nn}} while the exported
23719 name generated for a call has it.
23721 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
23722 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
23723 variable defined as:
23725 @quotation
23727 @example
23728 int my_var;
23729 @end example
23730 @end quotation
23732 then, to access this variable from Ada you should write:
23734 @quotation
23736 @example
23737 My_Var : Interfaces.C.int;
23738 pragma Import (Stdcall, My_Var);
23739 @end example
23740 @end quotation
23742 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
23743 will be handled as a @code{C} calling convention on non-Windows platforms.
23745 @node Win32 Calling Convention,DLL Calling Convention,Stdcall Calling Convention,Windows Calling Conventions
23746 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id19}@anchor{1de}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information win32-calling-convention}@anchor{1df}
23747 @subsubsection @code{Win32} Calling Convention
23750 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
23751 @code{Stdcall} calling convention described above.
23753 @node DLL Calling Convention,,Win32 Calling Convention,Windows Calling Conventions
23754 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information dll-calling-convention}@anchor{1e0}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id20}@anchor{1e1}
23755 @subsubsection @code{DLL} Calling Convention
23758 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
23759 @code{Stdcall} calling convention described above.
23761 @node Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs,Using DLLs with GNAT,Windows Calling Conventions,Mixed-Language Programming on Windows
23762 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id21}@anchor{1e2}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information introduction-to-dynamic-link-libraries-dlls}@anchor{1e3}
23763 @subsubsection Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
23766 @geindex DLL
23768 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
23769 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
23770 routines and variables.
23772 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
23773 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
23774 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
23775 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
23777 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
23778 wants to use the services of a DLL @code{API.dll}. To use the services
23779 provided by @code{API.dll} you must statically link against the DLL or
23780 an import library which contains a jump table with an entry for each
23781 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
23782 import library is called @code{API.lib}. When using GNAT this import
23783 library is called either @code{libAPI.dll.a}, @code{libapi.dll.a},
23784 @code{libAPI.a} or @code{libapi.a} (names are case insensitive).
23786 After you have linked your application with the DLL or the import library
23787 and you run your application, here is what happens:
23790 @itemize *
23792 @item 
23793 Your application is loaded into memory.
23795 @item 
23796 The DLL @code{API.dll} is mapped into the address space of your
23797 application. This means that:
23800 @itemize -
23802 @item 
23803 The DLL will use the stack of the calling thread.
23805 @item 
23806 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
23808 @item 
23809 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
23810 process.
23812 @item 
23813 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
23814 routines and routines in the application using the DLL.
23815 @end itemize
23817 @item 
23818 The entries in the jump table (from the import library @code{libAPI.dll.a}
23819 or @code{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
23820 which is part of your application are initialized with the addresses
23821 of the routines and variables in @code{API.dll}.
23823 @item 
23824 If present in @code{API.dll}, routines @code{DllMain} or
23825 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
23826 the initialization code needed for the well-being of the routines and
23827 variables exported by the DLL.
23828 @end itemize
23830 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
23831 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
23832 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
23833 in the target application address space. If the addresses of two
23834 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
23835 application, a conflict will occur and the application will run
23836 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
23837 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
23838 supported by GNAT. Note that the @code{-s} linker option (see GNU Linker
23839 User’s Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
23840 still be relocated.
23842 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
23843 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
23844 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
23845 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
23846 a definition file (see @ref{1e4,,The Definition File}).
23848 @node Using DLLs with GNAT,Building DLLs with GNAT Project files,Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs,Mixed-Language Programming on Windows
23849 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id22}@anchor{1e5}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-dlls-with-gnat}@anchor{1d6}
23850 @subsubsection Using DLLs with GNAT
23853 To use the services of a DLL, say @code{API.dll}, in your Ada application
23854 you must have:
23857 @itemize *
23859 @item 
23860 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
23861 @code{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
23862 header files provided with the DLL.
23864 @item 
23865 The import library (@code{libAPI.dll.a} or @code{API.lib}). As previously
23866 mentioned an import library is a statically linked library containing the
23867 import table which will be filled at load time to point to the actual
23868 @code{API.dll} routines. Sometimes you don’t have an import library for the
23869 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
23870 one. Note that this is optional.
23872 @item 
23873 The actual DLL, @code{API.dll}.
23874 @end itemize
23876 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
23877 services of @code{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
23878 you simply issue the command
23880 @quotation
23882 @example
23883 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
23884 @end example
23885 @end quotation
23887 The argument @code{-largs -lAPI} at the end of the @code{gnatmake} command
23888 tells the GNAT linker to look for an import library. The linker will
23889 look for a library name in this specific order:
23892 @itemize *
23894 @item 
23895 @code{libAPI.dll.a}
23897 @item 
23898 @code{API.dll.a}
23900 @item 
23901 @code{libAPI.a}
23903 @item 
23904 @code{API.lib}
23906 @item 
23907 @code{libAPI.dll}
23909 @item 
23910 @code{API.dll}
23911 @end itemize
23913 The first three are the GNU style import libraries. The third is the
23914 Microsoft style import libraries. The last two are the actual DLL names.
23916 Note that if the Ada package spec for @code{API.dll} contains the
23917 following pragma
23919 @quotation
23921 @example
23922 pragma Linker_Options ("-lAPI");
23923 @end example
23924 @end quotation
23926 you do not have to add @code{-largs -lAPI} at the end of the
23927 @code{gnatmake} command.
23929 If any one of the items above is missing you will have to create it
23930 yourself. The following sections explain how to do so using as an
23931 example a fictitious DLL called @code{API.dll}.
23933 @menu
23934 * Creating an Ada Spec for the DLL Services:: 
23935 * Creating an Import Library:: 
23937 @end menu
23939 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services,Creating an Import Library,,Using DLLs with GNAT
23940 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-an-ada-spec-for-the-dll-services}@anchor{1e6}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id23}@anchor{1e7}
23941 @subsubsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
23944 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
23945 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
23946 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
23947 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
23948 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
23949 the header file of @code{API.dll} is a file @code{api.h} containing the
23950 following two definitions:
23952 @quotation
23954 @example
23955 int some_var;
23956 int get (char *);
23957 @end example
23958 @end quotation
23960 then the equivalent Ada spec could be:
23962 @quotation
23964 @example
23965 with Interfaces.C.Strings;
23966 package API is
23967    use Interfaces;
23969    Some_Var : C.int;
23970    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
23972 private
23973    pragma Import (C, Get);
23974    pragma Import (DLL, Some_Var);
23975 end API;
23976 @end example
23977 @end quotation
23979 @node Creating an Import Library,,Creating an Ada Spec for the DLL Services,Using DLLs with GNAT
23980 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-an-import-library}@anchor{1e8}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id24}@anchor{1e9}
23981 @subsubsection Creating an Import Library
23984 @geindex Import library
23986 If a Microsoft-style import library @code{API.lib} or a GNAT-style
23987 import library @code{libAPI.dll.a} or @code{libAPI.a} is available
23988 with @code{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
23989 section if @code{API.dll} or @code{libAPI.dll} is built with GNU tools
23990 as in this case it is possible to link directly against the
23991 DLL. Otherwise read on.
23993 @geindex Definition file
23994 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information the-definition-file}@anchor{1e4}
23995 @subsubheading The Definition File
23998 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
23999 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
24000 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
24001 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
24002 suffix) has the following structure:
24004 @quotation
24006 @example
24007 [LIBRARY `@w{`}name`@w{`}]
24008 [DESCRIPTION `@w{`}string`@w{`}]
24009 EXPORTS
24010    `@w{`}symbol1`@w{`}
24011    `@w{`}symbol2`@w{`}
24012    ...
24013 @end example
24014 @end quotation
24017 @table @asis
24019 @item `LIBRARY name'
24021 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
24023 @item `DESCRIPTION string'
24025 This section, which is optional, gives a description string that will be
24026 embedded in the import library.
24028 @item `EXPORTS'
24030 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
24031 variables). For instance in the case of @code{API.dll} the @code{EXPORTS}
24032 section of @code{API.def} looks like:
24034 @example
24035 EXPORTS
24036    some_var
24037    get
24038 @end example
24039 @end table
24041 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@@var{nn}})
24042 (see @ref{1d9,,Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
24043 calling convention function in the exported symbols list.
24045 There can actually be other sections in a definition file, but these
24046 sections are not relevant to the discussion at hand.
24047 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information create-def-file-automatically}@anchor{1ea}
24048 @subsubheading Creating a Definition File Automatically
24051 You can automatically create the definition file @code{API.def}
24052 (see @ref{1e4,,The Definition File}) from a DLL.
24053 For that use the @code{dlltool} program as follows:
24055 @quotation
24057 @example
24058 $ dlltool API.dll -z API.def --export-all-symbols
24059 @end example
24061 Note that if some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
24062 (@ref{1d9,,Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@@var{nn}}
24063 suffix then you’ll have to edit @code{api.def} to add it, and specify
24064 @code{-k} to @code{gnatdll} when creating the import library.
24066 Here are some hints to find the right @code{@@@var{nn}} suffix.
24069 @itemize -
24071 @item 
24072 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
24073 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
24074 corresponding Microsoft documentation for further details).
24076 @example
24077 $ dumpbin /exports api.lib
24078 @end example
24080 @item 
24081 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
24082 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
24083 definition file and add the right suffix.
24084 @end itemize
24085 @end quotation
24086 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information gnat-style-import-library}@anchor{1eb}
24087 @subsubheading GNAT-Style Import Library
24090 To create a static import library from @code{API.dll} with the GNAT tools
24091 you should create the .def file, then use @code{gnatdll} tool
24092 (see @ref{1ec,,Using gnatdll}) as follows:
24094 @quotation
24096 @example
24097 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
24098 @end example
24100 @code{gnatdll} takes as input a definition file @code{API.def} and the
24101 name of the DLL containing the services listed in the definition file
24102 @code{API.dll}. The name of the static import library generated is
24103 computed from the name of the definition file as follows: if the
24104 definition file name is @code{xyz.def}, the import library name will
24105 be @code{libxyz.a}. Note that in the previous example option
24106 @code{-e} could have been removed because the name of the definition
24107 file (before the @code{.def} suffix) is the same as the name of the
24108 DLL (@ref{1ec,,Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
24109 @end quotation
24110 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information msvs-style-import-library}@anchor{1ed}
24111 @subsubheading Microsoft-Style Import Library
24114 A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
24115 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
24116 tools (@ref{1d5,,Mixed-Language Programming on Windows}).
24118 To create a Microsoft-style import library for @code{API.dll} you
24119 should create the .def file, then build the actual import library using
24120 Microsoft’s @code{lib} utility:
24122 @quotation
24124 @example
24125 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
24126 @end example
24128 If you use the above command the definition file @code{API.def} must
24129 contain a line giving the name of the DLL:
24131 @example
24132 LIBRARY      "API"
24133 @end example
24135 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
24136 @code{lib}.
24137 @end quotation
24139 @node Building DLLs with GNAT Project files,Building DLLs with GNAT,Using DLLs with GNAT,Mixed-Language Programming on Windows
24140 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-dlls-with-gnat-project-files}@anchor{1d7}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id25}@anchor{1ee}
24141 @subsubsection Building DLLs with GNAT Project files
24144 @geindex DLLs
24145 @geindex building
24147 There is nothing specific to Windows in the build process.
24148 See the `Library Projects' section in the `GNAT Project Manager'
24149 chapter of the `GPRbuild User’s Guide'.
24151 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
24152 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
24153 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
24155 @node Building DLLs with GNAT,Building DLLs with gnatdll,Building DLLs with GNAT Project files,Mixed-Language Programming on Windows
24156 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-dlls-with-gnat}@anchor{1ef}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id26}@anchor{1f0}
24157 @subsubsection Building DLLs with GNAT
24160 @geindex DLLs
24161 @geindex building
24163 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
24164 support. With the following procedure it is straight forward to build
24165 and use DLLs with GNAT.
24168 @itemize *
24170 @item 
24171 Building object files.
24172 The first step is to build all objects files that are to be included
24173 into the DLL. This is done by using the standard @code{gnatmake} tool.
24175 @item 
24176 Building the DLL.
24177 To build the DLL you must use the @code{gcc} @code{-shared} and
24178 @code{-shared-libgcc} options. It is quite simple to use this method:
24180 @example
24181 $ gcc -shared -shared-libgcc -o api.dll obj1.o obj2.o ...
24182 @end example
24184 It is important to note that in this case all symbols found in the
24185 object files are automatically exported. It is possible to restrict
24186 the set of symbols to export by passing to @code{gcc} a definition
24187 file (see @ref{1e4,,The Definition File}).
24188 For example:
24190 @example
24191 $ gcc -shared -shared-libgcc -o api.dll api.def obj1.o obj2.o ...
24192 @end example
24194 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
24195 for every package that required one. Elaboration procedures are named
24196 using the package name followed by “_E”.
24198 @item 
24199 Preparing DLL to be used.
24200 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
24201 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
24202 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
24203 the code in the DLL. For example:
24205 @example
24206 $ mkdir apilib
24207 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
24208 $ attrib +R apilib\\*.ali
24209 @end example
24210 @end itemize
24212 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
24213 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
24214 GNAT shared libraries. This is achieved by using the @code{-shared} binder
24215 option.
24217 @quotation
24219 @example
24220 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
24221 @end example
24222 @end quotation
24224 @node Building DLLs with gnatdll,Ada DLLs and Finalization,Building DLLs with GNAT,Mixed-Language Programming on Windows
24225 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-dlls-with-gnatdll}@anchor{1f1}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id27}@anchor{1f2}
24226 @subsubsection Building DLLs with gnatdll
24229 @geindex DLLs
24230 @geindex building
24232 Note that it is preferred to use GNAT Project files
24233 (@ref{1d7,,Building DLLs with GNAT Project files}) or the built-in GNAT
24234 DLL support (@ref{1ef,,Building DLLs with GNAT}) or to build DLLs.
24236 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
24237 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
24238 remainder of this section.
24240 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
24241 non-Ada applications are as follows:
24244 @itemize *
24246 @item 
24247 You need to mark each Ada entity exported by the DLL with a @code{C} or
24248 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
24249 entities exported by the DLL
24250 (see @ref{1f3,,Exporting Ada Entities}). You can
24251 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
24253 @item 
24254 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
24255 @code{adainit} generated by @code{gnatbind} to perform the elaboration of
24256 the Ada code in the DLL (@ref{1f4,,Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
24257 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
24258 to initialize the DLL.
24260 @item 
24261 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
24262 routine @code{adafinal} generated by @code{gnatbind} to perform the
24263 finalization of the Ada code in the DLL (@ref{1f5,,Ada DLLs and Finalization}).
24264 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
24265 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
24267 @item 
24268 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
24269 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
24271 @item 
24272 You must provide a definition file listing the exported entities
24273 (@ref{1e4,,The Definition File}).
24275 @item 
24276 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
24277 library (@ref{1ec,,Using gnatdll}).
24278 @end itemize
24280 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
24281 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
24282 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
24283 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
24284 See the `Library Projects' section in the `GNAT Project Manager'
24285 chapter of the `GPRbuild User’s Guide'.
24287 @c Limitations_When_Using_Ada_DLLs_from Ada:
24289 @menu
24290 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada:: 
24291 * Exporting Ada Entities:: 
24292 * Ada DLLs and Elaboration:: 
24294 @end menu
24296 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada,Exporting Ada Entities,,Building DLLs with gnatdll
24297 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information limitations-when-using-ada-dlls-from-ada}@anchor{1f6}
24298 @subsubsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
24301 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
24302 should be aware of. Because on Windows the GNAT run-time is not in a DLL of
24303 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run-time. Specifically,
24304 each Ada DLL includes the services of the GNAT run-time that are necessary
24305 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
24306 Ada DLL there are two independent GNAT run-times: one in the Ada DLL and
24307 one in the main program.
24309 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
24310 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
24311 handles (e.g., @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
24312 types, etc.
24314 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
24315 Windows object handles, etc.
24317 @node Exporting Ada Entities,Ada DLLs and Elaboration,Limitations When Using Ada DLLs from Ada,Building DLLs with gnatdll
24318 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information exporting-ada-entities}@anchor{1f3}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id28}@anchor{1f7}
24319 @subsubsection Exporting Ada Entities
24322 @geindex Export table
24324 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
24325 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
24326 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
24327 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
24328 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
24329 variable:
24331 @quotation
24333 @example
24334 with Interfaces.C; use Interfaces;
24335 package API is
24336    Count : C.int := 0;
24337    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
24339    procedure Initialize_API;
24340    procedure Finalize_API;
24341    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
24342 private
24343    pragma Export (C, Initialize_API);
24344    pragma Export (C, Finalize_API);
24345    pragma Export (C, Count);
24346    pragma Export (C, Factorial);
24347 end API;
24348 @end example
24350 @example
24351 package body API is
24352    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
24353       Fact : C.int := 1;
24354    begin
24355       Count := Count + 1;
24356       for K in 1 .. Val loop
24357          Fact := Fact * K;
24358       end loop;
24359       return Fact;
24360    end Factorial;
24362    procedure Initialize_API is
24363       procedure Adainit;
24364       pragma Import (C, Adainit);
24365    begin
24366       Adainit;
24367    end Initialize_API;
24369    procedure Finalize_API is
24370       procedure Adafinal;
24371       pragma Import (C, Adafinal);
24372    begin
24373       Adafinal;
24374    end Finalize_API;
24375 end API;
24376 @end example
24377 @end quotation
24379 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
24380 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
24381 convention. As an example, the previous package could be written as
24382 follows:
24384 @quotation
24386 @example
24387 package API is
24388    Count : Integer := 0;
24389    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
24391    procedure Initialize_API;
24392    procedure Finalize_API;
24393    --  Initialization and Finalization routines.
24394 end API;
24395 @end example
24397 @example
24398 package body API is
24399    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
24400       Fact : Integer := 1;
24401    begin
24402       Count := Count + 1;
24403       for K in 1 .. Val loop
24404          Fact := Fact * K;
24405       end loop;
24406       return Fact;
24407    end Factorial;
24409    ...
24410    --  The remainder of this package body is unchanged.
24411 end API;
24412 @end example
24413 @end quotation
24415 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
24416 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
24417 in the definition file of the Ada DLL
24418 (@ref{1f8,,Creating the Definition File}).
24420 @node Ada DLLs and Elaboration,,Exporting Ada Entities,Building DLLs with gnatdll
24421 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information ada-dlls-and-elaboration}@anchor{1f4}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id29}@anchor{1f9}
24422 @subsubsection Ada DLLs and Elaboration
24425 @geindex DLLs and elaboration
24427 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
24428 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
24429 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
24430 (@ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}).
24432 To achieve this you must export an initialization routine
24433 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
24434 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
24435 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
24436 (@ref{7e,,Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
24437 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
24438 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
24439 tool (@ref{1ec,,Using gnatdll}).
24441 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
24442 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
24443 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
24444 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
24445 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
24446 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
24447 the system (that is, only a single thread can execute ‘through’ it at a
24448 time), which means that the GNAT run-time will deadlock waiting for the
24449 newly created task to complete its initialization.
24451 @node Ada DLLs and Finalization,Creating a Spec for Ada DLLs,Building DLLs with gnatdll,Mixed-Language Programming on Windows
24452 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information ada-dlls-and-finalization}@anchor{1f5}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id30}@anchor{1fa}
24453 @subsubsection Ada DLLs and Finalization
24456 @geindex DLLs and finalization
24458 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
24459 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
24460 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
24461 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
24462 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
24463 (@ref{7e,,Binding with Non-Ada Main Programs}).
24464 See the body of @code{Finalize_Api} for an
24465 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
24466 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
24467 (@ref{1ec,,Using gnatdll}).
24469 @node Creating a Spec for Ada DLLs,GNAT and Windows Resources,Ada DLLs and Finalization,Mixed-Language Programming on Windows
24470 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-a-spec-for-ada-dlls}@anchor{1fb}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id31}@anchor{1fc}
24471 @subsubsection Creating a Spec for Ada DLLs
24474 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
24475 language (e.g., C), you have to translate the specs of the exported Ada
24476 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
24477 the corresponding C header file could look like:
24479 @quotation
24481 @example
24482 extern int *_imp__count;
24483 #define count (*_imp__count)
24484 int factorial (int);
24485 @end example
24486 @end quotation
24488 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
24489 other Ada applications, you need two different specs for the packages
24490 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
24491 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
24492 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
24493 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
24494 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
24496 @quotation
24498 @example
24499 package API is
24500    Count : Integer := 0;
24501    ...
24502    --  Remainder of the package omitted.
