[Ada] Fix documentation of -gnatw.K switch (activates => disables)
[official-gcc.git] / gcc / ada / gnat_ugn.texi
blob65326ba840460d2f998d8110489810f18a54e07b
1 \input texinfo   @c -*-texinfo-*-
2 @c %**start of header
3 @setfilename gnat_ugn.info
4 @documentencoding UTF-8
5 @ifinfo
6 @*Generated by Sphinx 1.4.6.@*
7 @end ifinfo
8 @settitle GNAT User's Guide for Native Platforms
9 @defindex ge
10 @paragraphindent 0
11 @exampleindent 4
12 @finalout
13 @dircategory GNU Ada Tools 
14 @direntry
15 * gnat_ugn: (gnat_ugn.info). gnat_ugn
16 @end direntry
18 @definfoenclose strong,`,'
19 @definfoenclose emph,`,'
20 @c %**end of header
22 @copying
23 @quotation
24 GNAT User's Guide for Native Platforms , Dec 11, 2020
26 AdaCore
28 Copyright @copyright{} 2008-2020, Free Software Foundation
29 @end quotation
31 @end copying
33 @titlepage
34 @title GNAT User's Guide for Native Platforms
35 @insertcopying
36 @end titlepage
37 @contents
39 @c %** start of user preamble
41 @c %** end of user preamble
43 @ifnottex
44 @node Top
45 @top GNAT User's Guide for Native Platforms
46 @insertcopying
47 @end ifnottex
49 @c %**start of body
50 @anchor{gnat_ugn doc}@anchor{0}
51 @emph{GNAT, The GNU Ada Development Environment}
54 @include gcc-common.texi
55 GCC version @value{version-GCC}@*
56 AdaCore
58 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
59 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3 or
60 any later version published by the Free Software Foundation; with no
61 Invariant Sections, with the Front-Cover Texts being
62 "GNAT User's Guide for Native Platforms",
63 and with no Back-Cover Texts.  A copy of the license is
64 included in the section entitled @ref{1,,GNU Free Documentation License}.
66 @menu
67 * About This Guide:: 
68 * Getting Started with GNAT:: 
69 * The GNAT Compilation Model:: 
70 * Building Executable Programs with GNAT:: 
71 * GNAT Utility Programs:: 
72 * GNAT and Program Execution:: 
73 * Platform-Specific Information:: 
74 * Example of Binder Output File:: 
75 * Elaboration Order Handling in GNAT:: 
76 * Inline Assembler:: 
77 * GNU Free Documentation License:: 
78 * Index:: 
80 @detailmenu
81  --- The Detailed Node Listing ---
83 About This Guide
85 * What This Guide Contains:: 
86 * What You Should Know before Reading This Guide:: 
87 * Related Information:: 
88 * Conventions:: 
90 Getting Started with GNAT
92 * System Requirements:: 
93 * Running GNAT:: 
94 * Running a Simple Ada Program:: 
95 * Running a Program with Multiple Units:: 
97 The GNAT Compilation Model
99 * Source Representation:: 
100 * Foreign Language Representation:: 
101 * File Naming Topics and Utilities:: 
102 * Configuration Pragmas:: 
103 * Generating Object Files:: 
104 * Source Dependencies:: 
105 * The Ada Library Information Files:: 
106 * Binding an Ada Program:: 
107 * GNAT and Libraries:: 
108 * Conditional Compilation:: 
109 * Mixed Language Programming:: 
110 * GNAT and Other Compilation Models:: 
111 * Using GNAT Files with External Tools:: 
113 Foreign Language Representation
115 * Latin-1:: 
116 * Other 8-Bit Codes:: 
117 * Wide_Character Encodings:: 
118 * Wide_Wide_Character Encodings:: 
120 File Naming Topics and Utilities
122 * File Naming Rules:: 
123 * Using Other File Names:: 
124 * Alternative File Naming Schemes:: 
125 * Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname:: 
126 * File Name Krunching with gnatkr:: 
127 * Renaming Files with gnatchop:: 