24503 end API;
24504 @end example
24505 @end quotation
24507 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
24508 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
24509 DLL is:
24511 @quotation
24513 @example
24514 package API is
24515    Count : Integer;
24516    pragma Import (DLL, Count);
24517 end API;
24518 @end example
24519 @end quotation
24521 @menu
24522 * Creating the Definition File:: 
24523 * Using gnatdll:: 
24525 @end menu
24527 @node Creating the Definition File,Using gnatdll,,Creating a Spec for Ada DLLs
24528 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-the-definition-file}@anchor{1f8}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id32}@anchor{1fd}
24529 @subsubsection Creating the Definition File
24532 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
24533 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
24534 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
24535 with a @code{C} calling convention) is:
24537 @quotation
24539 @example
24540 EXPORTS
24541     count
24542     factorial
24543     finalize_api
24544     initialize_api
24545 @end example
24546 @end quotation
24548 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
24549 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
24550 entities, which in this case are:
24552 @quotation
24554 @example
24555 EXPORTS
24556     api__count
24557     api__factorial
24558     api__finalize_api
24559     api__initialize_api
24560 @end example
24561 @end quotation
24563 @node Using gnatdll,,Creating the Definition File,Creating a Spec for Ada DLLs
24564 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id33}@anchor{1fe}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnatdll}@anchor{1ec}
24565 @subsubsection Using @code{gnatdll}
24568 @geindex gnatdll
24570 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
24571 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
24572 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
24573 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
24574 @code{gnatdll} command is
24576 @quotation
24578 @example
24579 $ gnatdll [ switches ] list-of-files [ -largs opts ]
24580 @end example
24581 @end quotation
24583 where @code{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
24584 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
24585 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
24586 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
24587 whose services are to be included in the DLL. If @code{list-of-files} is
24588 missing, only the static import library is generated.
24590 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
24592 @quotation
24594 @geindex -a (gnatdll)
24595 @end quotation
24598 @table @asis
24600 @item @code{-a[`address']}
24602 Build a non-relocatable DLL at @code{address}. If @code{address} is not
24603 specified the default address @code{0x11000000} will be used. By default,
24604 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
24605 advise the reader to build relocatable DLL.
24607 @geindex -b (gnatdll)
24609 @item @code{-b `address'}
24611 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
24612 @code{0x11000000}.
24614 @geindex -bargs (gnatdll)
24616 @item @code{-bargs `opts'}
24618 Binder options. Pass @code{opts} to the binder.
24620 @geindex -d (gnatdll)
24622 @item @code{-d `dllfile'}
24624 @code{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
24625 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
24626 obtained algorithmically from @code{dllfile} as shown in the following
24627 example: if @code{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
24628 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
24629 by option @code{-e}) is obtained algorithmically from @code{dllfile}
24630 as shown in the following example:
24631 if @code{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
24632 file used is @code{xyz.def}.
24634 @geindex -e (gnatdll)
24636 @item @code{-e `deffile'}
24638 @code{deffile} is the name of the definition file.
24640 @geindex -g (gnatdll)
24642 @item @code{-g}
24644 Generate debugging information. This information is stored in the object
24645 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
24646 where it can be read by the debugger. You must use the
24647 @code{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
24648 stack traceback.
24650 @geindex -h (gnatdll)
24652 @item @code{-h}
24654 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
24656 @geindex -I (gnatdll)
24658 @item @code{-I`dir'}
24660 Direct @code{gnatdll} to search the @code{dir} directory for source and
24661 object files needed to build the DLL.
24662 (@ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
24664 @geindex -k (gnatdll)
24666 @item @code{-k}
24668 Removes the @code{@@@var{nn}} suffix from the import library’s exported
24669 names, but keeps them for the link names. You must specify this
24670 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
24671 the @code{@@@var{nn}} suffix has been removed. This is the case for most
24672 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
24673 @code{-n} option is specified.
24675 @geindex -l (gnatdll)
24677 @item @code{-l `file'}
24679 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
24680 @code{file}, instead of being given in the command line. Each line in
24681 @code{file} contains the name of an ALI or object file.
24683 @geindex -n (gnatdll)
24685 @item @code{-n}
24687 No Import. Do not create the import library.
24689 @geindex -q (gnatdll)
24691 @item @code{-q}
24693 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
24695 @geindex -v (gnatdll)
24697 @item @code{-v}
24699 Verbose mode. Display extra information.
24701 @geindex -largs (gnatdll)
24703 @item @code{-largs `opts'}
24705 Linker options. Pass @code{opts} to the linker.
24706 @end table
24708 @subsubheading @code{gnatdll} Example
24711 As an example the command to build a relocatable DLL from @code{api.adb}
24712 once @code{api.adb} has been compiled and @code{api.def} created is
24714 @quotation
24716 @example
24717 $ gnatdll -d api.dll api.ali
24718 @end example
24719 @end quotation
24721 The above command creates two files: @code{libapi.dll.a} (the import
24722 library) and @code{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
24723 only the DLL, just type:
24725 @quotation
24727 @example
24728 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
24729 @end example
24730 @end quotation
24732 Alternatively if you want to create just the import library, type:
24734 @quotation
24736 @example
24737 $ gnatdll -d api.dll
24738 @end example
24739 @end quotation
24741 @subsubheading @code{gnatdll} behind the Scenes
24744 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
24745 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
24746 goes on behind the scenes, you should skip this section.
24748 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
24749 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
24750 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
24751 files. In the case of this example this means that @code{api.o} and
24752 @code{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
24753 the following:
24756 @itemize *
24758 @item 
24759 @code{gnatdll} builds the base file (@code{api.base}). A base file gives
24760 the information necessary to generate relocation information for the
24761 DLL.
24763 @example
24764 $ gnatbind -n api
24765 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
24766 @end example
24768 In addition to the base file, the @code{gnatlink} command generates an
24769 output file @code{api.jnk} which can be discarded. The @code{-mdll} switch
24770 asks @code{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
24771 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
24772 is loaded into memory.
24774 @item 
24775 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (see @ref{1ff,,Using dlltool}) to build the
24776 export table (@code{api.exp}). The export table contains the relocation
24777 information in a form which can be used during the final link to ensure
24778 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
24780 @example
24781 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \\
24782           --output-exp api.exp
24783 @end example
24785 @item 
24786 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
24787 @code{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
24788 has been deleted during the previous call to @code{gnatlink}.
24790 @example
24791 $ gnatbind -n api
24792 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
24793       -Wl,--base-file,api.base
24794 @end example
24796 @item 
24797 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
24798 generates the DLL import library @code{libAPI.dll.a}.
24800 @example
24801 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \\
24802           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
24803 @end example
24805 @item 
24806 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
24807 table.
24809 @example
24810 $ gnatbind -n api
24811 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
24812 @end example
24813 @end itemize
24814 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-dlltool}@anchor{1ff}
24815 @subsubheading Using @code{dlltool}
24818 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
24819 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
24820 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
24823 @quotation
24825 @example
24826 $ dlltool [`switches`]
24827 @end example
24828 @end quotation
24830 @code{dlltool} switches include:
24832 @geindex --base-file (dlltool)
24835 @table @asis
24837 @item @code{--base-file `basefile'}
24839 Read the base file @code{basefile} generated by the linker. This switch
24840 is used to create a relocatable DLL.
24841 @end table
24843 @geindex --def (dlltool)
24846 @table @asis
24848 @item @code{--def `deffile'}
24850 Read the definition file.
24851 @end table
24853 @geindex --dllname (dlltool)
24856 @table @asis
24858 @item @code{--dllname `name'}
24860 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
24861 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
24862 @code{--output-lib}.
24863 @end table
24865 @geindex -k (dlltool)
24868 @table @asis
24870 @item @code{-k}
24872 Kill @code{@@@var{nn}} from exported names
24873 (@ref{1d9,,Windows Calling Conventions}
24874 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols).
24875 @end table
24877 @geindex --help (dlltool)
24880 @table @asis
24882 @item @code{--help}
24884 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
24885 @end table
24887 @geindex --output-exp (dlltool)
24890 @table @asis
24892 @item @code{--output-exp `exportfile'}
24894 Generate an export file @code{exportfile}. The export file contains the
24895 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
24896 @end table
24898 @geindex --output-lib (dlltool)
24901 @table @asis
24903 @item @code{--output-lib `libfile'}
24905 Generate a static import library @code{libfile}.
24906 @end table
24908 @geindex -v (dlltool)
24911 @table @asis
24913 @item @code{-v}
24915 Verbose mode.
24916 @end table
24918 @geindex --as (dlltool)
24921 @table @asis
24923 @item @code{--as `assembler-name'}
24925 Use @code{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
24926 @end table
24928 @node GNAT and Windows Resources,Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications,Creating a Spec for Ada DLLs,Mixed-Language Programming on Windows
24929 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information gnat-and-windows-resources}@anchor{200}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id34}@anchor{201}
24930 @subsubsection GNAT and Windows Resources
24933 @geindex Resources
24934 @geindex windows
24936 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
24937 application. The objects that can be added as resources include:
24940 @itemize *
24942 @item 
24943 menus
24945 @item 
24946 accelerators
24948 @item 
24949 dialog boxes
24951 @item 
24952 string tables
24954 @item 
24955 bitmaps
24957 @item 
24958 cursors
24960 @item 
24961 icons
24963 @item 
24964 fonts
24966 @item 
24967 version information
24968 @end itemize
24970 For example, a version information resource can be defined as follow and
24971 embedded into an executable or DLL:
24973 A version information resource can be used to embed information into an
24974 executable or a DLL. These information can be viewed using the file properties
24975 from the Windows Explorer. Here is an example of a version information
24976 resource:
24978 @quotation
24980 @example
24981 1 VERSIONINFO
24982 FILEVERSION     1,0,0,0
24983 PRODUCTVERSION  1,0,0,0
24984 BEGIN
24985   BLOCK "StringFileInfo"
24986   BEGIN
24987     BLOCK "080904E4"
24988     BEGIN
24989       VALUE "CompanyName", "My Company Name"
24990       VALUE "FileDescription", "My application"
24991       VALUE "FileVersion", "1.0"
24992       VALUE "InternalName", "my_app"
24993       VALUE "LegalCopyright", "My Name"
24994       VALUE "OriginalFilename", "my_app.exe"
24995       VALUE "ProductName", "My App"
24996       VALUE "ProductVersion", "1.0"
24997     END
24998   END
25000   BLOCK "VarFileInfo"
25001   BEGIN
25002     VALUE "Translation", 0x809, 1252
25003   END
25005 @end example
25006 @end quotation
25008 The value @code{0809} (langID) is for the U.K English language and
25009 @code{04E4} (charsetID), which is equal to @code{1252} decimal, for
25010 multilingual.
25012 This section explains how to build, compile and use resources. Note that this
25013 section does not cover all resource objects, for a complete description see
25014 the corresponding Microsoft documentation.
25016 @menu
25017 * Building Resources:: 
25018 * Compiling Resources:: 
25019 * Using Resources:: 
25021 @end menu
25023 @node Building Resources,Compiling Resources,,GNAT and Windows Resources
25024 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-resources}@anchor{202}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id35}@anchor{203}
25025 @subsubsection Building Resources
25028 @geindex Resources
25029 @geindex building
25031 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
25032 @code{.rc} extension.
25033 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
25034 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
25035 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
25036 It is always possible to build an @code{.rc} file yourself by writing a
25037 resource script.
25039 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
25040 complete description of the resource script language can be found in the
25041 Microsoft documentation.
25043 @node Compiling Resources,Using Resources,Building Resources,GNAT and Windows Resources
25044 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information compiling-resources}@anchor{204}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id36}@anchor{205}
25045 @subsubsection Compiling Resources
25048 @geindex rc
25050 @geindex windres
25052 @geindex Resources
25053 @geindex compiling
25055 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
25056 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
25057 @code{windres} as follows:
25059 @quotation
25061 @example
25062 $ windres -i myres.rc -o myres.o
25063 @end example
25064 @end quotation
25066 By default @code{windres} will run @code{gcc} to preprocess the @code{.rc}
25067 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
25068 @code{cpp.exe}) using the @code{windres} @code{--preprocessor}
25069 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
25070 the command @code{windres} @code{--help}.
25072 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
25073 to produce a @code{.res} file (binary resource file). See the
25074 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
25075 you need to use @code{windres} to translate the @code{.res} file to a
25076 GNAT-compatible object file as follows:
25078 @quotation
25080 @example
25081 $ windres -i myres.res -o myres.o
25082 @end example
25083 @end quotation
25085 @node Using Resources,,Compiling Resources,GNAT and Windows Resources
25086 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id37}@anchor{206}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-resources}@anchor{207}
25087 @subsubsection Using Resources
25090 @geindex Resources
25091 @geindex using
25093 To include the resource file in your program just add the
25094 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
25095 arguments. With @code{gnatmake} this is done by using the @code{-largs}
25096 option:
25098 @quotation
25100 @example
25101 $ gnatmake myprog -largs myres.o
25102 @end example
25103 @end quotation
25105 @node Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications,Debugging a DLL,GNAT and Windows Resources,Mixed-Language Programming on Windows
25106 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnat-dll-from-msvs}@anchor{208}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnat-dlls-from-microsoft-visual-studio-applications}@anchor{209}
25107 @subsubsection Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications
25110 @geindex Microsoft Visual Studio
25111 @geindex use with GNAT DLLs
25113 This section describes a common case of mixed GNAT/Microsoft Visual Studio
25114 application development, where the main program is developed using MSVS, and
25115 is linked with a DLL developed using GNAT. Such a mixed application should
25116 be developed following the general guidelines outlined above; below is the
25117 cookbook-style sequence of steps to follow:
25120 @enumerate 
25122 @item 
25123 First develop and build the GNAT shared library using a library project
25124 (let’s assume the project is @code{mylib.gpr}, producing the library @code{libmylib.dll}):
25125 @end enumerate
25127 @quotation
25129 @example
25130 $ gprbuild -p mylib.gpr
25131 @end example
25132 @end quotation
25135 @enumerate 2
25137 @item 
25138 Produce a .def file for the symbols you need to interface with, either by
25139 hand or automatically with possibly some manual adjustments
25140 (see @ref{1ea,,Creating Definition File Automatically}):
25141 @end enumerate
25143 @quotation
25145 @example
25146 $ dlltool libmylib.dll -z libmylib.def --export-all-symbols
25147 @end example
25148 @end quotation
25151 @enumerate 3
25153 @item 
25154 Make sure that MSVS command-line tools are accessible on the path.
25156 @item 
25157 Create the Microsoft-style import library (see @ref{1ed,,MSVS-Style Import Library}):
25158 @end enumerate
25160 @quotation
25162 @example
25163 $ lib -machine:IX86 -def:libmylib.def -out:libmylib.lib
25164 @end example
25165 @end quotation
25167 If you are using a 64-bit toolchain, the above becomes…
25169 @quotation
25171 @example
25172 $ lib -machine:X64 -def:libmylib.def -out:libmylib.lib
25173 @end example
25174 @end quotation
25177 @enumerate 5
25179 @item 
25180 Build the C main
25181 @end enumerate
25183 @quotation
25185 @example
25186 $ cl /O2 /MD main.c libmylib.lib
25187 @end example
25188 @end quotation
25191 @enumerate 6
25193 @item 
25194 Before running the executable, make sure you have set the PATH to the DLL,
25195 or copy the DLL into into the directory containing the .exe.
25196 @end enumerate
25198 @node Debugging a DLL,Setting Stack Size from gnatlink,Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications,Mixed-Language Programming on Windows
25199 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information debugging-a-dll}@anchor{20a}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id38}@anchor{20b}
25200 @subsubsection Debugging a DLL
25203 @geindex DLL debugging
25205 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
25206 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
25207 program that uses it. We have the following four possibilities:
25210 @itemize *
25212 @item 
25213 The program and the DLL are built with GCC/GNAT.
25215 @item 
25216 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
25217 GCC/GNAT.
25219 @item 
25220 The program is built with GCC/GNAT and the DLL is built with
25221 foreign tools.
25222 @end itemize
25224 In this section we address only cases one and two above.
25225 There is no point in trying to debug
25226 a DLL with GNU/GDB, if there is no GDB-compatible debugging
25227 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
25228 tools suite used to build the DLL.
25230 @menu
25231 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT:: 
25232 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT:: 
25234 @end menu
25236 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT,Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT,,Debugging a DLL
25237 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id39}@anchor{20c}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information program-and-dll-both-built-with-gcc-gnat}@anchor{20d}
25238 @subsubsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
25241 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
25242 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
25243 the process. Let’s suppose here that the main procedure is named
25244 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
25245 @code{ada_dll}.
25247 The DLL (@ref{1e3,,Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
25248 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
25249 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
25252 @itemize *
25254 @item 
25255 Launch @code{GDB} on the main program.
25257 @example
25258 $ gdb -nw ada_main
25259 @end example
25261 @item 
25262 Start the program and stop at the beginning of the main procedure
25264 @example
25265 (gdb) start
25266 @end example
25268 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
25269 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
25270 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
25271 possible to set a breakpoint in the DLL.
25273 @item 
25274 Set a breakpoint inside the DLL
25276 @example
25277 (gdb) break ada_dll
25278 (gdb) cont
25279 @end example
25280 @end itemize
25282 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
25283 you can use the standard approach to debug the whole program
25284 (@ref{150,,Running and Debugging Ada Programs}).
25286 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT,,Program and DLL Both Built with GCC/GNAT,Debugging a DLL
25287 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id40}@anchor{20e}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information program-built-with-foreign-tools-and-dll-built-with-gcc-gnat}@anchor{20f}
25288 @subsubsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
25291 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
25292 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
25293 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
25294 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
25295 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
25296 section addresses this issue by describing some methods that can be used
25297 to break somewhere in the DLL to debug it.
25299 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
25300 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
25301 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
25302 @code{ada_dll}.
25304 The DLL (see @ref{1e3,,Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
25305 been built with debugging information (see the GNAT @code{-g} option).
25307 @subsubheading Debugging the DLL Directly
25311 @itemize *
25313 @item 
25314 Find out the executable starting address
25316 @example
25317 $ objdump --file-header main.exe
25318 @end example
25320 The starting address is reported on the last line. For example:
25322 @example
25323 main.exe:     file format pei-i386
25324 architecture: i386, flags 0x0000010a:
25325 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
25326 start address 0x00401010
25327 @end example
25329 @item 
25330 Launch the debugger on the executable.
25332 @example
25333 $ gdb main.exe
25334 @end example
25336 @item 
25337 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
25339 @example
25340 $ (gdb) break *0x00401010
25341 $ (gdb) run
25342 @end example
25344 The program will stop at the given address.
25346 @item 
25347 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
25349 @example
25350 (gdb) break ada_dll.adb:45
25351 @end example
25353 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
25354 select the Ada language (language used by the DLL).
25356 @example
25357 (gdb) set language ada
25358 (gdb) break ada_dll
25359 @end example
25361 @item 
25362 Continue the program.
25364 @example
25365 (gdb) cont
25366 @end example
25368 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
25369 set. From that point you can use the standard way to debug a program
25370 as described in (@ref{150,,Running and Debugging Ada Programs}).
25371 @end itemize
25373 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
25375 @subsubheading Attaching to a Running Process
25378 @geindex DLL debugging
25379 @geindex attach to process
25381 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
25382 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
25383 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
25384 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
25385 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
25388 @itemize *
25390 @item 
25391 Launch the main program @code{main.exe}.
25393 @example
25394 $ main
25395 @end example
25397 @item 
25398 Use the Windows `Task Manager' to find the process ID. Let’s say
25399 that the process PID for @code{main.exe} is 208.
25401 @item 
25402 Launch gdb.
25404 @example
25405 $ gdb
25406 @end example
25408 @item 
25409 Attach to the running process to be debugged.
25411 @example
25412 (gdb) attach 208
25413 @end example
25415 @item 
25416 Load the process debugging information.
25418 @example
25419 (gdb) symbol-file main.exe
25420 @end example
25422 @item 
25423 Break somewhere in the DLL.
25425 @example
25426 (gdb) break ada_dll
25427 @end example
25429 @item 
25430 Continue process execution.
25432 @example
25433 (gdb) cont
25434 @end example
25435 @end itemize
25437 This last step will resume the process execution, and stop at
25438 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
25439 approach to debug a program as described in
25440 @ref{150,,Running and Debugging Ada Programs}.
25442 @node Setting Stack Size from gnatlink,Setting Heap Size from gnatlink,Debugging a DLL,Mixed-Language Programming on Windows
25443 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id41}@anchor{210}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information setting-stack-size-from-gnatlink}@anchor{12a}
25444 @subsubsection Setting Stack Size from @code{gnatlink}
25447 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
25448 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
25449 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
25450 Storage_Size or with the `gnatbind -d' command.
25452 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
25453 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
25454 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
25455 In particular, Stack Overflow checks are made against this
25456 link-time specified size.
25458 This setting can be done with @code{gnatlink} using either of the following:
25461 @itemize *
25463 @item 
25464 @code{-Xlinker} linker option
25466 @example
25467 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
25468 @end example
25470 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
25471 size to 0x1000 bytes.
25473 @item 
25474 @code{-Wl} linker option
25476 @example
25477 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
25478 @end example
25480 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
25481 @code{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
25482 because the comma is a separator for this option.
25483 @end itemize
25485 @node Setting Heap Size from gnatlink,,Setting Stack Size from gnatlink,Mixed-Language Programming on Windows
25486 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id42}@anchor{211}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information setting-heap-size-from-gnatlink}@anchor{12b}
25487 @subsubsection Setting Heap Size from @code{gnatlink}
25490 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
25491 @code{gnatlink} using either of the following:
25494 @itemize *
25496 @item 
25497 @code{-Xlinker} linker option
25499 @example
25500 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
25501 @end example
25503 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
25504 size to 0x1000 bytes.
25506 @item 
25507 @code{-Wl} linker option
25509 @example
25510 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
25511 @end example
25513 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
25514 @code{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
25515 because the comma is a separator for this option.
25516 @end itemize
25518 @node Windows Specific Add-Ons,,Mixed-Language Programming on Windows,Microsoft Windows Topics
25519 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information win32-specific-addons}@anchor{212}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information windows-specific-add-ons}@anchor{213}
25520 @subsection Windows Specific Add-Ons
25523 This section describes the Windows specific add-ons.
25525 @menu
25526 * Win32Ada:: 
25527 * wPOSIX:: 
25529 @end menu
25531 @node Win32Ada,wPOSIX,,Windows Specific Add-Ons
25532 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id43}@anchor{214}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information win32ada}@anchor{215}
25533 @subsubsection Win32Ada
25536 Win32Ada is a binding for the Microsoft Win32 API. This binding can be
25537 easily installed from the provided installer. To use the Win32Ada
25538 binding you need to use a project file, and adding a single with_clause
25539 will give you full access to the Win32Ada binding sources and ensure
25540 that the proper libraries are passed to the linker.
25542 @quotation
25544 @example
25545 with "win32ada";
25546 project P is
25547    for Sources use ...;
25548 end P;
25549 @end example
25550 @end quotation
25552 To build the application you just need to call gprbuild for the
25553 application’s project, here p.gpr:
25555 @quotation
25557 @example
25558 gprbuild p.gpr
25559 @end example
25560 @end quotation
25562 @node wPOSIX,,Win32Ada,Windows Specific Add-Ons
25563 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id44}@anchor{216}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information wposix}@anchor{217}
25564 @subsubsection wPOSIX
25567 wPOSIX is a minimal POSIX binding whose goal is to help with building
25568 cross-platforms applications. This binding is not complete though, as
25569 the Win32 API does not provide the necessary support for all POSIX APIs.
25571 To use the wPOSIX binding you need to use a project file, and adding
25572 a single with_clause will give you full access to the wPOSIX binding
25573 sources and ensure that the proper libraries are passed to the linker.
25575 @quotation
25577 @example
25578 with "wposix";
25579 project P is
25580    for Sources use ...;
25581 end P;
25582 @end example
25583 @end quotation
25585 To build the application you just need to call gprbuild for the
25586 application’s project, here p.gpr:
25588 @quotation
25590 @example
25591 gprbuild p.gpr
25592 @end example
25593 @end quotation
25595 @node Mac OS Topics,,Microsoft Windows Topics,Platform-Specific Information
25596 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id45}@anchor{218}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information mac-os-topics}@anchor{219}
25597 @section Mac OS Topics
25600 @geindex OS X
25602 This section describes topics that are specific to Apple’s OS X
25603 platform.
25605 @menu
25606 * Codesigning the Debugger:: 
25608 @end menu
25610 @node Codesigning the Debugger,,,Mac OS Topics
25611 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information codesigning-the-debugger}@anchor{21a}
25612 @subsection Codesigning the Debugger
25615 The Darwin Kernel requires the debugger to have special permissions
25616 before it is allowed to control other processes. These permissions
25617 are granted by codesigning the GDB executable. Without these
25618 permissions, the debugger will report error messages such as:
25620 @example
25621 Starting program: /x/y/foo
25622 Unable to find Mach task port for process-id 28885: (os/kern) failure (0x5).
25623 (please check gdb is codesigned - see taskgated(8))
25624 @end example
25626 Codesigning requires a certificate.  The following procedure explains
25627 how to create one:
25630 @itemize *
25632 @item 
25633 Start the Keychain Access application (in
25634 /Applications/Utilities/Keychain Access.app)
25636 @item 
25637 Select the Keychain Access -> Certificate Assistant ->
25638 Create a Certificate… menu
25640 @item 
25641 Then:
25644 @itemize *
25646 @item 
25647 Choose a name for the new certificate (this procedure will use
25648 “gdb-cert” as an example)
25650 @item 
25651 Set “Identity Type” to “Self Signed Root”
25653 @item 
25654 Set “Certificate Type” to “Code Signing”
25656 @item 
25657 Activate the “Let me override defaults” option
25658 @end itemize
25660 @item 
25661 Click several times on “Continue” until the “Specify a Location
25662 For The Certificate” screen appears, then set “Keychain” to “System”
25664 @item 
25665 Click on “Continue” until the certificate is created
25667 @item 
25668 Finally, in the view, double-click on the new certificate,
25669 and set “When using this certificate” to “Always Trust”
25671 @item 
25672 Exit the Keychain Access application and restart the computer
25673 (this is unfortunately required)
25674 @end itemize
25676 Once a certificate has been created, the debugger can be codesigned
25677 as follow. In a Terminal, run the following command:
25679 @quotation
25681 @example
25682 $ codesign -f -s  "gdb-cert"  <gnat_install_prefix>/bin/gdb
25683 @end example
25684 @end quotation
25686 where “gdb-cert” should be replaced by the actual certificate
25687 name chosen above, and <gnat_install_prefix> should be replaced by
25688 the location where you installed GNAT.  Also, be sure that users are
25689 in the Unix group @code{_developer}.
25691 @node Example of Binder Output File,Elaboration Order Handling in GNAT,Platform-Specific Information,Top
25692 @anchor{gnat_ugn/example_of_binder_output doc}@anchor{21b}@anchor{gnat_ugn/example_of_binder_output example-of-binder-output-file}@anchor{e}@anchor{gnat_ugn/example_of_binder_output id1}@anchor{21c}
25693 @chapter Example of Binder Output File
25696 @geindex Binder output (example)
25698 This Appendix displays the source code for the output file
25699 generated by `gnatbind' for a simple ‘Hello World’ program.
25700 Comments have been added for clarification purposes.
25702 @example
25703 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
25704 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
25705 --  name is used.
25707 pragma Ada_95;
25708 with System;
25709 package ada_main is
25710    pragma Warnings (Off);
25712    --  The main program saves the parameters (argument count,
25713    --  argument values, environment pointer) in global variables
25714    --  for later access by other units including
25715    --  Ada.Command_Line.
25717    gnat_argc : Integer;
25718    gnat_argv : System.Address;
25719    gnat_envp : System.Address;
25721    --  The actual variables are stored in a library routine. This
25722    --  is useful for some shared library situations, where there
25723    --  are problems if variables are not in the library.
25725    pragma Import (C, gnat_argc);
25726    pragma Import (C, gnat_argv);
25727    pragma Import (C, gnat_envp);
25729    --  The exit status is similarly an external location
25731    gnat_exit_status : Integer;
25732    pragma Import (C, gnat_exit_status);
25734    GNAT_Version : constant String :=
25735                     "GNAT Version: Pro 7.4.0w (20141119-49)" & ASCII.NUL;
25736    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
25738    Ada_Main_Program_Name : constant String := "_ada_hello" & ASCII.NUL;
25739    pragma Export (C, Ada_Main_Program_Name, "__gnat_ada_main_program_name");
25741    --  This is the generated adainit routine that performs
25742    --  initialization at the start of execution. In the case
25743    --  where Ada is the main program, this main program makes
25744    --  a call to adainit at program startup.
25746    procedure adainit;
25747    pragma Export (C, adainit, "adainit");
25749    --  This is the generated adafinal routine that performs
25750    --  finalization at the end of execution. In the case where
25751    --  Ada is the main program, this main program makes a call
25752    --  to adafinal at program termination.
25754    procedure adafinal;
25755    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
25757    --  This routine is called at the start of execution. It is
25758    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
25759    --  at the start of execution.
25761    --  This is the actual generated main program (it would be
25762    --  suppressed if the no main program switch were used). As
25763    --  required by standard system conventions, this program has
25764    --  the external name main.
25766    function main
25767      (argc : Integer;
25768       argv : System.Address;
25769       envp : System.Address)
25770       return Integer;
25771    pragma Export (C, main, "main");
25773    --  The following set of constants give the version
25774    --  identification values for every unit in the bound
25775    --  partition. This identification is computed from all
25776    --  dependent semantic units, and corresponds to the
25777    --  string that would be returned by use of the
25778    --  Body_Version or Version attributes.
25780    --  The following Export pragmas export the version numbers
25781    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
25782    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
25783    --  information provided here is sufficient to track down
25784    --  the exact versions of units used in a given build.
25786    type Version_32 is mod 2 ** 32;
25787    u00001 : constant Version_32 := 16#8ad6e54a#;
25788    pragma Export (C, u00001, "helloB");
25789    u00002 : constant Version_32 := 16#fbff4c67#;
25790    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
25791    u00003 : constant Version_32 := 16#1ec6fd90#;
25792    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
25793    u00004 : constant Version_32 := 16#3ffc8e18#;
25794    pragma Export (C, u00004, "adaS");
25795    u00005 : constant Version_32 := 16#28f088c2#;
25796    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
25797    u00006 : constant Version_32 := 16#f372c8ac#;
25798    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
25799    u00007 : constant Version_32 := 16#2c143749#;
25800    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
25801    u00008 : constant Version_32 := 16#f4f0cce8#;
25802    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
25803    u00009 : constant Version_32 := 16#a46739c0#;
25804    pragma Export (C, u00009, "ada__exceptions__last_chance_handlerB");
25805    u00010 : constant Version_32 := 16#3aac8c92#;
25806    pragma Export (C, u00010, "ada__exceptions__last_chance_handlerS");
25807    u00011 : constant Version_32 := 16#1d274481#;
25808    pragma Export (C, u00011, "systemS");
25809    u00012 : constant Version_32 := 16#a207fefe#;
25810    pragma Export (C, u00012, "system__soft_linksB");
25811    u00013 : constant Version_32 := 16#467d9556#;
25812    pragma Export (C, u00013, "system__soft_linksS");
25813    u00014 : constant Version_32 := 16#b01dad17#;
25814    pragma Export (C, u00014, "system__parametersB");
25815    u00015 : constant Version_32 := 16#630d49fe#;
25816    pragma Export (C, u00015, "system__parametersS");
25817    u00016 : constant Version_32 := 16#b19b6653#;
25818    pragma Export (C, u00016, "system__secondary_stackB");
25819    u00017 : constant Version_32 := 16#b6468be8#;
25820    pragma Export (C, u00017, "system__secondary_stackS");
25821    u00018 : constant Version_32 := 16#39a03df9#;
25822    pragma Export (C, u00018, "system__storage_elementsB");
25823    u00019 : constant Version_32 := 16#30e40e85#;
25824    pragma Export (C, u00019, "system__storage_elementsS");
25825    u00020 : constant Version_32 := 16#41837d1e#;
25826    pragma Export (C, u00020, "system__stack_checkingB");
25827    u00021 : constant Version_32 := 16#93982f69#;
25828    pragma Export (C, u00021, "system__stack_checkingS");
25829    u00022 : constant Version_32 := 16#393398c1#;
25830    pragma Export (C, u00022, "system__exception_tableB");
25831    u00023 : constant Version_32 := 16#b33e2294#;
25832    pragma Export (C, u00023, "system__exception_tableS");
25833    u00024 : constant Version_32 := 16#ce4af020#;
25834    pragma Export (C, u00024, "system__exceptionsB");
25835    u00025 : constant Version_32 := 16#75442977#;
25836    pragma Export (C, u00025, "system__exceptionsS");
25837    u00026 : constant Version_32 := 16#37d758f1#;
25838    pragma Export (C, u00026, "system__exceptions__machineS");
25839    u00027 : constant Version_32 := 16#b895431d#;
25840    pragma Export (C, u00027, "system__exceptions_debugB");
25841    u00028 : constant Version_32 := 16#aec55d3f#;
25842    pragma Export (C, u00028, "system__exceptions_debugS");
25843    u00029 : constant Version_32 := 16#570325c8#;
25844    pragma Export (C, u00029, "system__img_intB");
25845    u00030 : constant Version_32 := 16#1ffca443#;
25846    pragma Export (C, u00030, "system__img_intS");
25847    u00031 : constant Version_32 := 16#b98c3e16#;
25848    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
25849    u00032 : constant Version_32 := 16#831a9d5a#;
25850    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
25851    u00033 : constant Version_32 := 16#9ed49525#;
25852    pragma Export (C, u00033, "system__traceback_entriesB");
25853    u00034 : constant Version_32 := 16#1d7cb2f1#;
25854    pragma Export (C, u00034, "system__traceback_entriesS");
25855    u00035 : constant Version_32 := 16#8c33a517#;
25856    pragma Export (C, u00035, "system__wch_conB");
25857    u00036 : constant Version_32 := 16#065a6653#;
25858    pragma Export (C, u00036, "system__wch_conS");
25859    u00037 : constant Version_32 := 16#9721e840#;
25860    pragma Export (C, u00037, "system__wch_stwB");
25861    u00038 : constant Version_32 := 16#2b4b4a52#;
25862    pragma Export (C, u00038, "system__wch_stwS");
25863    u00039 : constant Version_32 := 16#92b797cb#;
25864    pragma Export (C, u00039, "system__wch_cnvB");
25865    u00040 : constant Version_32 := 16#09eddca0#;
25866    pragma Export (C, u00040, "system__wch_cnvS");
25867    u00041 : constant Version_32 := 16#6033a23f#;
25868    pragma Export (C, u00041, "interfacesS");
25869    u00042 : constant Version_32 := 16#ece6fdb6#;
25870    pragma Export (C, u00042, "system__wch_jisB");
25871    u00043 : constant Version_32 := 16#899dc581#;
25872    pragma Export (C, u00043, "system__wch_jisS");
25873    u00044 : constant Version_32 := 16#10558b11#;
25874    pragma Export (C, u00044, "ada__streamsB");
25875    u00045 : constant Version_32 := 16#2e6701ab#;
25876    pragma Export (C, u00045, "ada__streamsS");
25877    u00046 : constant Version_32 := 16#db5c917c#;
25878    pragma Export (C, u00046, "ada__io_exceptionsS");
25879    u00047 : constant Version_32 := 16#12c8cd7d#;
25880    pragma Export (C, u00047, "ada__tagsB");
25881    u00048 : constant Version_32 := 16#ce72c228#;
25882    pragma Export (C, u00048, "ada__tagsS");
25883    u00049 : constant Version_32 := 16#c3335bfd#;
25884    pragma Export (C, u00049, "system__htableB");
25885    u00050 : constant Version_32 := 16#99e5f76b#;
25886    pragma Export (C, u00050, "system__htableS");
25887    u00051 : constant Version_32 := 16#089f5cd0#;
25888    pragma Export (C, u00051, "system__string_hashB");
25889    u00052 : constant Version_32 := 16#3bbb9c15#;
25890    pragma Export (C, u00052, "system__string_hashS");
25891    u00053 : constant Version_32 := 16#807fe041#;
25892    pragma Export (C, u00053, "system__unsigned_typesS");
25893    u00054 : constant Version_32 := 16#d27be59e#;
25894    pragma Export (C, u00054, "system__val_lluB");
25895    u00055 : constant Version_32 := 16#fa8db733#;
25896    pragma Export (C, u00055, "system__val_lluS");
25897    u00056 : constant Version_32 := 16#27b600b2#;
25898    pragma Export (C, u00056, "system__val_utilB");
25899    u00057 : constant Version_32 := 16#b187f27f#;
25900    pragma Export (C, u00057, "system__val_utilS");
25901    u00058 : constant Version_32 := 16#d1060688#;
25902    pragma Export (C, u00058, "system__case_utilB");
25903    u00059 : constant Version_32 := 16#392e2d56#;
25904    pragma Export (C, u00059, "system__case_utilS");
25905    u00060 : constant Version_32 := 16#84a27f0d#;
25906    pragma Export (C, u00060, "interfaces__c_streamsB");
25907    u00061 : constant Version_32 := 16#8bb5f2c0#;
25908    pragma Export (C, u00061, "interfaces__c_streamsS");
25909    u00062 : constant Version_32 := 16#6db6928f#;
25910    pragma Export (C, u00062, "system__crtlS");
25911    u00063 : constant Version_32 := 16#4e6a342b#;
25912    pragma Export (C, u00063, "system__file_ioB");
25913    u00064 : constant Version_32 := 16#ba56a5e4#;
25914    pragma Export (C, u00064, "system__file_ioS");
25915    u00065 : constant Version_32 := 16#b7ab275c#;
25916    pragma Export (C, u00065, "ada__finalizationB");
25917    u00066 : constant Version_32 := 16#19f764ca#;
25918    pragma Export (C, u00066, "ada__finalizationS");
25919    u00067 : constant Version_32 := 16#95817ed8#;
25920    pragma Export (C, u00067, "system__finalization_rootB");
25921    u00068 : constant Version_32 := 16#52d53711#;
25922    pragma Export (C, u00068, "system__finalization_rootS");
25923    u00069 : constant Version_32 := 16#769e25e6#;
25924    pragma Export (C, u00069, "interfaces__cB");
25925    u00070 : constant Version_32 := 16#4a38bedb#;
25926    pragma Export (C, u00070, "interfaces__cS");
25927    u00071 : constant Version_32 := 16#07e6ee66#;
25928    pragma Export (C, u00071, "system__os_libB");
25929    u00072 : constant Version_32 := 16#d7b69782#;
25930    pragma Export (C, u00072, "system__os_libS");
25931    u00073 : constant Version_32 := 16#1a817b8e#;
25932    pragma Export (C, u00073, "system__stringsB");
25933    u00074 : constant Version_32 := 16#639855e7#;
25934    pragma Export (C, u00074, "system__stringsS");
25935    u00075 : constant Version_32 := 16#e0b8de29#;
25936    pragma Export (C, u00075, "system__file_control_blockS");
25937    u00076 : constant Version_32 := 16#b5b2aca1#;
25938    pragma Export (C, u00076, "system__finalization_mastersB");
25939    u00077 : constant Version_32 := 16#69316dc1#;
25940    pragma Export (C, u00077, "system__finalization_mastersS");
25941    u00078 : constant Version_32 := 16#57a37a42#;
25942    pragma Export (C, u00078, "system__address_imageB");
25943    u00079 : constant Version_32 := 16#bccbd9bb#;
25944    pragma Export (C, u00079, "system__address_imageS");
25945    u00080 : constant Version_32 := 16#7268f812#;
25946    pragma Export (C, u00080, "system__img_boolB");
25947    u00081 : constant Version_32 := 16#e8fe356a#;
25948    pragma Export (C, u00081, "system__img_boolS");
25949    u00082 : constant Version_32 := 16#d7aac20c#;
25950    pragma Export (C, u00082, "system__ioB");
25951    u00083 : constant Version_32 := 16#8365b3ce#;
25952    pragma Export (C, u00083, "system__ioS");
25953    u00084 : constant Version_32 := 16#6d4d969a#;
25954    pragma Export (C, u00084, "system__storage_poolsB");
25955    u00085 : constant Version_32 := 16#e87cc305#;
25956    pragma Export (C, u00085, "system__storage_poolsS");
25957    u00086 : constant Version_32 := 16#e34550ca#;
25958    pragma Export (C, u00086, "system__pool_globalB");
25959    u00087 : constant Version_32 := 16#c88d2d16#;
25960    pragma Export (C, u00087, "system__pool_globalS");
25961    u00088 : constant Version_32 := 16#9d39c675#;
25962    pragma Export (C, u00088, "system__memoryB");
25963    u00089 : constant Version_32 := 16#445a22b5#;
25964    pragma Export (C, u00089, "system__memoryS");
25965    u00090 : constant Version_32 := 16#6a859064#;
25966    pragma Export (C, u00090, "system__storage_pools__subpoolsB");
25967    u00091 : constant Version_32 := 16#e3b008dc#;
25968    pragma Export (C, u00091, "system__storage_pools__subpoolsS");
25969    u00092 : constant Version_32 := 16#63f11652#;
25970    pragma Export (C, u00092, "system__storage_pools__subpools__finalizationB");
25971    u00093 : constant Version_32 := 16#fe2f4b3a#;
25972    pragma Export (C, u00093, "system__storage_pools__subpools__finalizationS");
25974    --  BEGIN ELABORATION ORDER
25975    --  ada%s
25976    --  interfaces%s
25977    --  system%s
25978    --  system.case_util%s
25979    --  system.case_util%b
25980    --  system.htable%s
25981    --  system.img_bool%s
25982    --  system.img_bool%b
25983    --  system.img_int%s
25984    --  system.img_int%b
25985    --  system.io%s
25986    --  system.io%b
25987    --  system.parameters%s
25988    --  system.parameters%b
25989    --  system.crtl%s
25990    --  interfaces.c_streams%s
25991    --  interfaces.c_streams%b
25992    --  system.standard_library%s
25993    --  system.exceptions_debug%s
25994    --  system.exceptions_debug%b
25995    --  system.storage_elements%s
25996    --  system.storage_elements%b
25997    --  system.stack_checking%s
25998    --  system.stack_checking%b
25999    --  system.string_hash%s
26000    --  system.string_hash%b
26001    --  system.htable%b
26002    --  system.strings%s
26003    --  system.strings%b
26004    --  system.os_lib%s
26005    --  system.traceback_entries%s
26006    --  system.traceback_entries%b
26007    --  ada.exceptions%s
26008    --  system.soft_links%s
26009    --  system.unsigned_types%s
26010    --  system.val_llu%s
26011    --  system.val_util%s
26012    --  system.val_util%b
26013    --  system.val_llu%b
26014    --  system.wch_con%s
26015    --  system.wch_con%b
26016    --  system.wch_cnv%s
26017    --  system.wch_jis%s
26018    --  system.wch_jis%b
26019    --  system.wch_cnv%b
26020    --  system.wch_stw%s
26021    --  system.wch_stw%b
26022    --  ada.exceptions.last_chance_handler%s
26023    --  ada.exceptions.last_chance_handler%b
26024    --  system.address_image%s
26025    --  system.exception_table%s
26026    --  system.exception_table%b
26027    --  ada.io_exceptions%s
26028    --  ada.tags%s
26029    --  ada.streams%s
26030    --  ada.streams%b
26031    --  interfaces.c%s
26032    --  system.exceptions%s
26033    --  system.exceptions%b
26034    --  system.exceptions.machine%s
26035    --  system.finalization_root%s
26036    --  system.finalization_root%b
26037    --  ada.finalization%s
26038    --  ada.finalization%b
26039    --  system.storage_pools%s
26040    --  system.storage_pools%b
26041    --  system.finalization_masters%s
26042    --  system.storage_pools.subpools%s
26043    --  system.storage_pools.subpools.finalization%s
26044    --  system.storage_pools.subpools.finalization%b
26045    --  system.memory%s
26046    --  system.memory%b
26047    --  system.standard_library%b
26048    --  system.pool_global%s
26049    --  system.pool_global%b
26050    --  system.file_control_block%s
26051    --  system.file_io%s
26052    --  system.secondary_stack%s
26053    --  system.file_io%b
26054    --  system.storage_pools.subpools%b
26055    --  system.finalization_masters%b
26056    --  interfaces.c%b
26057    --  ada.tags%b
26058    --  system.soft_links%b
26059    --  system.os_lib%b
26060    --  system.secondary_stack%b
26061    --  system.address_image%b
26062    --  system.traceback%s
26063    --  ada.exceptions%b
26064    --  system.traceback%b
26065    --  ada.text_io%s
26066    --  ada.text_io%b
26067    --  hello%b
26068    --  END ELABORATION ORDER
26070 end ada_main;
26071 @end example
26073 @example
26074 pragma Ada_95;
26075 --  The following source file name pragmas allow the generated file
26076 --  names to be unique for different main programs. They are needed
26077 --  since the package name will always be Ada_Main.