129 Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
131 * Arbitrary File Naming Conventions:: 
132 * Running gnatname:: 
133 * Switches for gnatname:: 
134 * Examples of gnatname Usage:: 
136 File Name Krunching with gnatkr
138 * About gnatkr:: 
139 * Using gnatkr:: 
140 * Krunching Method:: 
141 * Examples of gnatkr Usage:: 
143 Renaming Files with gnatchop
145 * Handling Files with Multiple Units:: 
146 * Operating gnatchop in Compilation Mode:: 
147 * Command Line for gnatchop:: 
148 * Switches for gnatchop:: 
149 * Examples of gnatchop Usage:: 
151 Configuration Pragmas
153 * Handling of Configuration Pragmas:: 
154 * The Configuration Pragmas Files:: 
156 GNAT and Libraries
158 * Introduction to Libraries in GNAT:: 
159 * General Ada Libraries:: 
160 * Stand-alone Ada Libraries:: 
161 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library:: 
163 General Ada Libraries
165 * Building a library:: 
166 * Installing a library:: 
167 * Using a library:: 
169 Stand-alone Ada Libraries
171 * Introduction to Stand-alone Libraries:: 
172 * Building a Stand-alone Library:: 
173 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context:: 
174 * Restrictions in Stand-alone Libraries:: 
176 Conditional Compilation
178 * Modeling Conditional Compilation in Ada:: 
179 * Preprocessing with gnatprep:: 
180 * Integrated Preprocessing:: 
182 Modeling Conditional Compilation in Ada
184 * Use of Boolean Constants:: 
185 * Debugging - A Special Case:: 
186 * Conditionalizing Declarations:: 
187 * Use of Alternative Implementations:: 
188 * Preprocessing:: 
190 Preprocessing with gnatprep
192 * Preprocessing Symbols:: 
193 * Using gnatprep:: 
194 * Switches for gnatprep:: 
195 * Form of Definitions File:: 
196 * Form of Input Text for gnatprep:: 
198 Mixed Language Programming
200 * Interfacing to C:: 
201 * Calling Conventions:: 
202 * Building Mixed Ada and C++ Programs:: 
203 * Generating Ada Bindings for C and C++ headers:: 
204 * Generating C Headers for Ada Specifications:: 
206 Building Mixed Ada and C++ Programs
208 * Interfacing to C++:: 
209 * Linking a Mixed C++ & Ada Program:: 
210 * A Simple Example:: 
211 * Interfacing with C++ constructors:: 
212 * Interfacing with C++ at the Class Level:: 
214 Generating Ada Bindings for C and C++ headers
216 * Running the Binding Generator:: 
217 * Generating Bindings for C++ Headers:: 
218 * Switches:: 
220 Generating C Headers for Ada Specifications
222 * Running the C Header Generator:: 
224 GNAT and Other Compilation Models
226 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models:: 
227 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models:: 
229 Using GNAT Files with External Tools
231 * Using Other Utility Programs with GNAT:: 
232 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT:: 
234 Building Executable Programs with GNAT
236 * Building with gnatmake:: 
237 * Compiling with gcc:: 
238 * Compiler Switches:: 
239 * Linker Switches:: 
240 * Binding with gnatbind:: 
241 * Linking with gnatlink:: 
242 * Using the GNU make Utility:: 
244 Building with gnatmake
246 * Running gnatmake:: 
247 * Switches for gnatmake:: 
248 * Mode Switches for gnatmake:: 
249 * Notes on the Command Line:: 
250 * How gnatmake Works:: 
251 * Examples of gnatmake Usage:: 
253 Compiling with gcc
255 * Compiling Programs:: 
256 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL): Search Paths and the Run-Time Library RTL. 