26079 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
26080 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
26082 pragma Suppress (Overflow_Check);
26083 with Ada.Exceptions;
26085 --  Generated package body for Ada_Main starts here
26087 package body ada_main is
26088    pragma Warnings (Off);
26090    --  These values are reference counter associated to units which have
26091    --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
26092    --  same unit twice.
26094    E72 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E72, "system__os_lib_E");
26095    E13 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E13, "system__soft_links_E");
26096    E23 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E23, "system__exception_table_E");
26097    E46 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E46, "ada__io_exceptions_E");
26098    E48 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E48, "ada__tags_E");
26099    E45 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E45, "ada__streams_E");
26100    E70 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E70, "interfaces__c_E");
26101    E25 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E25, "system__exceptions_E");
26102    E68 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E68, "system__finalization_root_E");
26103    E66 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E66, "ada__finalization_E");
26104    E85 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E85, "system__storage_pools_E");
26105    E77 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E77, "system__finalization_masters_E");
26106    E91 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E91, "system__storage_pools__subpools_E");
26107    E87 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E87, "system__pool_global_E");
26108    E75 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E75, "system__file_control_block_E");
26109    E64 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E64, "system__file_io_E");
26110    E17 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E17, "system__secondary_stack_E");
26111    E06 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E06, "ada__text_io_E");
26113    Local_Priority_Specific_Dispatching : constant String := "";
26114    Local_Interrupt_States : constant String := "";
26116    Is_Elaborated : Boolean := False;
26118    procedure finalize_library is
26119    begin
26120       E06 := E06 - 1;
26121       declare
26122          procedure F1;
26123          pragma Import (Ada, F1, "ada__text_io__finalize_spec");
26124       begin
26125          F1;
26126       end;
26127       E77 := E77 - 1;
26128       E91 := E91 - 1;
26129       declare
26130          procedure F2;
26131          pragma Import (Ada, F2, "system__file_io__finalize_body");
26132       begin
26133          E64 := E64 - 1;
26134          F2;
26135       end;
26136       declare
26137          procedure F3;
26138          pragma Import (Ada, F3, "system__file_control_block__finalize_spec");
26139       begin
26140          E75 := E75 - 1;
26141          F3;
26142       end;
26143       E87 := E87 - 1;
26144       declare
26145          procedure F4;
26146          pragma Import (Ada, F4, "system__pool_global__finalize_spec");
26147       begin
26148          F4;
26149       end;
26150       declare
26151          procedure F5;
26152          pragma Import (Ada, F5, "system__storage_pools__subpools__finalize_spec");
26153       begin
26154          F5;
26155       end;
26156       declare
26157          procedure F6;
26158          pragma Import (Ada, F6, "system__finalization_masters__finalize_spec");
26159       begin
26160          F6;
26161       end;
26162       declare
26163          procedure Reraise_Library_Exception_If_Any;
26164          pragma Import (Ada, Reraise_Library_Exception_If_Any, "__gnat_reraise_library_exception_if_any");
26165       begin
26166          Reraise_Library_Exception_If_Any;
26167       end;
26168    end finalize_library;
26170    -------------
26171    -- adainit --
26172    -------------
26174    procedure adainit is
26176       Main_Priority : Integer;
26177       pragma Import (C, Main_Priority, "__gl_main_priority");
26178       Time_Slice_Value : Integer;
26179       pragma Import (C, Time_Slice_Value, "__gl_time_slice_val");
26180       WC_Encoding : Character;
26181       pragma Import (C, WC_Encoding, "__gl_wc_encoding");
26182       Locking_Policy : Character;
26183       pragma Import (C, Locking_Policy, "__gl_locking_policy");
26184       Queuing_Policy : Character;
26185       pragma Import (C, Queuing_Policy, "__gl_queuing_policy");
26186       Task_Dispatching_Policy : Character;
26187       pragma Import (C, Task_Dispatching_Policy, "__gl_task_dispatching_policy");
26188       Priority_Specific_Dispatching : System.Address;
26189       pragma Import (C, Priority_Specific_Dispatching, "__gl_priority_specific_dispatching");
26190       Num_Specific_Dispatching : Integer;
26191       pragma Import (C, Num_Specific_Dispatching, "__gl_num_specific_dispatching");
26192       Main_CPU : Integer;
26193       pragma Import (C, Main_CPU, "__gl_main_cpu");
26194       Interrupt_States : System.Address;
26195       pragma Import (C, Interrupt_States, "__gl_interrupt_states");
26196       Num_Interrupt_States : Integer;
26197       pragma Import (C, Num_Interrupt_States, "__gl_num_interrupt_states");
26198       Unreserve_All_Interrupts : Integer;
26199       pragma Import (C, Unreserve_All_Interrupts, "__gl_unreserve_all_interrupts");
26200       Detect_Blocking : Integer;
26201       pragma Import (C, Detect_Blocking, "__gl_detect_blocking");
26202       Default_Stack_Size : Integer;
26203       pragma Import (C, Default_Stack_Size, "__gl_default_stack_size");
26204       Leap_Seconds_Support : Integer;
26205       pragma Import (C, Leap_Seconds_Support, "__gl_leap_seconds_support");
26207       procedure Runtime_Initialize;
26208       pragma Import (C, Runtime_Initialize, "__gnat_runtime_initialize");
26210       Finalize_Library_Objects : No_Param_Proc;
26211       pragma Import (C, Finalize_Library_Objects, "__gnat_finalize_library_objects");
26213    --  Start of processing for adainit
26215    begin
26217       --  Record various information for this partition.  The values
26218       --  are derived by the binder from information stored in the ali
26219       --  files by the compiler.
26221       if Is_Elaborated then
26222          return;
26223       end if;
26224       Is_Elaborated := True;
26225       Main_Priority := -1;
26226       Time_Slice_Value := -1;
26227       WC_Encoding := 'b';
26228       Locking_Policy := ' ';
26229       Queuing_Policy := ' ';
26230       Task_Dispatching_Policy := ' ';
26231       Priority_Specific_Dispatching :=
26232         Local_Priority_Specific_Dispatching'Address;
26233       Num_Specific_Dispatching := 0;
26234       Main_CPU := -1;
26235       Interrupt_States := Local_Interrupt_States'Address;
26236       Num_Interrupt_States := 0;
26237       Unreserve_All_Interrupts := 0;
26238       Detect_Blocking := 0;
26239       Default_Stack_Size := -1;
26240       Leap_Seconds_Support := 0;
26242       Runtime_Initialize;
26244       Finalize_Library_Objects := finalize_library'access;
26246       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
26247       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
26248       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
26249       --  each unit that requires elaboration. Increment a counter of
26250       --  reference for each unit.
26252       System.Soft_Links'Elab_Spec;
26253       System.Exception_Table'Elab_Body;
26254       E23 := E23 + 1;
26255       Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
26256       E46 := E46 + 1;
26257       Ada.Tags'Elab_Spec;
26258       Ada.Streams'Elab_Spec;
26259       E45 := E45 + 1;
26260       Interfaces.C'Elab_Spec;
26261       System.Exceptions'Elab_Spec;
26262       E25 := E25 + 1;
26263       System.Finalization_Root'Elab_Spec;
26264       E68 := E68 + 1;
26265       Ada.Finalization'Elab_Spec;
26266       E66 := E66 + 1;
26267       System.Storage_Pools'Elab_Spec;
26268       E85 := E85 + 1;
26269       System.Finalization_Masters'Elab_Spec;
26270       System.Storage_Pools.Subpools'Elab_Spec;
26271       System.Pool_Global'Elab_Spec;
26272       E87 := E87 + 1;
26273       System.File_Control_Block'Elab_Spec;
26274       E75 := E75 + 1;
26275       System.File_Io'Elab_Body;
26276       E64 := E64 + 1;
26277       E91 := E91 + 1;
26278       System.Finalization_Masters'Elab_Body;
26279       E77 := E77 + 1;
26280       E70 := E70 + 1;
26281       Ada.Tags'Elab_Body;
26282       E48 := E48 + 1;
26283       System.Soft_Links'Elab_Body;
26284       E13 := E13 + 1;
26285       System.Os_Lib'Elab_Body;
26286       E72 := E72 + 1;
26287       System.Secondary_Stack'Elab_Body;
26288       E17 := E17 + 1;
26289       Ada.Text_Io'Elab_Spec;
26290       Ada.Text_Io'Elab_Body;
26291       E06 := E06 + 1;
26292    end adainit;
26294    --------------
26295    -- adafinal --
26296    --------------
26298    procedure adafinal is
26299       procedure s_stalib_adafinal;
26300       pragma Import (C, s_stalib_adafinal, "system__standard_library__adafinal");
26302       procedure Runtime_Finalize;
26303       pragma Import (C, Runtime_Finalize, "__gnat_runtime_finalize");
26305    begin
26306       if not Is_Elaborated then
26307          return;
26308       end if;
26309       Is_Elaborated := False;
26310       Runtime_Finalize;
26311       s_stalib_adafinal;
26312    end adafinal;
26314    --  We get to the main program of the partition by using
26315    --  pragma Import because if we try to with the unit and
26316    --  call it Ada style, then not only do we waste time
26317    --  recompiling it, but also, we don't really know the right
26318    --  switches (e.g.@@: identifier character set) to be used
26319    --  to compile it.
26321    procedure Ada_Main_Program;
26322    pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
26324    ----------
26325    -- main --
26326    ----------
26328    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
26329    --  defined to return the exit status. The three parameters
26330    --  are the argument count, argument values and environment
26331    --  pointer.
26333    function main
26334      (argc : Integer;
26335       argv : System.Address;
26336       envp : System.Address)
26337       return Integer
26338    is
26339       --  The initialize routine performs low level system
26340       --  initialization using a standard library routine which
26341       --  sets up signal handling and performs any other
26342       --  required setup. The routine can be found in file
26343       --  a-init.c.
26345       procedure initialize;
26346       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
26348       --  The finalize routine performs low level system
26349       --  finalization using a standard library routine. The
26350       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
26351       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
26352       --  really this is a hook for special user finalization.
26354       procedure finalize;
26355       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
26357       --  The following is to initialize the SEH exceptions
26359       SEH : aliased array (1 .. 2) of Integer;
26361       Ensure_Reference : aliased System.Address := Ada_Main_Program_Name'Address;
26362       pragma Volatile (Ensure_Reference);
26364    --  Start of processing for main
26366    begin
26367       --  Save global variables
26369       gnat_argc := argc;
26370       gnat_argv := argv;
26371       gnat_envp := envp;
26373       --  Call low level system initialization
26375       Initialize (SEH'Address);
26377       --  Call our generated Ada initialization routine
26379       adainit;
26381       --  Now we call the main program of the partition
26383       Ada_Main_Program;
26385       --  Perform Ada finalization
26387       adafinal;
26389       --  Perform low level system finalization
26391       Finalize;
26393       --  Return the proper exit status
26394       return (gnat_exit_status);
26395    end;
26397 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
26398 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
26399 --  object files and linker options, as well as some standard
26400 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
26401 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
26402 --  the appropriate command line arguments for the call to the
26403 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
26404 --  this parsing operation.
26406 --  The exact file names will of course depend on the environment,
26407 --  host/target and location of files on the host system.
26409 -- BEGIN Object file/option list
26410    --   ./hello.o
26411    --   -L./
26412    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
26413    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
26414 -- END Object file/option list
26416 end ada_main;
26417 @end example
26419 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
26420 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
26421 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
26423 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
26424 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
26425 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
26426 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
26427 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
26428 you can place a breakpoint on the call:
26430 @quotation
26432 @example
26433 Ada.Text_Io'Elab_Body;
26434 @end example
26435 @end quotation
26437 and trace the elaboration routine for this package to find out where
26438 the problem might be (more usually of course you would be debugging
26439 elaboration code in your own application).
26441 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
26443 @node Elaboration Order Handling in GNAT,Inline Assembler,Example of Binder Output File,Top
26444 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat doc}@anchor{21d}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-order-handling-in-gnat}@anchor{f}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id1}@anchor{21e}
26445 @chapter Elaboration Order Handling in GNAT
26448 @geindex Order of elaboration
26450 @geindex Elaboration control
26452 This appendix describes the handling of elaboration code in Ada and GNAT, and
26453 discusses how the order of elaboration of program units can be controlled in
26454 GNAT, either automatically or with explicit programming features.
26456 @menu
26457 * Elaboration Code:: 
26458 * Elaboration Order:: 
26459 * Checking the Elaboration Order:: 
26460 * Controlling the Elaboration Order in Ada:: 
26461 * Controlling the Elaboration Order in GNAT:: 
26462 * Mixing Elaboration Models:: 
26463 * ABE Diagnostics:: 
26464 * SPARK Diagnostics:: 
26465 * Elaboration Circularities:: 
26466 * Resolving Elaboration Circularities:: 
26467 * Elaboration-related Compiler Switches:: 
26468 * Summary of Procedures for Elaboration Control:: 
26469 * Inspecting the Chosen Elaboration Order:: 
26471 @end menu
26473 @node Elaboration Code,Elaboration Order,,Elaboration Order Handling in GNAT
26474 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-code}@anchor{21f}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id2}@anchor{220}
26475 @section Elaboration Code
26478 Ada defines the term `execution' as the process by which a construct achieves
26479 its run-time effect. This process is also referred to as `elaboration' for
26480 declarations and `evaluation' for expressions.
26482 The execution model in Ada allows for certain sections of an Ada program to be
26483 executed prior to execution of the program itself, primarily with the intent of
26484 initializing data. These sections are referred to as `elaboration code'.
26485 Elaboration code is executed as follows:
26488 @itemize *
26490 @item 
26491 All partitions of an Ada program are executed in parallel with one another,
26492 possibly in a separate address space, and possibly on a separate computer.
26494 @item 
26495 The execution of a partition involves running the environment task for that
26496 partition.
26498 @item 
26499 The environment task executes all elaboration code (if available) for all
26500 units within that partition. This code is said to be executed at
26501 `elaboration time'.
26503 @item 
26504 The environment task executes the Ada program (if available) for that
26505 partition.
26506 @end itemize
26508 In addition to the Ada terminology, this appendix defines the following terms:
26511 @itemize *
26513 @item 
26514 `Invocation'
26516 The act of calling a subprogram, instantiating a generic, or activating a
26517 task.
26519 @item 
26520 `Scenario'
26522 A construct that is elaborated or invoked by elaboration code is referred to
26523 as an `elaboration scenario' or simply a `scenario'. GNAT recognizes the
26524 following scenarios:
26527 @itemize -
26529 @item 
26530 @code{'Access} of entries, operators, and subprograms
26532 @item 
26533 Activation of tasks
26535 @item 
26536 Calls to entries, operators, and subprograms
26538 @item 
26539 Instantiations of generic templates
26540 @end itemize
26542 @item 
26543 `Target'
26545 A construct elaborated by a scenario is referred to as `elaboration target'
26546 or simply `target'. GNAT recognizes the following targets:
26549 @itemize -
26551 @item 
26552 For @code{'Access} of entries, operators, and subprograms, the target is the
26553 entry, operator, or subprogram being aliased.
26555 @item 
26556 For activation of tasks, the target is the task body
26558 @item 
26559 For calls to entries, operators, and subprograms, the target is the entry,
26560 operator, or subprogram being invoked.
26562 @item 
26563 For instantiations of generic templates, the target is the generic template
26564 being instantiated.
26565 @end itemize
26566 @end itemize
26568 Elaboration code may appear in two distinct contexts:
26571 @itemize *
26573 @item 
26574 `Library level'
26576 A scenario appears at the library level when it is encapsulated by a package
26577 [body] compilation unit, ignoring any other package [body] declarations in
26578 between.
26580 @example
26581 with Server;
26582 package Client is
26583    procedure Proc;
26585    package Nested is
26586       Val : ... := Server.Func;
26587    end Nested;
26588 end Client;
26589 @end example
26591 In the example above, the call to @code{Server.Func} is an elaboration scenario
26592 because it appears at the library level of package @code{Client}. Note that the
26593 declaration of package @code{Nested} is ignored according to the definition
26594 given above. As a result, the call to @code{Server.Func} will be invoked when
26595 the spec of unit @code{Client} is elaborated.
26597 @item 
26598 `Package body statements'
26600 A scenario appears within the statement sequence of a package body when it is
26601 bounded by the region starting from the @code{begin} keyword of the package body
26602 and ending at the @code{end} keyword of the package body.
26604 @example
26605 package body Client is
26606    procedure Proc is
26607    begin
26608       ...
26609    end Proc;
26610 begin
26611    Proc;
26612 end Client;
26613 @end example
26615 In the example above, the call to @code{Proc} is an elaboration scenario because
26616 it appears within the statement sequence of package body @code{Client}. As a
26617 result, the call to @code{Proc} will be invoked when the body of @code{Client} is
26618 elaborated.
26619 @end itemize
26621 @node Elaboration Order,Checking the Elaboration Order,Elaboration Code,Elaboration Order Handling in GNAT
26622 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-order}@anchor{221}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id3}@anchor{222}
26623 @section Elaboration Order
26626 The sequence by which the elaboration code of all units within a partition is
26627 executed is referred to as `elaboration order'.
26629 Within a single unit, elaboration code is executed in sequential order.
26631 @quotation
26633 @example
26634 package body Client is
26635    Result : ... := Server.Func;
26637    procedure Proc is
26638       package Inst is new Server.Gen;
26639    begin
26640       Inst.Eval (Result);
26641    end Proc;
26642 begin
26643    Proc;
26644 end Client;
26645 @end example
26646 @end quotation
26648 In the example above, the elaboration order within package body @code{Client} is
26649 as follows:
26652 @enumerate 
26654 @item 
26655 The object declaration of @code{Result} is elaborated.
26658 @itemize *
26660 @item 
26661 Function @code{Server.Func} is invoked.
26662 @end itemize
26664 @item 
26665 The subprogram body of @code{Proc} is elaborated.
26667 @item 
26668 Procedure @code{Proc} is invoked.
26671 @itemize *
26673 @item 
26674 Generic unit @code{Server.Gen} is instantiated as @code{Inst}.
26676 @item 
26677 Instance @code{Inst} is elaborated.
26679 @item 
26680 Procedure @code{Inst.Eval} is invoked.
26681 @end itemize
26682 @end enumerate
26684 The elaboration order of all units within a partition depends on the following
26685 factors:
26688 @itemize *
26690 @item 
26691 `with'ed units
26693 @item 
26694 parent units
26696 @item 
26697 purity of units
26699 @item 
26700 preelaborability of units
26702 @item 
26703 presence of elaboration-control pragmas
26705 @item 
26706 invocations performed in elaboration code
26707 @end itemize
26709 A program may have several elaboration orders depending on its structure.
26711 @quotation
26713 @example
26714 package Server is
26715    function Func (Index : Integer) return Integer;
26716 end Server;
26717 @end example
26719 @example
26720 package body Server is
26721    Results : array (1 .. 5) of Integer := (1, 2, 3, 4, 5);
26723    function Func (Index : Integer) return Integer is
26724    begin
26725       return Results (Index);
26726    end Func;
26727 end Server;
26728 @end example
26730 @example
26731 with Server;
26732 package Client is
26733    Val : constant Integer := Server.Func (3);
26734 end Client;
26735 @end example
26737 @example
26738 with Client;
26739 procedure Main is begin null; end Main;
26740 @end example
26741 @end quotation
26743 The following elaboration order exhibits a fundamental problem referred to as
26744 `access-before-elaboration' or simply `ABE'.
26746 @quotation
26748 @example
26749 spec of Server
26750 spec of Client
26751 body of Server
26752 body of Main
26753 @end example
26754 @end quotation
26756 The elaboration of @code{Server}’s spec materializes function @code{Func}, making it
26757 callable. The elaboration of @code{Client}’s spec elaborates the declaration of
26758 @code{Val}. This invokes function @code{Server.Func}, however the body of
26759 @code{Server.Func} has not been elaborated yet because @code{Server}’s body comes
26760 after @code{Client}’s spec in the elaboration order. As a result, the value of
26761 constant @code{Val} is now undefined.
26763 Without any guarantees from the language, an undetected ABE problem may hinder
26764 proper initialization of data, which in turn may lead to undefined behavior at
26765 run time. To prevent such ABE problems, Ada employs dynamic checks in the same
26766 vein as index or null exclusion checks. A failed ABE check raises exception
26767 @code{Program_Error}.
26769 The following elaboration order avoids the ABE problem and the program can be
26770 successfully elaborated.
26772 @quotation
26774 @example
26775 spec of Server
26776 body of Server
26777 spec of Client
26778 body of Main
26779 @end example
26780 @end quotation
26782 Ada states that a total elaboration order must exist, but it does not define
26783 what this order is. A compiler is thus tasked with choosing a suitable
26784 elaboration order which satisfies the dependencies imposed by `with' clauses,
26785 unit categorization, elaboration-control pragmas, and invocations performed in
26786 elaboration code. Ideally an order that avoids ABE problems should be chosen,
26787 however a compiler may not always find such an order due to complications with
26788 respect to control and data flow.
26790 @node Checking the Elaboration Order,Controlling the Elaboration Order in Ada,Elaboration Order,Elaboration Order Handling in GNAT
26791 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat checking-the-elaboration-order}@anchor{223}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id4}@anchor{224}
26792 @section Checking the Elaboration Order
26795 To avoid placing the entire elaboration-order burden on the programmer, Ada
26796 provides three lines of defense:
26799 @itemize *
26801 @item 
26802 `Static semantics'
26804 Static semantic rules restrict the possible choice of elaboration order. For
26805 instance, if unit Client `with's unit Server, then the spec of Server is
26806 always elaborated prior to Client. The same principle applies to child units
26807 - the spec of a parent unit is always elaborated prior to the child unit.
26809 @item 
26810 `Dynamic semantics'
26812 Dynamic checks are performed at run time, to ensure that a target is
26813 elaborated prior to a scenario that invokes it, thus avoiding ABE problems.
26814 A failed run-time check raises exception @code{Program_Error}. The following
26815 restrictions apply:
26818 @itemize -
26820 @item 
26821 `Restrictions on calls'
26823 An entry, operator, or subprogram can be called from elaboration code only
26824 when the corresponding body has been elaborated.
26826 @item 
26827 `Restrictions on instantiations'
26829 A generic unit can be instantiated by elaboration code only when the
26830 corresponding body has been elaborated.
26832 @item 
26833 `Restrictions on task activation'
26835 A task can be activated by elaboration code only when the body of the
26836 associated task type has been elaborated.
26837 @end itemize
26839 The restrictions above can be summarized by the following rule:
26841 `If a target has a body, then this body must be elaborated prior to the
26842 scenario that invokes the target.'
26844 @item 
26845 `Elaboration control'
26847 Pragmas are provided for the programmer to specify the desired elaboration
26848 order.
26849 @end itemize
26851 @node Controlling the Elaboration Order in Ada,Controlling the Elaboration Order in GNAT,Checking the Elaboration Order,Elaboration Order Handling in GNAT
26852 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat controlling-the-elaboration-order-in-ada}@anchor{225}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id5}@anchor{226}
26853 @section Controlling the Elaboration Order in Ada
26856 Ada provides several idioms and pragmas to aid the programmer with specifying
26857 the desired elaboration order and avoiding ABE problems altogether.
26860 @itemize *
26862 @item 
26863 `Packages without a body'
26865 A library package which does not require a completing body does not suffer
26866 from ABE problems.
26868 @example
26869 package Pack is
26870    generic
26871       type Element is private;
26872    package Containers is
26873       type Element_Array is array (1 .. 10) of Element;
26874    end Containers;
26875 end Pack;
26876 @end example
26878 In the example above, package @code{Pack} does not require a body because it
26879 does not contain any constructs which require completion in a body. As a
26880 result, generic @code{Pack.Containers} can be instantiated without encountering
26881 any ABE problems.
26882 @end itemize
26884 @geindex pragma Pure
26887 @itemize *
26889 @item 
26890 `pragma Pure'
26892 Pragma @code{Pure} places sufficient restrictions on a unit to guarantee that no
26893 scenario within the unit can result in an ABE problem.
26894 @end itemize
26896 @geindex pragma Preelaborate
26899 @itemize *
26901 @item 
26902 `pragma Preelaborate'
26904 Pragma @code{Preelaborate} is slightly less restrictive than pragma @code{Pure},
26905 but still strong enough to prevent ABE problems within a unit.
26906 @end itemize
26908 @geindex pragma Elaborate_Body
26911 @itemize *
26913 @item 
26914 `pragma Elaborate_Body'
26916 Pragma @code{Elaborate_Body} requires that the body of a unit is elaborated
26917 immediately after its spec. This restriction guarantees that no client
26918 scenario can invoke a server target before the target body has been
26919 elaborated because the spec and body are effectively “glued” together.
26921 @example
26922 package Server is
26923    pragma Elaborate_Body;
26925    function Func return Integer;
26926 end Server;
26927 @end example
26929 @example
26930 package body Server is
26931    function Func return Integer is
26932    begin
26933       ...
26934    end Func;
26935 end Server;
26936 @end example
26938 @example
26939 with Server;
26940 package Client is
26941    Val : constant Integer := Server.Func;
26942 end Client;
26943 @end example
26945 In the example above, pragma @code{Elaborate_Body} guarantees the following
26946 elaboration order:
26948 @example
26949 spec of Server
26950 body of Server
26951 spec of Client
26952 @end example
26954 because the spec of @code{Server} must be elaborated prior to @code{Client} by
26955 virtue of the `with' clause, and in addition the body of @code{Server} must be
26956 elaborated immediately after the spec of @code{Server}.
26958 Removing pragma @code{Elaborate_Body} could result in the following incorrect
26959 elaboration order:
26961 @example
26962 spec of Server
26963 spec of Client
26964 body of Server
26965 @end example
26967 where @code{Client} invokes @code{Server.Func}, but the body of @code{Server.Func} has
26968 not been elaborated yet.
26969 @end itemize
26971 The pragmas outlined above allow a server unit to guarantee safe elaboration
26972 use by client units. Thus it is a good rule to mark units as @code{Pure} or
26973 @code{Preelaborate}, and if this is not possible, mark them as @code{Elaborate_Body}.
26975 There are however situations where @code{Pure}, @code{Preelaborate}, and
26976 @code{Elaborate_Body} are not applicable. Ada provides another set of pragmas for
26977 use by client units to help ensure the elaboration safety of server units they
26978 depend on.
26980 @geindex pragma Elaborate (Unit)
26983 @itemize *
26985 @item 
26986 `pragma Elaborate (Unit)'
26988 Pragma @code{Elaborate} can be placed in the context clauses of a unit, after a
26989 `with' clause. It guarantees that both the spec and body of its argument will
26990 be elaborated prior to the unit with the pragma. Note that other unrelated
26991 units may be elaborated in between the spec and the body.
26993 @example
26994 package Server is
26995    function Func return Integer;
26996 end Server;
26997 @end example
26999 @example
27000 package body Server is
27001    function Func return Integer is
27002    begin
27003       ...
27004    end Func;
27005 end Server;
27006 @end example
27008 @example
27009 with Server;
27010 pragma Elaborate (Server);
27011 package Client is
27012    Val : constant Integer := Server.Func;
27013 end Client;
27014 @end example
27016 In the example above, pragma @code{Elaborate} guarantees the following
27017 elaboration order:
27019 @example
27020 spec of Server
27021 body of Server
27022 spec of Client
27023 @end example
27025 Removing pragma @code{Elaborate} could result in the following incorrect
27026 elaboration order:
27028 @example
27029 spec of Server
27030 spec of Client
27031 body of Server
27032 @end example
27034 where @code{Client} invokes @code{Server.Func}, but the body of @code{Server.Func}
27035 has not been elaborated yet.
27036 @end itemize
27038 @geindex pragma Elaborate_All (Unit)
27041 @itemize *
27043 @item 
27044 `pragma Elaborate_All (Unit)'
27046 Pragma @code{Elaborate_All} is placed in the context clauses of a unit, after
27047 a `with' clause. It guarantees that both the spec and body of its argument
27048 will be elaborated prior to the unit with the pragma, as well as all units
27049 `with'ed by the spec and body of the argument, recursively. Note that other
27050 unrelated units may be elaborated in between the spec and the body.
27052 @example
27053 package Math is
27054    function Factorial (Val : Natural) return Natural;
27055 end Math;
27056 @end example
27058 @example
27059 package body Math is
27060    function Factorial (Val : Natural) return Natural is
27061    begin
27062       ...;
27063    end Factorial;
27064 end Math;
27065 @end example
27067 @example
27068 package Computer is
27069    type Operation_Kind is (None, Op_Factorial);
27071    function Compute
27072      (Val : Natural;
27073       Op  : Operation_Kind) return Natural;
27074 end Computer;
27075 @end example
27077 @example
27078 with Math;
27079 package body Computer is
27080    function Compute
27081      (Val : Natural;
27082       Op  : Operation_Kind) return Natural
27083    is
27084       if Op = Op_Factorial then
27085          return Math.Factorial (Val);
27086       end if;
27088       return 0;
27089    end Compute;
27090 end Computer;
27091 @end example
27093 @example
27094 with Computer;
27095 pragma Elaborate_All (Computer);
27096 package Client is
27097    Val : constant Natural :=
27098            Computer.Compute (123, Computer.Op_Factorial);
27099 end Client;
27100 @end example
27102 In the example above, pragma @code{Elaborate_All} can result in the following
27103 elaboration order:
27105 @example
27106 spec of Math
27107 body of Math
27108 spec of Computer
27109 body of Computer
27110 spec of Client
27111 @end example
27113 Note that there are several allowable suborders for the specs and bodies of
27114 @code{Math} and @code{Computer}, but the point is that these specs and bodies will
27115 be elaborated prior to @code{Client}.
27117 Removing pragma @code{Elaborate_All} could result in the following incorrect
27118 elaboration order:
27120 @example
27121 spec of Math
27122 spec of Computer
27123 body of Computer
27124 spec of Client
27125 body of Math
27126 @end example
27128 where @code{Client} invokes @code{Computer.Compute}, which in turn invokes
27129 @code{Math.Factorial}, but the body of @code{Math.Factorial} has not been
27130 elaborated yet.
27131 @end itemize
27133 All pragmas shown above can be summarized by the following rule:
27135 `If a client unit elaborates a server target directly or indirectly, then if
27136 the server unit requires a body and does not have pragma Pure, Preelaborate,
27137 or Elaborate_Body, then the client unit should have pragma Elaborate or
27138 Elaborate_All for the server unit.'
27140 If the rule outlined above is not followed, then a program may fall in one of
27141 the following states:
27144 @itemize *
27146 @item 
27147 `No elaboration order exists'
27149 In this case a compiler must diagnose the situation, and refuse to build an
27150 executable program.
27152 @item 
27153 `One or more incorrect elaboration orders exist'
27155 In this case a compiler can build an executable program, but
27156 @code{Program_Error} will be raised when the program is run.
27158 @item 
27159 `Several elaboration orders exist, some correct, some incorrect'
27161 In this case the programmer has not controlled the elaboration order. As a
27162 result, a compiler may or may not pick one of the correct orders, and the
27163 program may or may not raise @code{Program_Error} when it is run. This is the
27164 worst possible state because the program may fail on another compiler, or
27165 even another version of the same compiler.
27167 @item 
27168 `One or more correct orders exist'
27170 In this case a compiler can build an executable program, and the program is
27171 run successfully. This state may be guaranteed by following the outlined
27172 rules, or may be the result of good program architecture.
27173 @end itemize
27175 Note that one additional advantage of using @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
27176 is that the program continues to stay in the last state (one or more correct
27177 orders exist) even if maintenance changes the bodies of targets.
27179 @node Controlling the Elaboration Order in GNAT,Mixing Elaboration Models,Controlling the Elaboration Order in Ada,Elaboration Order Handling in GNAT
27180 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat controlling-the-elaboration-order-in-gnat}@anchor{227}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id6}@anchor{228}
27181 @section Controlling the Elaboration Order in GNAT
27184 In addition to Ada semantics and rules synthesized from them, GNAT offers
27185 three elaboration models to aid the programmer with specifying the correct
27186 elaboration order and to diagnose elaboration problems.
27188 @geindex Dynamic elaboration model
27191 @itemize *
27193 @item 
27194 `Dynamic elaboration model'
27196 This is the most permissive of the three elaboration models and emulates the
27197 behavior specified by the Ada Reference Manual. When the dynamic model is in
27198 effect, GNAT makes the following assumptions:
27201 @itemize -
27203 @item 
27204 All code within all units in a partition is considered to be elaboration
27205 code.
27207 @item 
27208 Some of the invocations in elaboration code may not take place at run time
27209 due to conditional execution.
27210 @end itemize
27212 GNAT performs extensive diagnostics on a unit-by-unit basis for all scenarios
27213 that invoke internal targets. In addition, GNAT generates run-time checks for
27214 all external targets and for all scenarios that may exhibit ABE problems.
27216 The elaboration order is obtained by honoring all `with' clauses, purity and
27217 preelaborability of units, and elaboration-control pragmas. The dynamic model
27218 attempts to take all invocations in elaboration code into account. If an
27219 invocation leads to a circularity, GNAT ignores the invocation based on the
27220 assumptions stated above. An order obtained using the dynamic model may fail
27221 an ABE check at run time when GNAT ignored an invocation.
27223 The dynamic model is enabled with compiler switch @code{-gnatE}.
27224 @end itemize
27226 @geindex Static elaboration model
27229 @itemize *
27231 @item 
27232 `Static elaboration model'
27234 This is the middle ground of the three models. When the static model is in
27235 effect, GNAT makes the following assumptions:
27238 @itemize -
27240 @item 
27241 Only code at the library level and in package body statements within all
27242 units in a partition is considered to be elaboration code.
27244 @item 
27245 All invocations in elaboration will take place at run time, regardless of
27246 conditional execution.
27247 @end itemize
27249 GNAT performs extensive diagnostics on a unit-by-unit basis for all scenarios
27250 that invoke internal targets. In addition, GNAT generates run-time checks for
27251 all external targets and for all scenarios that may exhibit ABE problems.
27253 The elaboration order is obtained by honoring all `with' clauses, purity and
27254 preelaborability of units, presence of elaboration-control pragmas, and all
27255 invocations in elaboration code. An order obtained using the static model is
27256 guaranteed to be ABE problem-free, excluding dispatching calls and
27257 access-to-subprogram types.
27259 The static model is the default model in GNAT.
27260 @end itemize
27262 @geindex SPARK elaboration model
27265 @itemize *
27267 @item 
27268 `SPARK elaboration model'
27270 This is the most conservative of the three models and enforces the SPARK
27271 rules of elaboration as defined in the SPARK Reference Manual, section 7.7.
27272 The SPARK model is in effect only when a scenario and a target reside in a
27273 region subject to @code{SPARK_Mode On}, otherwise the dynamic or static model
27274 is in effect.
27276 The SPARK model is enabled with compiler switch @code{-gnatd.v}.
27277 @end itemize
27279 @geindex Legacy elaboration models
27282 @itemize *
27284 @item 
27285 `Legacy elaboration models'
27287 In addition to the three elaboration models outlined above, GNAT provides the
27288 following legacy models:
27291 @itemize -
27293 @item 
27294 @cite{Legacy elaboration-checking model} available in pre-18.x versions of GNAT.
27295 This model is enabled with compiler switch @code{-gnatH}.
27297 @item 
27298 @cite{Legacy elaboration-order model} available in pre-20.x versions of GNAT.
27299 This model is enabled with binder switch @code{-H}.
27300 @end itemize
27301 @end itemize
27303 @geindex Relaxed elaboration mode
27305 The dynamic, legacy, and static models can be relaxed using compiler switch
27306 @code{-gnatJ}, making them more permissive. Note that in this mode, GNAT
27307 may not diagnose certain elaboration issues or install run-time checks.
27309 @node Mixing Elaboration Models,ABE Diagnostics,Controlling the Elaboration Order in GNAT,Elaboration Order Handling in GNAT
27310 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id7}@anchor{229}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat mixing-elaboration-models}@anchor{22a}
27311 @section Mixing Elaboration Models
27314 It is possible to mix units compiled with a different elaboration model,
27315 however the following rules must be observed:
27318 @itemize *
27320 @item 
27321 A client unit compiled with the dynamic model can only `with' a server unit
27322 that meets at least one of the following criteria:
27325 @itemize -
27327 @item 
27328 The server unit is compiled with the dynamic model.
27330 @item 
27331 The server unit is a GNAT implementation unit from the @code{Ada}, @code{GNAT},
27332 @code{Interfaces}, or @code{System} hierarchies.
27334 @item 
27335 The server unit has pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}.
27337 @item 
27338 The client unit has an explicit @code{Elaborate_All} pragma for the server
27339 unit.
27340 @end itemize
27341 @end itemize
27343 These rules ensure that elaboration checks are not omitted. If the rules are
27344 violated, the binder emits a warning:
27346 @quotation
27348 @example
27349 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
27350 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
27351 @end example
27352 @end quotation
27354 The warnings can be suppressed by binder switch @code{-ws}.
27356 @node ABE Diagnostics,SPARK Diagnostics,Mixing Elaboration Models,Elaboration Order Handling in GNAT
27357 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat abe-diagnostics}@anchor{22b}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id8}@anchor{22c}
27358 @section ABE Diagnostics
27361 GNAT performs extensive diagnostics on a unit-by-unit basis for all scenarios
27362 that invoke internal targets, regardless of whether the dynamic, SPARK, or
27363 static model is in effect.
27365 Note that GNAT emits warnings rather than hard errors whenever it encounters an
27366 elaboration problem. This is because the elaboration model in effect may be too
27367 conservative, or a particular scenario may not be invoked due conditional
27368 execution. The warnings can be suppressed selectively with @code{pragma Warnings
27369 (Off)} or globally with compiler switch @code{-gnatwL}.
27371 A `guaranteed ABE' arises when the body of a target is not elaborated early
27372 enough, and causes `all' scenarios that directly invoke the target to fail.
27374 @quotation
27376 @example
27377 package body Guaranteed_ABE is
27378    function ABE return Integer;
27380    Val : constant Integer := ABE;
27382    function ABE return Integer is
27383    begin
27384      ...
27385    end ABE;
27386 end Guaranteed_ABE;
27387 @end example
27388 @end quotation
27390 In the example above, the elaboration of @code{Guaranteed_ABE}’s body elaborates
27391 the declaration of @code{Val}. This invokes function @code{ABE}, however the body of
27392 @code{ABE} has not been elaborated yet. GNAT emits the following diagnostic:
27394 @quotation
27396 @example
27397 4.    Val : constant Integer := ABE;
27398                                 |
27399    >>> warning: cannot call "ABE" before body seen
27400    >>> warning: Program_Error will be raised at run time
27401 @end example
27402 @end quotation
27404 A `conditional ABE' arises when the body of a target is not elaborated early
27405 enough, and causes `some' scenarios that directly invoke the target to fail.
27407 @quotation
27409 @example
27410  1. package body Conditional_ABE is
27411  2.    procedure Force_Body is null;
27412  3.
27413  4.    generic
27414  5.       with function Func return Integer;
27415  6.    package Gen is
27416  7.       Val : constant Integer := Func;
27417  8.    end Gen;
27418  9.
27419 10.    function ABE return Integer;
27421 12.    function Cause_ABE return Boolean is
27422 13.       package Inst is new Gen (ABE);
27423 14.    begin
27424 15.       ...
27425 16.    end Cause_ABE;
27427 18.    Val : constant Boolean := Cause_ABE;
27429 20.    function ABE return Integer is
27430 21.    begin
27431 22.       ...