257 * Order of Compilation Issues:: 
258 * Examples:: 
260 Compiler Switches
262 * Alphabetical List of All Switches:: 
263 * Output and Error Message Control:: 
264 * Warning 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 Specifying a Run-Time Library
431 * Choosing the Scheduling Policy:: 
433 GNU/Linux Topics
435 * Required Packages on GNU/Linux:: 
437 Microsoft Windows Topics
439 * Using GNAT on Windows:: 
440 * Using a network installation of GNAT:: 
441 * CONSOLE and WINDOWS subsystems:: 
442 * Temporary Files:: 
443 * Disabling Command Line Argument Expansion:: 
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 about-this-guide}@anchor{2}@anchor{gnat_ugn/about_this_guide doc}@anchor{3}@anchor{gnat_ugn/about_this_guide gnat-user-s-guide-for-native-platforms}@anchor{4}@anchor{gnat_ugn/about_this_guide id1}@anchor{5}
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 performace 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 @emph{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 getting-started-with-gnat}@anchor{8}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat doc}@anchor{14}@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 running-gnat}@anchor{18}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id3}@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 running-a-simple-ada-program}@anchor{1a}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id4}@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 @emph{greetings.ads}
943 spec of package @code{Greetings}
945 @item @emph{greetings.adb}
947 body of package @code{Greetings}
949 @item @emph{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 the-gnat-compilation-model}@anchor{9}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id1}@anchor{21}
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 source-representation}@anchor{22}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id2}@anchor{2f}
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 @emph{spec}) and the corresponding body in
1178 separate files. An Ada @emph{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 other-8-bit-codes}@anchor{34}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id5}@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 @emph{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 @emph{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 @emph{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 @emph{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 @emph{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 @emph{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 @emph{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 @emph{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 @emph{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 @emph{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.
1366 @item @emph{Upper-Half Coding}
1368 @geindex Upper-Half Coding
1370 The wide character with encoding @code{16#abcd#} where the upper bit is on
1371 (in other words, 'a' is in the range 8-F) is represented as two bytes,
1372 @code{16#ab#} and @code{16#cd#}. The second byte cannot be a format control
1373 character, but is not required to be in the upper half. This method can
1374 be also used for shift-JIS or EUC, where the internal coding matches the
1375 external coding.
1377 @item @emph{Shift JIS Coding}
1379 @geindex Shift JIS Coding
1381 A wide character is represented by a two-character sequence,
1382 @code{16#ab#} and
1383 @code{16#cd#}, with the restrictions described for upper-half encoding as
1384 described above. The internal character code is the corresponding JIS
1385 character according to the standard algorithm for Shift-JIS
1386 conversion. Only characters defined in the JIS code set table can be
1387 used with this encoding method.
1389 @item @emph{EUC Coding}
1391 @geindex EUC Coding
1393 A wide character is represented by a two-character sequence
1394 @code{16#ab#} and
1395 @code{16#cd#}, with both characters being in the upper half. The internal
1396 character code is the corresponding JIS character according to the EUC
1397 encoding algorithm. Only characters defined in the JIS code set table
1398 can be used with this encoding method.
1400 @item @emph{UTF-8 Coding}
1402 A wide character is represented using
1403 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1404 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1405 is a one, two, or three byte sequence:
1407 @example
1408 16#0000#-16#007f#: 2#0xxxxxxx#
1409 16#0080#-16#07ff#: 2#110xxxxx# 2#10xxxxxx#
1410 16#0800#-16#ffff#: 2#1110xxxx# 2#10xxxxxx# 2#10xxxxxx#
1411 @end example
1413 where the @code{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1414 16-bit character value. Note that all lower half ASCII characters
1415 are represented as ASCII bytes and all upper half characters and
1416 other wide characters are represented as sequences of upper-half
1417 (The full UTF-8 scheme allows for encoding 31-bit characters as
1418 6-byte sequences, and in the following section on wide wide
1419 characters, the use of these sequences is documented).
1421 @item @emph{Brackets Coding}
1423 In this encoding, a wide character is represented by the following eight
1424 character sequence:
1426 @example
1427 [ " a b c d " ]
1428 @end example
1430 where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1431 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1432 example, ['A345'] is used to represent the wide character with code
1433 @code{16#A345#}. It is also possible (though not required) to use the
1434 Brackets coding for upper half characters. For example, the code
1435 @code{16#A3#} can be represented as @code{['A3']}.
1437 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set,
1438 and is also the method used for wide character encoding in some standard
1439 ACATS (Ada Conformity Assessment Test Suite) test suite distributions.
1440 @end table
1442 @cartouche
1443 @quotation Note 
1444 Some of these coding schemes do not permit the full use of the
1445 Ada character set. For example, neither Shift JIS nor EUC allow the
1446 use of the upper half of the Latin-1 set.
1447 @end quotation
1448 @end cartouche
1450 @node Wide_Wide_Character Encodings,,Wide_Character Encodings,Foreign Language Representation
1451 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id7}@anchor{38}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model wide-wide-character-encodings}@anchor{39}
1452 @subsection Wide_Wide_Character Encodings
1455 GNAT allows wide wide character codes to appear in character and string
1456 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1457 possible encoding schemes:
1460 @table @asis
1462 @item @emph{UTF-8 Coding}
1464 A wide character is represented using
1465 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1466 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1467 of character codes with values greater than 16#FFFF# is a
1468 is a four, five, or six byte sequence:
1470 @example
1471 16#01_0000#-16#10_FFFF#:     11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx
1472                              10xxxxxx
1473 16#0020_0000#-16#03FF_FFFF#: 111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx
1474                              10xxxxxx 10xxxxxx
1475 16#0400_0000#-16#7FFF_FFFF#: 1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx
1476                              10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
1477 @end example
1479 where the @code{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1480 32-bit character value.
1482 @item @emph{Brackets Coding}
1484 In this encoding, a wide wide character is represented by the following ten or
1485 twelve byte character sequence:
1487 @example
1488 [ " a b c d e f " ]
1489 [ " a b c d e f g h " ]
1490 @end example
1492 where @code{a-h} are the six or eight hexadecimal
1493 characters (using uppercase letters) of the wide wide character code. For
1494 example, ["1F4567"] is used to represent the wide wide character with code
1495 @code{16#001F_4567#}.
1497 This scheme is compatible with use of the full Wide_Wide_Character set,
1498 and is also the method used for wide wide character encoding in some standard
1499 ACATS (Ada Conformity Assessment Test Suite) test suite distributions.
1500 @end table
1502 @node File Naming Topics and Utilities,Configuration Pragmas,Foreign Language Representation,The GNAT Compilation Model
1503 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id8}@anchor{3a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model file-naming-topics-and-utilities}@anchor{24}
1504 @section File Naming Topics and Utilities
1507 GNAT has a default file naming scheme and also provides the user with
1508 a high degree of control over how the names and extensions of the
1509 source files correspond to the Ada compilation units that they contain.
1511 @menu
1512 * File Naming Rules:: 
1513 * Using Other File Names:: 
1514 * Alternative File Naming Schemes:: 
1515 * Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname:: 
1516 * File Name Krunching with gnatkr:: 
1517 * Renaming Files with gnatchop:: 
1519 @end menu
1521 @node File Naming Rules,Using Other File Names,,File Naming Topics and Utilities
1522 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model file-naming-rules}@anchor{3b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id9}@anchor{3c}
1523 @subsection File Naming Rules
1526 The default file name is determined by the name of the unit that the
1527 file contains. The name is formed by taking the full expanded name of
1528 the unit and replacing the separating dots with hyphens and using
1529 lowercase for all letters.
1531 An exception arises if the file name generated by the above rules starts
1532 with one of the characters
1533 @code{a}, @code{g}, @code{i}, or @code{s}, and the second character is a
1534 minus. In this case, the character tilde is used in place
1535 of the minus. The reason for this special rule is to avoid clashes with
1536 the standard names for child units of the packages System, Ada,
1537 Interfaces, and GNAT, which use the prefixes
1538 @code{s-}, @code{a-}, @code{i-}, and @code{g-},
1539 respectively.
1541 The file extension is @code{.ads} for a spec and
1542 @code{.adb} for a body. The following table shows some
1543 examples of these rules.
1545 @quotation
1548 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
1549 @item
1551 Source File
1553 @tab
1555 Ada Compilation Unit
1557 @item
1559 @code{main.ads}
1561 @tab
1563 Main (spec)
1565 @item
1567 @code{main.adb}
1569 @tab
1571 Main (body)
1573 @item
1575 @code{arith_functions.ads}
1577 @tab
1579 Arith_Functions (package spec)
1581 @item
1583 @code{arith_functions.adb}
1585 @tab
1587 Arith_Functions (package body)
1589 @item
1591 @code{func-spec.ads}
1593 @tab
1595 Func.Spec (child package spec)
1597 @item
1599 @code{func-spec.adb}
1601 @tab
1603 Func.Spec (child package body)
1605 @item
1607 @code{main-sub.adb}
1609 @tab
1611 Sub (subunit of Main)
1613 @item
1615 @code{a~bad.adb}
1617 @tab
1619 A.Bad (child package body)
1621 @end multitable
1623 @end quotation
1625 Following these rules can result in excessively long
1626 file names if corresponding
1627 unit names are long (for example, if child units or subunits are
1628 heavily nested). An option is available to shorten such long file names
1629 (called file name 'krunching'). This may be particularly useful when
1630 programs being developed with GNAT are to be used on operating systems
1631 with limited file name lengths. @ref{3d,,Using gnatkr}.