27432 23.    end ABE;
27434 25.    Safe : constant Boolean := Cause_ABE;
27435 26. end Conditional_ABE;
27436 @end example
27437 @end quotation
27439 In the example above, the elaboration of package body @code{Conditional_ABE}
27440 elaborates the declaration of @code{Val}. This invokes function @code{Cause_ABE},
27441 which instantiates generic unit @code{Gen} as @code{Inst}. The elaboration of
27442 @code{Inst} invokes function @code{ABE}, however the body of @code{ABE} has not been
27443 elaborated yet. GNAT emits the following diagnostic:
27445 @quotation
27447 @example
27448 13.       package Inst is new Gen (ABE);
27449           |
27450     >>> warning: in instantiation at line 7
27451     >>> warning: cannot call "ABE" before body seen
27452     >>> warning: Program_Error may be raised at run time
27453     >>> warning:   body of unit "Conditional_ABE" elaborated
27454     >>> warning:   function "Cause_ABE" called at line 18
27455     >>> warning:   function "ABE" called at line 7, instance at line 13
27456 @end example
27457 @end quotation
27459 Note that the same ABE problem does not occur with the elaboration of
27460 declaration @code{Safe} because the body of function @code{ABE} has already been
27461 elaborated at that point.
27463 @node SPARK Diagnostics,Elaboration Circularities,ABE Diagnostics,Elaboration Order Handling in GNAT
27464 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id9}@anchor{22d}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat spark-diagnostics}@anchor{22e}
27465 @section SPARK Diagnostics
27468 GNAT enforces the SPARK rules of elaboration as defined in the SPARK Reference
27469 Manual section 7.7 when compiler switch @code{-gnatd.v} is in effect. Note
27470 that GNAT emits hard errors whenever it encounters a violation of the SPARK
27471 rules.
27473 @quotation
27475 @example
27476 1. with Server;
27477 2. package body SPARK_Diagnostics with SPARK_Mode is
27478 3.    Val : constant Integer := Server.Func;
27479                                       |
27480    >>> call to "Func" during elaboration in SPARK
27481    >>> unit "SPARK_Diagnostics" requires pragma "Elaborate_All" for "Server"
27482    >>>   body of unit "SPARK_Model" elaborated
27483    >>>   function "Func" called at line 3
27485 4. end SPARK_Diagnostics;
27486 @end example
27487 @end quotation
27489 @node Elaboration Circularities,Resolving Elaboration Circularities,SPARK Diagnostics,Elaboration Order Handling in GNAT
27490 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-circularities}@anchor{22f}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id10}@anchor{230}
27491 @section Elaboration Circularities
27494 An `elaboration circularity' occurs whenever the elaboration of a set of
27495 units enters a deadlocked state, where each unit is waiting for another unit
27496 to be elaborated. This situation may be the result of improper use of `with'
27497 clauses, elaboration-control pragmas, or invocations in elaboration code.
27499 The following example exhibits an elaboration circularity.
27501 @quotation
27503 @example
27504 with B; pragma Elaborate (B);
27505 package A is
27506 end A;
27507 @end example
27509 @example
27510 package B is
27511    procedure Force_Body;
27512 end B;
27513 @end example
27515 @example
27516 with C;
27517 package body B is
27518    procedure Force_Body is null;
27520    Elab : constant Integer := C.Func;
27521 end B;
27522 @end example
27524 @example
27525 package C is
27526    function Func return Integer;
27527 end C;
27528 @end example
27530 @example
27531 with A;
27532 package body C is
27533    function Func return Integer is
27534    begin
27535       ...
27536    end Func;
27537 end C;
27538 @end example
27539 @end quotation
27541 The binder emits the following diagnostic:
27543 @quotation
27545 @example
27546 error: Elaboration circularity detected
27547 info:
27548 info:    Reason:
27549 info:
27550 info:      unit "a (spec)" depends on its own elaboration
27551 info:
27552 info:    Circularity:
27553 info:
27554 info:      unit "a (spec)" has with clause and pragma Elaborate for unit "b (spec)"
27555 info:      unit "b (body)" is in the closure of pragma Elaborate
27556 info:      unit "b (body)" invokes a construct of unit "c (body)" at elaboration time
27557 info:      unit "c (body)" has with clause for unit "a (spec)"
27558 info:
27559 info:    Suggestions:
27560 info:
27561 info:      remove pragma Elaborate for unit "b (body)" in unit "a (spec)"
27562 info:      use the dynamic elaboration model (compiler switch -gnatE)
27563 @end example
27564 @end quotation
27566 The diagnostic consist of the following sections:
27569 @itemize *
27571 @item 
27572 Reason
27574 This section provides a short explanation describing why the set of units
27575 could not be ordered.
27577 @item 
27578 Circularity
27580 This section enumerates the units comprising the deadlocked set, along with
27581 their interdependencies.
27583 @item 
27584 Suggestions
27586 This section enumerates various tactics for eliminating the circularity.
27587 @end itemize
27589 @node Resolving Elaboration Circularities,Elaboration-related Compiler Switches,Elaboration Circularities,Elaboration Order Handling in GNAT
27590 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id11}@anchor{231}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat resolving-elaboration-circularities}@anchor{232}
27591 @section Resolving Elaboration Circularities
27594 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance is to
27595 rearrange the program so that the elaboration problems are avoided. One useful
27596 technique is to place the elaboration code into separate child packages.
27597 Another is to move some of the initialization code to explicitly invoked
27598 subprograms, where the program controls the order of initialization explicitly.
27599 Although this is the most desirable option, it may be impractical and involve
27600 too much modification, especially in the case of complex legacy code.
27602 When faced with an elaboration circularity, the programmer should also consider
27603 the tactics given in the suggestions section of the circularity diagnostic.
27604 Depending on the units involved in the circularity, their `with' clauses,
27605 purity, preelaborability, presence of elaboration-control pragmas and
27606 invocations at elaboration time, the binder may suggest one or more of the
27607 following tactics to eliminate the circularity:
27610 @itemize *
27612 @item 
27613 Pragma Elaborate elimination
27615 @example
27616 remove pragma Elaborate for unit "..." in unit "..."
27617 @end example
27619 This tactic is suggested when the binder has determined that pragma
27620 @code{Elaborate}:
27623 @itemize -
27625 @item 
27626 Prevents a set of units from being elaborated.
27628 @item 
27629 The removal of the pragma will not eliminate the semantic effects of the
27630 pragma. In other words, the argument of the pragma will still be elaborated
27631 prior to the unit containing the pragma.
27633 @item 
27634 The removal of the pragma will enable the successful ordering of the units.
27635 @end itemize
27637 The programmer should remove the pragma as advised, and rebuild the program.
27639 @item 
27640 Pragma Elaborate_All elimination
27642 @example
27643 remove pragma Elaborate_All for unit "..." in unit "..."
27644 @end example
27646 This tactic is suggested when the binder has determined that pragma
27647 @code{Elaborate_All}:
27650 @itemize -
27652 @item 
27653 Prevents a set of units from being elaborated.
27655 @item 
27656 The removal of the pragma will not eliminate the semantic effects of the
27657 pragma. In other words, the argument of the pragma along with its `with'
27658 closure will still be elaborated prior to the unit containing the pragma.
27660 @item 
27661 The removal of the pragma will enable the successful ordering of the units.
27662 @end itemize
27664 The programmer should remove the pragma as advised, and rebuild the program.
27666 @item 
27667 Pragma Elaborate_All downgrade
27669 @example
27670 change pragma Elaborate_All for unit "..." to Elaborate in unit "..."
27671 @end example
27673 This tactic is always suggested with the pragma @code{Elaborate_All} elimination
27674 tactic. It offers a different alternative of guaranteeing that the argument
27675 of the pragma will still be elaborated prior to the unit containing the
27676 pragma.
27678 The programmer should update the pragma as advised, and rebuild the program.
27680 @item 
27681 Pragma Elaborate_Body elimination
27683 @example
27684 remove pragma Elaborate_Body in unit "..."
27685 @end example
27687 This tactic is suggested when the binder has determined that pragma
27688 @code{Elaborate_Body}:
27691 @itemize -
27693 @item 
27694 Prevents a set of units from being elaborated.
27696 @item 
27697 The removal of the pragma will enable the successful ordering of the units.
27698 @end itemize
27700 Note that the binder cannot determine whether the pragma is required for
27701 other purposes, such as guaranteeing the initialization of a variable
27702 declared in the spec by elaboration code in the body.
27704 The programmer should remove the pragma as advised, and rebuild the program.
27706 @item 
27707 Use of pragma Restrictions
27709 @example
27710 use pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code)
27711 @end example
27713 This tactic is suggested when the binder has determined that a task
27714 activation at elaboration time:
27717 @itemize -
27719 @item 
27720 Prevents a set of units from being elaborated.
27721 @end itemize
27723 Note that the binder cannot determine with certainty whether the task will
27724 block at elaboration time.
27726 The programmer should create a configuration file, place the pragma within,
27727 update the general compilation arguments, and rebuild the program.
27729 @item 
27730 Use of dynamic elaboration model
27732 @example
27733 use the dynamic elaboration model (compiler switch -gnatE)
27734 @end example
27736 This tactic is suggested when the binder has determined that an invocation at
27737 elaboration time:
27740 @itemize -
27742 @item 
27743 Prevents a set of units from being elaborated.
27745 @item 
27746 The use of the dynamic model will enable the successful ordering of the
27747 units.
27748 @end itemize
27750 The programmer has two options:
27753 @itemize -
27755 @item 
27756 Determine the units involved in the invocation using the detailed
27757 invocation information, and add compiler switch @code{-gnatE} to the
27758 compilation arguments of selected files only. This approach will yield
27759 safer elaboration orders compared to the other option because it will
27760 minimize the opportunities presented to the dynamic model for ignoring
27761 invocations.
27763 @item 
27764 Add compiler switch @code{-gnatE} to the general compilation arguments.
27765 @end itemize
27767 @item 
27768 Use of detailed invocation information
27770 @example
27771 use detailed invocation information (compiler switch -gnatd_F)
27772 @end example
27774 This tactic is always suggested with the use of the dynamic model tactic. It
27775 causes the circularity section of the circularity diagnostic to describe the
27776 flow of elaboration code from a unit to a unit, enumerating all such paths in
27777 the process.
27779 The programmer should analyze this information to determine which units
27780 should be compiled with the dynamic model.
27782 @item 
27783 Forced-dependency elimination
27785 @example
27786 remove the dependency of unit "..." on unit "..." from the argument of switch -f
27787 @end example
27789 This tactic is suggested when the binder has determined that a dependency
27790 present in the forced-elaboration-order file indicated by binder switch
27791 @code{-f}:
27794 @itemize -
27796 @item 
27797 Prevents a set of units from being elaborated.
27799 @item 
27800 The removal of the dependency will enable the successful ordering of the
27801 units.
27802 @end itemize
27804 The programmer should edit the forced-elaboration-order file, remove the
27805 dependency, and rebind the program.
27807 @item 
27808 All forced-dependency elimination
27810 @example
27811 remove switch -f
27812 @end example
27814 This tactic is suggested in case editing the forced-elaboration-order file is
27815 not an option.
27817 The programmer should remove binder switch @code{-f} from the binder
27818 arguments, and rebind.
27820 @item 
27821 Multiple-circularities diagnostic
27823 @example
27824 diagnose all circularities (binder switch -d_C)
27825 @end example
27827 By default, the binder will diagnose only the highest-precedence circularity.
27828 If the program contains multiple circularities, the binder will suggest the
27829 use of binder switch @code{-d_C} in order to obtain the diagnostics of all
27830 circularities.
27832 The programmer should add binder switch @code{-d_C} to the binder
27833 arguments, and rebind.
27834 @end itemize
27836 If none of the tactics suggested by the binder eliminate the elaboration
27837 circularity, the programmer should consider using one of the legacy elaboration
27838 models, in the following order:
27841 @itemize *
27843 @item 
27844 Use the pre-20.x legacy elaboration-order model, with binder switch
27845 @code{-H}.
27847 @item 
27848 Use both pre-18.x and pre-20.x legacy elaboration models, with compiler
27849 switch @code{-gnatH} and binder switch @code{-H}.
27851 @item 
27852 Use the relaxed static-elaboration model, with compiler switches
27853 @code{-gnatH} @code{-gnatJ} and binder switch @code{-H}.
27855 @item 
27856 Use the relaxed dynamic-elaboration model, with compiler switches
27857 @code{-gnatH} @code{-gnatJ} @code{-gnatE} and binder switch
27858 @code{-H}.
27859 @end itemize
27861 @node Elaboration-related Compiler Switches,Summary of Procedures for Elaboration Control,Resolving Elaboration Circularities,Elaboration Order Handling in GNAT
27862 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-related-compiler-switches}@anchor{233}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id12}@anchor{234}
27863 @section Elaboration-related Compiler Switches
27866 GNAT has several switches that affect the elaboration model and consequently
27867 the elaboration order chosen by the binder.
27869 @geindex -gnatE (gnat)
27872 @table @asis
27874 @item @code{-gnatE}
27876 Dynamic elaboration checking mode enabled
27878 When this switch is in effect, GNAT activates the dynamic model.
27879 @end table
27881 @geindex -gnatel (gnat)
27884 @table @asis
27886 @item @code{-gnatel}
27888 Turn on info messages on generated Elaborate[_All] pragmas
27890 This switch is only applicable to the pre-20.x legacy elaboration models.
27891 The post-20.x elaboration model no longer relies on implicitly generated
27892 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas to order units.
27894 When this switch is in effect, GNAT will emit the following supplementary
27895 information depending on the elaboration model in effect.
27898 @itemize -
27900 @item 
27901 `Dynamic model'
27903 GNAT will indicate missing @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas for
27904 all library-level scenarios within the partition.
27906 @item 
27907 `Static model'
27909 GNAT will indicate all scenarios invoked during elaboration. In addition,
27910 it will provide detailed traceback when an implicit @code{Elaborate} or
27911 @code{Elaborate_All} pragma is generated.
27913 @item 
27914 `SPARK model'
27916 GNAT will indicate how an elaboration requirement is met by the context of
27917 a unit. This diagnostic requires compiler switch @code{-gnatd.v}.
27919 @example
27920 1. with Server; pragma Elaborate_All (Server);
27921 2. package Client with SPARK_Mode is
27922 3.    Val : constant Integer := Server.Func;
27923                                       |
27924    >>> info: call to "Func" during elaboration in SPARK
27925    >>> info: "Elaborate_All" requirement for unit "Server" met by pragma at line 1
27927 4. end Client;
27928 @end example
27929 @end itemize
27930 @end table
27932 @geindex -gnatH (gnat)
27935 @table @asis
27937 @item @code{-gnatH}
27939 Legacy elaboration checking mode enabled
27941 When this switch is in effect, GNAT will utilize the pre-18.x elaboration
27942 model.
27943 @end table
27945 @geindex -gnatJ (gnat)
27948 @table @asis
27950 @item @code{-gnatJ}
27952 Relaxed elaboration checking mode enabled
27954 When this switch is in effect, GNAT will not process certain scenarios,
27955 resulting in a more permissive elaboration model. Note that this may
27956 eliminate some diagnostics and run-time checks.
27957 @end table
27959 @geindex -gnatw.f (gnat)
27962 @table @asis
27964 @item @code{-gnatw.f}
27966 Turn on warnings for suspicious Subp’Access
27968 When this switch is in effect, GNAT will treat @code{'Access} of an entry,
27969 operator, or subprogram as a potential call to the target and issue warnings:
27971 @example
27972  1. package body Attribute_Call is
27973  2.    function Func return Integer;
27974  3.    type Func_Ptr is access function return Integer;
27975  4.
27976  5.    Ptr : constant Func_Ptr := Func'Access;
27977                                       |
27978     >>> warning: "Access" attribute of "Func" before body seen
27979     >>> warning: possible Program_Error on later references
27980     >>> warning:   body of unit "Attribute_Call" elaborated
27981     >>> warning:   "Access" of "Func" taken at line 5
27983  6.
27984  7.    function Func return Integer is
27985  8.    begin
27986  9.       ...
27987 10.    end Func;
27988 11. end Attribute_Call;
27989 @end example
27991 In the example above, the elaboration of declaration @code{Ptr} is assigned
27992 @code{Func'Access} before the body of @code{Func} has been elaborated.
27993 @end table
27995 @geindex -gnatwl (gnat)
27998 @table @asis
28000 @item @code{-gnatwl}
28002 Turn on warnings for elaboration problems
28004 When this switch is in effect, GNAT emits diagnostics in the form of warnings
28005 concerning various elaboration problems. The warnings are enabled by default.
28006 The switch is provided in case all warnings are suppressed, but elaboration
28007 warnings are still desired.
28009 @item @code{-gnatwL}
28011 Turn off warnings for elaboration problems
28013 When this switch is in effect, GNAT no longer emits any diagnostics in the
28014 form of warnings. Selective suppression of elaboration problems is possible
28015 using @code{pragma Warnings (Off)}.
28017 @example
28018  1. package body Selective_Suppression is
28019  2.    function ABE return Integer;
28020  3.
28021  4.    Val_1 : constant Integer := ABE;
28022                                    |
28023     >>> warning: cannot call "ABE" before body seen
28024     >>> warning: Program_Error will be raised at run time
28026  5.
28027  6.    pragma Warnings (Off);
28028  7.    Val_2 : constant Integer := ABE;
28029  8.    pragma Warnings (On);
28030  9.
28031 10.    function ABE return Integer is
28032 11.    begin
28033 12.       ...
28034 13.    end ABE;
28035 14. end Selective_Suppression;
28036 @end example
28038 Note that suppressing elaboration warnings does not eliminate run-time
28039 checks. The example above will still fail at run time with an ABE.
28040 @end table
28042 @node Summary of Procedures for Elaboration Control,Inspecting the Chosen Elaboration Order,Elaboration-related Compiler Switches,Elaboration Order Handling in GNAT
28043 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id13}@anchor{235}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat summary-of-procedures-for-elaboration-control}@anchor{236}
28044 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
28047 A programmer should first compile the program with the default options, using
28048 none of the binder or compiler switches. If the binder succeeds in finding an
28049 elaboration order, then apart from possible cases involving dispatching calls
28050 and access-to-subprogram types, the program is free of elaboration errors.
28052 If it is important for the program to be portable to compilers other than GNAT,
28053 then the programmer should use compiler switch @code{-gnatel} and consider
28054 the messages about missing or implicitly created @code{Elaborate} and
28055 @code{Elaborate_All} pragmas.
28057 If the binder reports an elaboration circularity, the programmer has several
28058 options:
28061 @itemize *
28063 @item 
28064 Ensure that elaboration warnings are enabled. This will allow the static
28065 model to output trace information of elaboration issues. The trace
28066 information could shed light on previously unforeseen dependencies, as well
28067 as their origins. Elaboration warnings are enabled with compiler switch
28068 @code{-gnatwl}.
28070 @item 
28071 Cosider the tactics given in the suggestions section of the circularity
28072 diagnostic.
28074 @item 
28075 If none of the steps outlined above resolve the circularity, use a more
28076 permissive elaboration model, in the following order:
28079 @itemize -
28081 @item 
28082 Use the pre-20.x legacy elaboration-order model, with binder switch
28083 @code{-H}.
28085 @item 
28086 Use both pre-18.x and pre-20.x legacy elaboration models, with compiler
28087 switch @code{-gnatH} and binder switch @code{-H}.
28089 @item 
28090 Use the relaxed static elaboration model, with compiler switches
28091 @code{-gnatH} @code{-gnatJ} and binder switch @code{-H}.
28093 @item 
28094 Use the relaxed dynamic elaboration model, with compiler switches
28095 @code{-gnatH} @code{-gnatJ} @code{-gnatE} and binder switch
28096 @code{-H}.
28097 @end itemize
28098 @end itemize
28100 @node Inspecting the Chosen Elaboration Order,,Summary of Procedures for Elaboration Control,Elaboration Order Handling in GNAT
28101 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id14}@anchor{237}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat inspecting-the-chosen-elaboration-order}@anchor{238}
28102 @section Inspecting the Chosen Elaboration Order
28105 To see the elaboration order chosen by the binder, inspect the contents of file
28106 @cite{b~xxx.adb}. On certain targets, this file appears as @cite{b_xxx.adb}. The
28107 elaboration order appears as a sequence of calls to @code{Elab_Body} and
28108 @code{Elab_Spec}, interspersed with assignments to @cite{Exxx} which indicates that a
28109 particular unit is elaborated. For example:
28111 @quotation
28113 @example
28114 System.Soft_Links'Elab_Body;
28115 E14 := True;
28116 System.Secondary_Stack'Elab_Body;
28117 E18 := True;
28118 System.Exception_Table'Elab_Body;
28119 E24 := True;
28120 Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
28121 E67 := True;
28122 Ada.Tags'Elab_Spec;
28123 Ada.Streams'Elab_Spec;
28124 E43 := True;
28125 Interfaces.C'Elab_Spec;
28126 E69 := True;
28127 System.Finalization_Root'Elab_Spec;
28128 E60 := True;
28129 System.Os_Lib'Elab_Body;
28130 E71 := True;
28131 System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
28132 System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
28133 E62 := True;
28134 Ada.Finalization'Elab_Spec;
28135 E58 := True;
28136 Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
28137 E76 := True;
28138 System.File_Control_Block'Elab_Spec;
28139 E74 := True;
28140 System.File_Io'Elab_Body;
28141 E56 := True;
28142 Ada.Tags'Elab_Body;
28143 E45 := True;
28144 Ada.Text_Io'Elab_Spec;
28145 Ada.Text_Io'Elab_Body;
28146 E07 := True;
28147 @end example
28148 @end quotation
28150 Note also binder switch @code{-l}, which outputs the chosen elaboration
28151 order and provides a more readable form of the above:
28153 @quotation
28155 @example
28156 ada (spec)
28157 interfaces (spec)
28158 system (spec)
28159 system.case_util (spec)
28160 system.case_util (body)
28161 system.concat_2 (spec)
28162 system.concat_2 (body)
28163 system.concat_3 (spec)
28164 system.concat_3 (body)
28165 system.htable (spec)
28166 system.parameters (spec)
28167 system.parameters (body)
28168 system.crtl (spec)
28169 interfaces.c_streams (spec)
28170 interfaces.c_streams (body)
28171 system.restrictions (spec)
28172 system.restrictions (body)
28173 system.standard_library (spec)
28174 system.exceptions (spec)
28175 system.exceptions (body)
28176 system.storage_elements (spec)
28177 system.storage_elements (body)
28178 system.secondary_stack (spec)
28179 system.stack_checking (spec)
28180 system.stack_checking (body)
28181 system.string_hash (spec)
28182 system.string_hash (body)
28183 system.htable (body)
28184 system.strings (spec)
28185 system.strings (body)
28186 system.traceback (spec)
28187 system.traceback (body)
28188 system.traceback_entries (spec)
28189 system.traceback_entries (body)
28190 ada.exceptions (spec)
28191 ada.exceptions.last_chance_handler (spec)
28192 system.soft_links (spec)
28193 system.soft_links (body)
28194 ada.exceptions.last_chance_handler (body)
28195 system.secondary_stack (body)
28196 system.exception_table (spec)
28197 system.exception_table (body)
28198 ada.io_exceptions (spec)
28199 ada.tags (spec)
28200 ada.streams (spec)
28201 interfaces.c (spec)
28202 interfaces.c (body)
28203 system.finalization_root (spec)
28204 system.finalization_root (body)
28205 system.memory (spec)
28206 system.memory (body)
28207 system.standard_library (body)
28208 system.os_lib (spec)
28209 system.os_lib (body)
28210 system.unsigned_types (spec)
28211 system.stream_attributes (spec)
28212 system.stream_attributes (body)
28213 system.finalization_implementation (spec)
28214 system.finalization_implementation (body)
28215 ada.finalization (spec)
28216 ada.finalization (body)
28217 ada.finalization.list_controller (spec)
28218 ada.finalization.list_controller (body)
28219 system.file_control_block (spec)
28220 system.file_io (spec)
28221 system.file_io (body)
28222 system.val_uns (spec)
28223 system.val_util (spec)
28224 system.val_util (body)
28225 system.val_uns (body)
28226 system.wch_con (spec)
28227 system.wch_con (body)
28228 system.wch_cnv (spec)
28229 system.wch_jis (spec)
28230 system.wch_jis (body)
28231 system.wch_cnv (body)
28232 system.wch_stw (spec)
28233 system.wch_stw (body)
28234 ada.tags (body)
28235 ada.exceptions (body)
28236 ada.text_io (spec)
28237 ada.text_io (body)
28238 text_io (spec)
28239 gdbstr (body)
28240 @end example
28241 @end quotation
28243 @node Inline Assembler,GNU Free Documentation License,Elaboration Order Handling in GNAT,Top
28244 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler doc}@anchor{239}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id1}@anchor{23a}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler inline-assembler}@anchor{10}
28245 @chapter Inline Assembler
28248 @geindex Inline Assembler
28250 If you need to write low-level software that interacts directly
28251 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
28252 language code into your program.  First, you can import and invoke
28253 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
28254 supported by GNAT.  However, for small sections of code it may be simpler
28255 or more efficient to include assembly language statements directly
28256 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
28257 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
28258 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
28259 including the following:
28262 @itemize *
28264 @item 
28265 No need to use non-Ada tools
28267 @item 
28268 Consistent interface over different targets
28270 @item 
28271 Automatic usage of the proper calling conventions
28273 @item 
28274 Access to Ada constants and variables
28276 @item 
28277 Definition of intrinsic routines
28279 @item 
28280 Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
28282 @item 
28283 Code optimizer can take Inline Assembler code into account
28284 @end itemize
28286 This appendix presents a series of examples to show you how to use
28287 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
28288 the general approach applies also to other processors.
28289 It is assumed that you are familiar with Ada
28290 and with assembly language programming.
28292 @menu
28293 * Basic Assembler Syntax:: 
28294 * A Simple Example of Inline Assembler:: 
28295 * Output Variables in Inline Assembler:: 
28296 * Input Variables in Inline Assembler:: 
28297 * Inlining Inline Assembler Code:: 
28298 * Other Asm Functionality:: 
28300 @end menu
28302 @node Basic Assembler Syntax,A Simple Example of Inline Assembler,,Inline Assembler
28303 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler basic-assembler-syntax}@anchor{23b}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id2}@anchor{23c}
28304 @section Basic Assembler Syntax
28307 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
28308 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
28309 assembler @code{as} (and which is often referred to as ‘AT&T syntax’).
28310 The following table summarizes the main features of @code{as} syntax
28311 and points out the differences from the Intel conventions.
28312 See the gcc @code{as} and @code{gas} (an @code{as} macro
28313 pre-processor) documentation for further information.
28316 @display
28317 `Register names'@w{ }
28318 @display
28319 gcc / @code{as}: Prefix with ‘%’; for example @code{%eax}@w{ }
28320 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}@w{ }
28321 @end display
28322 @end display
28327 @display
28328 `Immediate operand'@w{ }
28329 @display
28330 gcc / @code{as}: Prefix with ‘$’; for example @code{$4}@w{ }
28331 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}@w{ }
28332 @end display
28333 @end display
28338 @display
28339 `Address'@w{ }
28340 @display
28341 gcc / @code{as}: Prefix with ‘$’; for example @code{$loc}@w{ }
28342 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}@w{ }
28343 @end display
28344 @end display
28349 @display
28350 `Memory contents'@w{ }
28351 @display
28352 gcc / @code{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}@w{ }
28353 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}@w{ }
28354 @end display
28355 @end display
28360 @display
28361 `Register contents'@w{ }
28362 @display
28363 gcc / @code{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}@w{ }
28364 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}@w{ }
28365 @end display
28366 @end display
28371 @display
28372 `Hexadecimal numbers'@w{ }
28373 @display
28374 gcc / @code{as}: Leading ‘0x’ (C language syntax); for example @code{0xA0}@w{ }
28375 Intel: Trailing ‘h’; for example @code{A0h}@w{ }
28376 @end display
28377 @end display
28382 @display
28383 `Operand size'@w{ }
28384 @display
28385 gcc / @code{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move a 16-bit word@w{ }
28386 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}@w{ }
28387 @end display
28388 @end display
28393 @display
28394 `Instruction repetition'@w{ }
28395 @display
28396 gcc / @code{as}: Split into two lines; for example@w{ }
28397 @display
28398 @code{rep}@w{ }
28399 @code{stosl}@w{ }
28400 @end display
28401 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}@w{ }
28402 @end display
28403 @end display
28408 @display
28409 `Order of operands'@w{ }
28410 @display
28411 gcc / @code{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}@w{ }
28412 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}@w{ }
28413 @end display
28414 @end display
28418 @node A Simple Example of Inline Assembler,Output Variables in Inline Assembler,Basic Assembler Syntax,Inline Assembler
28419 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler a-simple-example-of-inline-assembler}@anchor{23d}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id3}@anchor{23e}
28420 @section A Simple Example of Inline Assembler
28423 The following example will generate a single assembly language statement,
28424 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
28425 the example will be useful in illustrating the basics of
28426 the Inline Assembler facility.
28428 @quotation
28430 @example
28431 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28432 procedure Nothing is
28433 begin
28434    Asm ("nop");
28435 end Nothing;
28436 @end example
28437 @end quotation
28439 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
28440 here it takes one parameter, a `template string' that must be a static
28441 expression and that will form the generated instruction.
28442 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
28443 the template string and additional parameters (none here),
28444 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
28446 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
28447 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
28448 is found in the @code{Machine_Code_Insertions} section of the
28449 @cite{GNAT Reference Manual}.
28451 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
28452 should be in a file named @code{nothing.adb}.
28453 You can build the executable in the usual way:
28455 @quotation
28457 @example
28458 $ gnatmake nothing
28459 @end example
28460 @end quotation
28462 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
28463 but rather the generated assembly code.
28464 To see this output, invoke the compiler as follows:
28466 @quotation
28468 @example
28469 $ gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp nothing.adb
28470 @end example
28471 @end quotation
28473 where the options are:
28476 @itemize *
28478 @item 
28480 @table @asis
28482 @item @code{-c}
28484 compile only (no bind or link)
28485 @end table
28487 @item 
28489 @table @asis
28491 @item @code{-S}
28493 generate assembler listing
28494 @end table
28496 @item 
28498 @table @asis
28500 @item @code{-fomit-frame-pointer}
28502 do not set up separate stack frames
28503 @end table
28505 @item 
28507 @table @asis
28509 @item @code{-gnatp}
28511 do not add runtime checks
28512 @end table
28513 @end itemize
28515 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
28516 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
28517 extension. In our example, the file @code{nothing.s} has the following
28518 contents:
28520 @quotation
28522 @example
28523 .file "nothing.adb"
28524 gcc2_compiled.:
28525 ___gnu_compiled_ada:
28526 .text
28527    .align 4
28528 .globl __ada_nothing
28529 __ada_nothing:
28530 #APP
28531    nop
28532 #NO_APP
28533    jmp L1
28534    .align 2,0x90
28536    ret
28537 @end example
28538 @end quotation
28540 The assembly code you included is clearly indicated by
28541 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
28542 delimiters. The character before the ‘APP’ and ‘NOAPP’
28543 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses ‘#APP’ while
28544 on NT you will see ‘/APP’.
28546 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
28547 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
28548 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
28549 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
28550 in such cases, since you can assemble this file separately using the
28551 @code{as} assembler that comes with gcc.
28553 Assembling the file using the command
28555 @quotation
28557 @example
28558 $ as nothing.s
28559 @end example
28560 @end quotation
28562 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
28563 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
28564 If there are no errors, @code{as} will generate an object file
28565 @code{nothing.out}.
28567 @node Output Variables in Inline Assembler,Input Variables in Inline Assembler,A Simple Example of Inline Assembler,Inline Assembler
28568 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id4}@anchor{23f}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler output-variables-in-inline-assembler}@anchor{240}
28569 @section Output Variables in Inline Assembler
28572 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
28573 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
28574 statements.
28576 @quotation
28578 @example
28579 with Interfaces; use Interfaces;
28580 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28581 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28582 procedure Get_Flags is
28583    Flags : Unsigned_32;
28584    use ASCII;
28585 begin
28586    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
28587         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
28588         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
28589         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28590    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
28591 end Get_Flags;
28592 @end example
28593 @end quotation
28595 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
28596 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
28597 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
28598 The resulting section of the assembly output file is:
28600 @quotation
28602 @example
28603 #APP
28604    pushfl
28605    popl %eax
28606    movl %eax, -40(%ebp)
28607 #NO_APP
28608 @end example
28609 @end quotation
28611 It would have been legal to write the Asm invocation as:
28613 @quotation
28615 @example
28616 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
28617 @end example
28618 @end quotation
28620 but in the generated assembler file, this would come out as:
28622 @quotation
28624 @example
28625 #APP
28626    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
28627 #NO_APP
28628 @end example
28629 @end quotation
28631 which is not so convenient for the human reader.
28633 We use Ada comments
28634 at the end of each line to explain what the assembler instructions
28635 actually do.  This is a useful convention.
28637 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
28638 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
28639 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
28640 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
28641 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
28643 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
28644 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
28645 parameters to @code{Asm}.
28646 An output variable is illustrated in
28647 the third statement in the Asm template string:
28649 @quotation
28651 @example
28652 movl %%eax, %0
28653 @end example
28654 @end quotation
28656 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
28657 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
28658 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
28659 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
28660 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
28661 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
28662 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
28664 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
28665 parameter to @code{Asm}:
28667 @quotation
28669 @example
28670 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28671 @end example
28672 @end quotation
28674 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
28675 the general format is
28677 @quotation
28679 @example
28680 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
28681 @end example
28682 @end quotation
28684 The constraint string directs the compiler how
28685 to store/access the associated variable.  In the example
28687 @quotation
28689 @example
28690 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
28691 @end example
28692 @end quotation
28694 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
28695 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
28696 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
28698 @quotation
28700 @example
28701 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
28702 @end example
28703 @end quotation
28705 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
28706 store the variable in a register.
28708 If the constraint is preceded by the equal character ‘=’, it tells
28709 the compiler that the variable will be used to store data into it.
28711 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
28712 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
28714 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
28715 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
28717 @quotation
28720 @multitable {xxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
28721 @item
28725 @tab
28727 output constraint
28729 @item
28733 @tab
28735 global (i.e., can be stored anywhere)
28737 @item
28741 @tab
28743 in memory
28745 @item
28749 @tab
28751 a constant
28753 @item
28757 @tab
28759 use eax
28761 @item
28765 @tab
28767 use ebx
28769 @item
28773 @tab
28775 use ecx
28777 @item
28781 @tab
28783 use edx
28785 @item
28789 @tab
28791 use esi
28793 @item
28797 @tab
28799 use edi
28801 @item
28805 @tab
28807 use one of eax, ebx, ecx or edx
28809 @item
28813 @tab
28815 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
28817 @end multitable
28819 @end quotation
28821 The full set of constraints is described in the gcc and @code{as}
28822 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
28823 in one constraint string.
28825 You specify the association of an output variable with an assembler operand
28826 through the @code{%@var{n}} notation, where `n' is a non-negative
28827 integer.  Thus in
28829 @quotation
28831 @example
28832 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
28833      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
28834      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
28835      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28836 @end example
28837 @end quotation
28839 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
28840 whatever
28841 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
28843 In general, you may have any number of output variables:
28846 @itemize *
28848 @item 
28849 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
28851 @item 
28852 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
28853 of @code{Asm_Output} attributes
28854 @end itemize
28856 For example:
28858 @quotation
28860 @example
28861 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
28862      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
28863      "movl %%ecx, %2",
28864      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
28865                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
28866                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
28867 @end example
28868 @end quotation
28870 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
28871 in the Ada program.
28873 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
28874 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
28875 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
28876 @code{Asm} template string:
28878 @quotation
28880 @example
28881 with Interfaces; use Interfaces;
28882 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28883 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28884 procedure Get_Flags_2 is
28885    Flags : Unsigned_32;
28886    use ASCII;
28887 begin
28888    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
28889         "popl %%eax",             -- save flags in eax
28890         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
28891    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
28892 end Get_Flags_2;
28893 @end example
28894 @end quotation
28896 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
28897 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
28899 @quotation
28901 @example
28902 #APP
28903    pushfl
28904    popl %eax
28905 #NO_APP
28906    movl %eax,-40(%ebp)
28907 @end example
28908 @end quotation
28910 The compiler generated the store of eax into Flags after
28911 expanding the assembler code.
28913 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
28914 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
28916 @quotation
28918 @example
28919 with Interfaces; use Interfaces;
28920 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28921 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28922 procedure Get_Flags_3 is
28923    Flags : Unsigned_32;
28924    use ASCII;
28925 begin
28926    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
28927         "pop %0",             -- save flags in Flags
28928         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28929    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
28930 end Get_Flags_3;
28931 @end example
28932 @end quotation
28934 @node Input Variables in Inline Assembler,Inlining Inline Assembler Code,Output Variables in Inline Assembler,Inline Assembler
28935 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id5}@anchor{241}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler input-variables-in-inline-assembler}@anchor{242}
28936 @section Input Variables in Inline Assembler
28939 The example in this section illustrates how to specify the source operands
28940 for assembly language statements.
28941 The program simply increments its input value by 1:
28943 @quotation
28945 @example
28946 with Interfaces; use Interfaces;
28947 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28948 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28949 procedure Increment is
28951    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
28952       Result : Unsigned_32;
28953    begin
28954       Asm ("incl %0",
28955            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result),
28956            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value));
28957       return Result;
28958    end Incr;
28960    Value : Unsigned_32;
28962 begin
28963    Value := 5;
28964    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
28965    Value := Incr (Value);
28966   Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
28967 end Increment;
28968 @end example
28969 @end quotation
28971 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
28972 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
28973 in the @code{Result} variable.
28975 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
28976 but with an @code{Asm_Input} attribute.
28977 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
28979 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
28980 than one output variable.
28982 The parameter count (%0, %1) etc, still starts at the first output statement,
28983 and continues with the input statements.
28985 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
28986 target variable after execution of the assembler statements, so does the
28987 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
28988 before execution of the assembler statements.
28990 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
28993 @itemize *
28995 @item 
28996 load the 32-bit value of @code{Value} into eax
28998 @item 
28999 execute the @code{incl %eax} instruction
29001 @item 
29002 store the contents of eax into the @code{Result} variable
29003 @end itemize
29005 The resulting assembler file (with @code{-O2} optimization) contains:
29007 @quotation
29009 @example
29010 _increment__incr.1:
29011    subl $4,%esp
29012    movl 8(%esp),%eax
29013 #APP
29014    incl %eax
29015 #NO_APP
29016    movl %eax,%edx
29017    movl %ecx,(%esp)
29018    addl $4,%esp
29019    ret
29020 @end example
29021 @end quotation
29023 @node Inlining Inline Assembler Code,Other Asm Functionality,Input Variables in Inline Assembler,Inline Assembler
29024 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id6}@anchor{243}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler inlining-inline-assembler-code}@anchor{244}
29025 @section Inlining Inline Assembler Code
29028 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
29029 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
29030 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
29031 body.  A solution is to apply Ada’s @code{Inline} pragma to the subprogram,
29032 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
29033 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
29034 Here is the resulting program:
29036 @quotation
29038 @example
29039 with Interfaces; use Interfaces;
29040 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29041 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29042 procedure Increment_2 is
29044    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29045       Result : Unsigned_32;
29046    begin
29047       Asm ("incl %0",
29048            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result),
29049            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value));
29050       return Result;
29051    end Incr;
29052    pragma Inline (Increment);
29054    Value : Unsigned_32;
29056 begin
29057    Value := 5;
29058    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29059    Value := Increment (Value);
29060    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29061 end Increment_2;
29062 @end example
29063 @end quotation
29065 Compile the program with both optimization (@code{-O2}) and inlining
29066 (@code{-gnatn}) enabled.
29068 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
29069 point in @code{Increment} where our function used to be called:
29071 @quotation
29073 @example
29074 pushl %edi
29075 call _increment__incr.1
29076 @end example
29077 @end quotation
29079 the code for the function body directly appears:
29081 @quotation
29083 @example
29084 movl %esi,%eax
29085 #APP
29086    incl %eax
29087 #NO_APP
29088    movl %eax,%edx
29089 @end example
29090 @end quotation
29092 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
29094 @node Other Asm Functionality,,Inlining Inline Assembler Code,Inline Assembler
29095 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id7}@anchor{245}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler other-asm-functionality}@anchor{246}
29096 @section Other @code{Asm} Functionality
29099 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
29100 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
29101 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
29103 @menu
29104 * The Clobber Parameter:: 
29105 * The Volatile Parameter:: 
29107 @end menu
29109 @node The Clobber Parameter,The Volatile Parameter,,Other Asm Functionality
29110 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id8}@anchor{247}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler the-clobber-parameter}@anchor{248}
29111 @subsection The @code{Clobber} Parameter
29114 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
29115 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
29116 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
29117 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
29118 @code{"a"} for
29119 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
29120 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
29121 statements.
29123 Using a register that the compiler doesn’t know about
29124 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
29125 storing its result in both eax and edx).
29126 It can also arise from explicit register usage in your
29127 assembly code; for example:
29129 @quotation
29131 @example
29132 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29133      "movl %%ebx, %1",
29134      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29135      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In));
29136 @end example
29137 @end quotation
29139 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
29140 does not know you are using the ebx register.
29142 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
29143 to identify the registers that will be used by your assembly code:
29145 @quotation
29147 @example
29148 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29149      "movl %%ebx, %1",
29150      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29151      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29152      Clobber => "ebx");
29153 @end example
29154 @end quotation
29156 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
29157 register(s) you are using.  Note that register names are `not' prefixed
29158 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
29159 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
29161 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
29164 @itemize *
29166 @item 
29167 Use ‘register’ name @code{cc} to indicate that flags might have changed
29169 @item 
29170 Use ‘register’ name @code{memory} if you changed a memory location
29171 @end itemize
29173 @node The Volatile Parameter,,The Clobber Parameter,Other Asm Functionality
29174 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id9}@anchor{249}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler the-volatile-parameter}@anchor{24a}
29175 @subsection The @code{Volatile} Parameter
29178 @geindex Volatile parameter
29180 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
29181 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
29182 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
29183 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
29185 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
29186 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
29188 @quotation
29190 @example
29191 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29192      "movl %%ebx, %1",
29193      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29194      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29195      Clobber  => "ebx",
29196      Volatile => True);
29197 @end example
29198 @end quotation
29200 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
29201 @code{Outputs} parameter.