1633 Of course, no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over
1634 all possible unit names; if file name krunching is used, it is your
1635 responsibility to ensure no name clashes occur. Alternatively you
1636 can specify the exact file names that you want used, as described
1637 in the next section. Finally, if your Ada programs are migrating from a
1638 compiler with a different naming convention, you can use the gnatchop
1639 utility to produce source files that follow the GNAT naming conventions.
1640 (For details see @ref{1d,,Renaming Files with gnatchop}.)
1642 Note: in the case of Windows or Mac OS operating systems, case is not
1643 significant. So for example on Windows if the canonical name is
1644 @code{main-sub.adb}, you can use the file name @code{Main-Sub.adb} instead.
1645 However, case is significant for other operating systems, so for example,
1646 if you want to use other than canonically cased file names on a Unix system,
1647 you need to follow the procedures described in the next section.
1649 @node Using Other File Names,Alternative File Naming Schemes,File Naming Rules,File Naming Topics and Utilities
1650 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id10}@anchor{3e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-other-file-names}@anchor{1c}
1651 @subsection Using Other File Names
1654 @geindex File names
1656 In the previous section, we have described the default rules used by
1657 GNAT to determine the file name in which a given unit resides. It is
1658 often convenient to follow these default rules, and if you follow them,
1659 the compiler knows without being explicitly told where to find all
1660 the files it needs.
1662 @geindex Source_File_Name pragma
1664 However, in some cases, particularly when a program is imported from
1665 another Ada compiler environment, it may be more convenient for the
1666 programmer to specify which file names contain which units. GNAT allows
1667 arbitrary file names to be used by means of the Source_File_Name pragma.
1668 The form of this pragma is as shown in the following examples:
1670 @example
1671 pragma Source_File_Name (My_Utilities.Stacks,
1672   Spec_File_Name => "myutilst_a.ada");
1673 pragma Source_File_name (My_Utilities.Stacks,
1674   Body_File_Name => "myutilst.ada");
1675 @end example
1677 As shown in this example, the first argument for the pragma is the unit
1678 name (in this example a child unit). The second argument has the form
1679 of a named association. The identifier
1680 indicates whether the file name is for a spec or a body;
1681 the file name itself is given by a string literal.
1683 The source file name pragma is a configuration pragma, which means that
1684 normally it will be placed in the @code{gnat.adc}
1685 file used to hold configuration
1686 pragmas that apply to a complete compilation environment.
1687 For more details on how the @code{gnat.adc} file is created and used
1688 see @ref{3f,,Handling of Configuration Pragmas}.
1690 @geindex gnat.adc
1692 GNAT allows completely arbitrary file names to be specified using the
1693 source file name pragma. However, if the file name specified has an
1694 extension other than @code{.ads} or @code{.adb} it is necessary to use
1695 a special syntax when compiling the file. The name in this case must be
1696 preceded by the special sequence @code{-x} followed by a space and the name
1697 of the language, here @code{ada}, as in:
1699 @example
1700 $ gcc -c -x ada peculiar_file_name.sim
1701 @end example
1703 @code{gnatmake} handles non-standard file names in the usual manner (the
1704 non-standard file name for the main program is simply used as the
1705 argument to gnatmake). Note that if the extension is also non-standard,
1706 then it must be included in the @code{gnatmake} command, it may not
1707 be omitted.
1709 @node Alternative File Naming Schemes,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname,Using Other File Names,File Naming Topics and Utilities
1710 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id11}@anchor{40}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model alternative-file-naming-schemes}@anchor{41}
1711 @subsection Alternative File Naming Schemes
1714 @geindex File naming schemes
1715 @geindex alternative
1717 @geindex File names
1719 The previous section described the use of the @code{Source_File_Name}
1720 pragma to allow arbitrary names to be assigned to individual source files.
1721 However, this approach requires one pragma for each file, and especially in
1722 large systems can result in very long @code{gnat.adc} files, and also create
1723 a maintenance problem.