29203 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
29204 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
29205 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
29206 to @code{True} only if the compiler’s optimizations have created
29207 problems.
29209 @node GNU Free Documentation License,Index,Inline Assembler,Top
29210 @anchor{share/gnu_free_documentation_license doc}@anchor{24b}@anchor{share/gnu_free_documentation_license gnu-fdl}@anchor{1}@anchor{share/gnu_free_documentation_license gnu-free-documentation-license}@anchor{24c}
29211 @chapter GNU Free Documentation License
29214 Version 1.3, 3 November 2008
29216 Copyright  2000, 2001, 2002, 2007, 2008  Free Software Foundation, Inc
29217 @indicateurl{https://fsf.org/}
29219 Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies of this
29220 license document, but changing it is not allowed.
29222 `Preamble'
29224 The purpose of this License is to make a manual, textbook, or other
29225 functional and useful document “free” in the sense of freedom: to
29226 assure everyone the effective freedom to copy and redistribute it,
29227 with or without modifying it, either commercially or noncommercially.
29228 Secondarily, this License preserves for the author and publisher a way
29229 to get credit for their work, while not being considered responsible
29230 for modifications made by others.
29232 This License is a kind of “copyleft”, which means that derivative
29233 works of the document must themselves be free in the same sense.  It
29234 complements the GNU General Public License, which is a copyleft
29235 license designed for free software.
29237 We have designed this License in order to use it for manuals for free
29238 software, because free software needs free documentation: a free
29239 program should come with manuals providing the same freedoms that the
29240 software does.  But this License is not limited to software manuals;
29241 it can be used for any textual work, regardless of subject matter or
29242 whether it is published as a printed book.  We recommend this License
29243 principally for works whose purpose is instruction or reference.
29245 `1. APPLICABILITY AND DEFINITIONS'
29247 This License applies to any manual or other work, in any medium, that
29248 contains a notice placed by the copyright holder saying it can be
29249 distributed under the terms of this License.  Such a notice grants a
29250 world-wide, royalty-free license, unlimited in duration, to use that
29251 work under the conditions stated herein.  The `Document', below,
29252 refers to any such manual or work.  Any member of the public is a
29253 licensee, and is addressed as “`you'”.  You accept the license if you
29254 copy, modify or distribute the work in a way requiring permission
29255 under copyright law.
29257 A “`Modified Version'” of the Document means any work containing the
29258 Document or a portion of it, either copied verbatim, or with
29259 modifications and/or translated into another language.
29261 A “`Secondary Section'” is a named appendix or a front-matter section of
29262 the Document that deals exclusively with the relationship of the
29263 publishers or authors of the Document to the Document’s overall subject
29264 (or to related matters) and contains nothing that could fall directly
29265 within that overall subject.  (Thus, if the Document is in part a
29266 textbook of mathematics, a Secondary Section may not explain any
29267 mathematics.)  The relationship could be a matter of historical
29268 connection with the subject or with related matters, or of legal,
29269 commercial, philosophical, ethical or political position regarding
29270 them.
29272 The “`Invariant Sections'” are certain Secondary Sections whose titles
29273 are designated, as being those of Invariant Sections, in the notice
29274 that says that the Document is released under this License.  If a
29275 section does not fit the above definition of Secondary then it is not
29276 allowed to be designated as Invariant.  The Document may contain zero
29277 Invariant Sections.  If the Document does not identify any Invariant
29278 Sections then there are none.
29280 The “`Cover Texts'” are certain short passages of text that are listed,
29281 as Front-Cover Texts or Back-Cover Texts, in the notice that says that
29282 the Document is released under this License.  A Front-Cover Text may
29283 be at most 5 words, and a Back-Cover Text may be at most 25 words.
29285 A “`Transparent'” copy of the Document means a machine-readable copy,
29286 represented in a format whose specification is available to the
29287 general public, that is suitable for revising the document
29288 straightforwardly with generic text editors or (for images composed of
29289 pixels) generic paint programs or (for drawings) some widely available
29290 drawing editor, and that is suitable for input to text formatters or
29291 for automatic translation to a variety of formats suitable for input
29292 to text formatters.  A copy made in an otherwise Transparent file
29293 format whose markup, or absence of markup, has been arranged to thwart
29294 or discourage subsequent modification by readers is not Transparent.
29295 An image format is not Transparent if used for any substantial amount
29296 of text.  A copy that is not “Transparent” is called `Opaque'.
29298 Examples of suitable formats for Transparent copies include plain
29299 ASCII without markup, Texinfo input format, LaTeX input format, SGML
29300 or XML using a publicly available DTD, and standard-conforming simple
29301 HTML, PostScript or PDF designed for human modification.  Examples of
29302 transparent image formats include PNG, XCF and JPG.  Opaque formats
29303 include proprietary formats that can be read and edited only by
29304 proprietary word processors, SGML or XML for which the DTD and/or
29305 processing tools are not generally available, and the
29306 machine-generated HTML, PostScript or PDF produced by some word
29307 processors for output purposes only.
29309 The “`Title Page'” means, for a printed book, the title page itself,
29310 plus such following pages as are needed to hold, legibly, the material
29311 this License requires to appear in the title page.  For works in
29312 formats which do not have any title page as such, “Title Page” means
29313 the text near the most prominent appearance of the work’s title,
29314 preceding the beginning of the body of the text.
29316 The “`publisher'” means any person or entity that distributes
29317 copies of the Document to the public.
29319 A section “`Entitled XYZ'” means a named subunit of the Document whose
29320 title either is precisely XYZ or contains XYZ in parentheses following
29321 text that translates XYZ in another language.  (Here XYZ stands for a
29322 specific section name mentioned below, such as “`Acknowledgements'”,
29323 “`Dedications'”, “`Endorsements'”, or “`History'”.)
29324 To “`Preserve the Title'”
29325 of such a section when you modify the Document means that it remains a
29326 section “Entitled XYZ” according to this definition.
29328 The Document may include Warranty Disclaimers next to the notice which
29329 states that this License applies to the Document.  These Warranty
29330 Disclaimers are considered to be included by reference in this
29331 License, but only as regards disclaiming warranties: any other
29332 implication that these Warranty Disclaimers may have is void and has
29333 no effect on the meaning of this License.
29335 `2. VERBATIM COPYING'
29337 You may copy and distribute the Document in any medium, either
29338 commercially or noncommercially, provided that this License, the
29339 copyright notices, and the license notice saying this License applies
29340 to the Document are reproduced in all copies, and that you add no other
29341 conditions whatsoever to those of this License.  You may not use
29342 technical measures to obstruct or control the reading or further
29343 copying of the copies you make or distribute.  However, you may accept
29344 compensation in exchange for copies.  If you distribute a large enough
29345 number of copies you must also follow the conditions in section 3.
29347 You may also lend copies, under the same conditions stated above, and
29348 you may publicly display copies.
29350 `3. COPYING IN QUANTITY'
29352 If you publish printed copies (or copies in media that commonly have
29353 printed covers) of the Document, numbering more than 100, and the
29354 Document’s license notice requires Cover Texts, you must enclose the
29355 copies in covers that carry, clearly and legibly, all these Cover
29356 Texts: Front-Cover Texts on the front cover, and Back-Cover Texts on
29357 the back cover.  Both covers must also clearly and legibly identify
29358 you as the publisher of these copies.  The front cover must present
29359 the full title with all words of the title equally prominent and
29360 visible.  You may add other material on the covers in addition.
29361 Copying with changes limited to the covers, as long as they preserve
29362 the title of the Document and satisfy these conditions, can be treated
29363 as verbatim copying in other respects.
29365 If the required texts for either cover are too voluminous to fit
29366 legibly, you should put the first ones listed (as many as fit
29367 reasonably) on the actual cover, and continue the rest onto adjacent
29368 pages.
29370 If you publish or distribute Opaque copies of the Document numbering
29371 more than 100, you must either include a machine-readable Transparent
29372 copy along with each Opaque copy, or state in or with each Opaque copy
29373 a computer-network location from which the general network-using
29374 public has access to download using public-standard network protocols
29375 a complete Transparent copy of the Document, free of added material.
29376 If you use the latter option, you must take reasonably prudent steps,
29377 when you begin distribution of Opaque copies in quantity, to ensure
29378 that this Transparent copy will remain thus accessible at the stated
29379 location until at least one year after the last time you distribute an
29380 Opaque copy (directly or through your agents or retailers) of that
29381 edition to the public.
29383 It is requested, but not required, that you contact the authors of the
29384 Document well before redistributing any large number of copies, to give
29385 them a chance to provide you with an updated version of the Document.
29387 `4. MODIFICATIONS'
29389 You may copy and distribute a Modified Version of the Document under
29390 the conditions of sections 2 and 3 above, provided that you release
29391 the Modified Version under precisely this License, with the Modified
29392 Version filling the role of the Document, thus licensing distribution
29393 and modification of the Modified Version to whoever possesses a copy
29394 of it.  In addition, you must do these things in the Modified Version:
29397 @enumerate A
29399 @item 
29400 Use in the Title Page (and on the covers, if any) a title distinct
29401 from that of the Document, and from those of previous versions
29402 (which should, if there were any, be listed in the History section
29403 of the Document).  You may use the same title as a previous version
29404 if the original publisher of that version gives permission.
29406 @item 
29407 List on the Title Page, as authors, one or more persons or entities
29408 responsible for authorship of the modifications in the Modified
29409 Version, together with at least five of the principal authors of the
29410 Document (all of its principal authors, if it has fewer than five),
29411 unless they release you from this requirement.
29413 @item 
29414 State on the Title page the name of the publisher of the
29415 Modified Version, as the publisher.
29417 @item 
29418 Preserve all the copyright notices of the Document.
29420 @item 
29421 Add an appropriate copyright notice for your modifications
29422 adjacent to the other copyright notices.
29424 @item 
29425 Include, immediately after the copyright notices, a license notice
29426 giving the public permission to use the Modified Version under the
29427 terms of this License, in the form shown in the Addendum below.
29429 @item 
29430 Preserve in that license notice the full lists of Invariant Sections
29431 and required Cover Texts given in the Document’s license notice.
29433 @item 
29434 Include an unaltered copy of this License.
29436 @item 
29437 Preserve the section Entitled “History”, Preserve its Title, and add
29438 to it an item stating at least the title, year, new authors, and
29439 publisher of the Modified Version as given on the Title Page.  If
29440 there is no section Entitled “History” in the Document, create one
29441 stating the title, year, authors, and publisher of the Document as
29442 given on its Title Page, then add an item describing the Modified
29443 Version as stated in the previous sentence.
29445 @item 
29446 Preserve the network location, if any, given in the Document for
29447 public access to a Transparent copy of the Document, and likewise
29448 the network locations given in the Document for previous versions
29449 it was based on.  These may be placed in the “History” section.
29450 You may omit a network location for a work that was published at
29451 least four years before the Document itself, or if the original
29452 publisher of the version it refers to gives permission.
29454 @item 
29455 For any section Entitled “Acknowledgements” or “Dedications”,
29456 Preserve the Title of the section, and preserve in the section all
29457 the substance and tone of each of the contributor acknowledgements
29458 and/or dedications given therein.
29460 @item 
29461 Preserve all the Invariant Sections of the Document,
29462 unaltered in their text and in their titles.  Section numbers
29463 or the equivalent are not considered part of the section titles.
29465 @item 
29466 Delete any section Entitled “Endorsements”.  Such a section
29467 may not be included in the Modified Version.
29469 @item 
29470 Do not retitle any existing section to be Entitled “Endorsements”
29471 or to conflict in title with any Invariant Section.
29473 @item 
29474 Preserve any Warranty Disclaimers.
29475 @end enumerate
29477 If the Modified Version includes new front-matter sections or
29478 appendices that qualify as Secondary Sections and contain no material
29479 copied from the Document, you may at your option designate some or all
29480 of these sections as invariant.  To do this, add their titles to the
29481 list of Invariant Sections in the Modified Version’s license notice.
29482 These titles must be distinct from any other section titles.
29484 You may add a section Entitled “Endorsements”, provided it contains
29485 nothing but endorsements of your Modified Version by various
29486 parties—for example, statements of peer review or that the text has
29487 been approved by an organization as the authoritative definition of a
29488 standard.
29490 You may add a passage of up to five words as a Front-Cover Text, and a
29491 passage of up to 25 words as a Back-Cover Text, to the end of the list
29492 of Cover Texts in the Modified Version.  Only one passage of
29493 Front-Cover Text and one of Back-Cover Text may be added by (or
29494 through arrangements made by) any one entity.  If the Document already
29495 includes a cover text for the same cover, previously added by you or
29496 by arrangement made by the same entity you are acting on behalf of,
29497 you may not add another; but you may replace the old one, on explicit
29498 permission from the previous publisher that added the old one.
29500 The author(s) and publisher(s) of the Document do not by this License
29501 give permission to use their names for publicity for or to assert or
29502 imply endorsement of any Modified Version.
29504 `5. COMBINING DOCUMENTS'
29506 You may combine the Document with other documents released under this
29507 License, under the terms defined in section 4 above for modified
29508 versions, provided that you include in the combination all of the
29509 Invariant Sections of all of the original documents, unmodified, and
29510 list them all as Invariant Sections of your combined work in its
29511 license notice, and that you preserve all their Warranty Disclaimers.
29513 The combined work need only contain one copy of this License, and
29514 multiple identical Invariant Sections may be replaced with a single
29515 copy.  If there are multiple Invariant Sections with the same name but
29516 different contents, make the title of each such section unique by
29517 adding at the end of it, in parentheses, the name of the original
29518 author or publisher of that section if known, or else a unique number.
29519 Make the same adjustment to the section titles in the list of
29520 Invariant Sections in the license notice of the combined work.
29522 In the combination, you must combine any sections Entitled “History”
29523 in the various original documents, forming one section Entitled
29524 “History”; likewise combine any sections Entitled “Acknowledgements”,
29525 and any sections Entitled “Dedications”.  You must delete all sections
29526 Entitled “Endorsements”.
29528 `6. COLLECTIONS OF DOCUMENTS'
29530 You may make a collection consisting of the Document and other documents
29531 released under this License, and replace the individual copies of this
29532 License in the various documents with a single copy that is included in
29533 the collection, provided that you follow the rules of this License for
29534 verbatim copying of each of the documents in all other respects.
29536 You may extract a single document from such a collection, and distribute
29537 it individually under this License, provided you insert a copy of this
29538 License into the extracted document, and follow this License in all
29539 other respects regarding verbatim copying of that document.
29541 `7. AGGREGATION WITH INDEPENDENT WORKS'
29543 A compilation of the Document or its derivatives with other separate
29544 and independent documents or works, in or on a volume of a storage or
29545 distribution medium, is called an “aggregate” if the copyright
29546 resulting from the compilation is not used to limit the legal rights
29547 of the compilation’s users beyond what the individual works permit.
29548 When the Document is included in an aggregate, this License does not
29549 apply to the other works in the aggregate which are not themselves
29550 derivative works of the Document.
29552 If the Cover Text requirement of section 3 is applicable to these
29553 copies of the Document, then if the Document is less than one half of
29554 the entire aggregate, the Document’s Cover Texts may be placed on
29555 covers that bracket the Document within the aggregate, or the
29556 electronic equivalent of covers if the Document is in electronic form.
29557 Otherwise they must appear on printed covers that bracket the whole
29558 aggregate.
29560 `8. TRANSLATION'
29562 Translation is considered a kind of modification, so you may
29563 distribute translations of the Document under the terms of section 4.
29564 Replacing Invariant Sections with translations requires special
29565 permission from their copyright holders, but you may include
29566 translations of some or all Invariant Sections in addition to the
29567 original versions of these Invariant Sections.  You may include a
29568 translation of this License, and all the license notices in the
29569 Document, and any Warranty Disclaimers, provided that you also include
29570 the original English version of this License and the original versions
29571 of those notices and disclaimers.  In case of a disagreement between
29572 the translation and the original version of this License or a notice
29573 or disclaimer, the original version will prevail.
29575 If a section in the Document is Entitled “Acknowledgements”,
29576 “Dedications”, or “History”, the requirement (section 4) to Preserve
29577 its Title (section 1) will typically require changing the actual
29578 title.
29580 `9. TERMINATION'
29582 You may not copy, modify, sublicense, or distribute the Document
29583 except as expressly provided under this License.  Any attempt
29584 otherwise to copy, modify, sublicense, or distribute it is void, and
29585 will automatically terminate your rights under this License.
29587 However, if you cease all violation of this License, then your license
29588 from a particular copyright holder is reinstated (a) provisionally,
29589 unless and until the copyright holder explicitly and finally
29590 terminates your license, and (b) permanently, if the copyright holder
29591 fails to notify you of the violation by some reasonable means prior to
29592 60 days after the cessation.
29594 Moreover, your license from a particular copyright holder is
29595 reinstated permanently if the copyright holder notifies you of the
29596 violation by some reasonable means, this is the first time you have
29597 received notice of violation of this License (for any work) from that
29598 copyright holder, and you cure the violation prior to 30 days after
29599 your receipt of the notice.
29601 Termination of your rights under this section does not terminate the
29602 licenses of parties who have received copies or rights from you under
29603 this License.  If your rights have been terminated and not permanently
29604 reinstated, receipt of a copy of some or all of the same material does
29605 not give you any rights to use it.
29607 `10. FUTURE REVISIONS OF THIS LICENSE'
29609 The Free Software Foundation may publish new, revised versions
29610 of the GNU Free Documentation License from time to time.  Such new
29611 versions will be similar in spirit to the present version, but may
29612 differ in detail to address new problems or concerns.  See
29613 @indicateurl{https://www.gnu.org/copyleft/}.
29615 Each version of the License is given a distinguishing version number.
29616 If the Document specifies that a particular numbered version of this
29617 License “or any later version” applies to it, you have the option of
29618 following the terms and conditions either of that specified version or
29619 of any later version that has been published (not as a draft) by the
29620 Free Software Foundation.  If the Document does not specify a version
29621 number of this License, you may choose any version ever published (not
29622 as a draft) by the Free Software Foundation.  If the Document
29623 specifies that a proxy can decide which future versions of this
29624 License can be used, that proxy’s public statement of acceptance of a
29625 version permanently authorizes you to choose that version for the
29626 Document.
29628 `11. RELICENSING'
29630 “Massive Multiauthor Collaboration Site” (or “MMC Site”) means any
29631 World Wide Web server that publishes copyrightable works and also
29632 provides prominent facilities for anybody to edit those works.  A
29633 public wiki that anybody can edit is an example of such a server.  A
29634 “Massive Multiauthor Collaboration” (or “MMC”) contained in the
29635 site means any set of copyrightable works thus published on the MMC
29636 site.
29638 “CC-BY-SA” means the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0
29639 license published by Creative Commons Corporation, a not-for-profit
29640 corporation with a principal place of business in San Francisco,
29641 California, as well as future copyleft versions of that license
29642 published by that same organization.
29644 “Incorporate” means to publish or republish a Document, in whole or
29645 in part, as part of another Document.
29647 An MMC is “eligible for relicensing” if it is licensed under this
29648 License, and if all works that were first published under this License
29649 somewhere other than this MMC, and subsequently incorporated in whole
29650 or in part into the MMC, (1) had no cover texts or invariant sections,
29651 and (2) were thus incorporated prior to November 1, 2008.
29653 The operator of an MMC Site may republish an MMC contained in the site
29654 under CC-BY-SA on the same site at any time before August 1, 2009,
29655 provided the MMC is eligible for relicensing.
29657 `ADDENDUM: How to use this License for your documents'
29659 To use this License in a document you have written, include a copy of
29660 the License in the document and put the following copyright and
29661 license notices just after the title page:
29663 @quotation
29665 Copyright © YEAR  YOUR NAME.
29666 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
29667 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3
29668 or any later version published by the Free Software Foundation;
29669 with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and no Back-Cover Texts.
29670 A copy of the license is included in the section entitled “GNU
29671 Free Documentation License”.
29672 @end quotation
29674 If you have Invariant Sections, Front-Cover Texts and Back-Cover Texts,
29675 replace the “with … Texts.” line with this:
29677 @quotation
29679 with the Invariant Sections being LIST THEIR TITLES, with the
29680 Front-Cover Texts being LIST, and with the Back-Cover Texts being LIST.
29681 @end quotation
29683 If you have Invariant Sections without Cover Texts, or some other
29684 combination of the three, merge those two alternatives to suit the
29685 situation.
29687 If your document contains nontrivial examples of program code, we
29688 recommend releasing these examples in parallel under your choice of
29689 free software license, such as the GNU General Public License,
29690 to permit their use in free software.
29692 @node Index,,GNU Free Documentation License,Top
29693 @unnumbered Index
29696 @printindex ge
29698 @anchor{d1}@w{                              }
29699 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs switches-related-to-project-files}@w{                              }
29701 @c %**end of body
29702 @bye