1725 @geindex Source_File_Name pragma
1727 GNAT also provides a facility for specifying systematic file naming schemes
1728 other than the standard default naming scheme previously described. An
1729 alternative scheme for naming is specified by the use of
1730 @code{Source_File_Name} pragmas having the following format:
1732 @example
1733 pragma Source_File_Name (
1734    Spec_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1735  [ , Casing          => CASING_SPEC]
1736  [ , Dot_Replacement => STRING_LITERAL ] );
1738 pragma Source_File_Name (
1739    Body_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1740  [ , Casing          => CASING_SPEC ]
1741  [ , Dot_Replacement => STRING_LITERAL ] ) ;
1743 pragma Source_File_Name (
1744    Subunit_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1745  [ , Casing          => CASING_SPEC ]
1746  [ , Dot_Replacement => STRING_LITERAL ] ) ;
1748 FILE_NAME_PATTERN ::= STRING_LITERAL
1749 CASING_SPEC ::= Lowercase | Uppercase | Mixedcase
1750 @end example
1752 The @code{FILE_NAME_PATTERN} string shows how the file name is constructed.
1753 It contains a single asterisk character, and the unit name is substituted
1754 systematically for this asterisk. The optional parameter
1755 @code{Casing} indicates
1756 whether the unit name is to be all upper-case letters, all lower-case letters,
1757 or mixed-case. If no
1758 @code{Casing} parameter is used, then the default is all
1759 lower-case.
1761 The optional @code{Dot_Replacement} string is used to replace any periods
1762 that occur in subunit or child unit names. If no @code{Dot_Replacement}
1763 argument is used then separating dots appear unchanged in the resulting
1764 file name.
1765 Although the above syntax indicates that the
1766 @code{Casing} argument must appear
1767 before the @code{Dot_Replacement} argument, but it
1768 is also permissible to write these arguments in the opposite order.
1770 As indicated, it is possible to specify different naming schemes for
1771 bodies, specs, and subunits. Quite often the rule for subunits is the
1772 same as the rule for bodies, in which case, there is no need to give
1773 a separate @code{Subunit_File_Name} rule, and in this case the
1774 @code{Body_File_name} rule is used for subunits as well.
1776 The separate rule for subunits can also be used to implement the rather
1777 unusual case of a compilation environment (e.g., a single directory) which
1778 contains a subunit and a child unit with the same unit name. Although
1779 both units cannot appear in the same partition, the Ada Reference Manual
1780 allows (but does not require) the possibility of the two units coexisting
1781 in the same environment.
1783 The file name translation works in the following steps:
1786 @itemize *
1788 @item 
1789 If there is a specific @code{Source_File_Name} pragma for the given unit,
1790 then this is always used, and any general pattern rules are ignored.
1792 @item 
1793 If there is a pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to
1794 the unit, then the resulting file name will be used if the file exists. If
1795 more than one pattern matches, the latest one will be tried first, and the
1796 first attempt resulting in a reference to a file that exists will be used.
1798 @item 
1799 If no pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to the unit
1800 for which the corresponding file exists, then the standard GNAT default
1801 naming rules are used.
1802 @end itemize
1804 As an example of the use of this mechanism, consider a commonly used scheme
1805 in which file names are all lower case, with separating periods copied
1806 unchanged to the resulting file name, and specs end with @code{.1.ada}, and
1807 bodies end with @code{.2.ada}. GNAT will follow this scheme if the following
1808 two pragmas appear:
1810 @example
1811 pragma Source_File_Name
1812   (Spec_File_Name => ".1.ada");
1813 pragma Source_File_Name
1814   (Body_File_Name => ".2.ada");
1815 @end example
1817 The default GNAT scheme is actually implemented by providing the following
1818 default pragmas internally:
1820 @example
1821 pragma Source_File_Name
1822   (Spec_File_Name => ".ads", Dot_Replacement => "-");
1823 pragma Source_File_Name
1824   (Body_File_Name => ".adb", Dot_Replacement => "-");
1825 @end example
1827 Our final example implements a scheme typically used with one of the
1828 Ada 83 compilers, where the separator character for subunits was '__'
1829 (two underscores), specs were identified by adding @code{_.ADA}, bodies
1830 by adding @code{.ADA}, and subunits by
1831 adding @code{.SEP}. All file names were
1832 upper case. Child units were not present of course since this was an
1833 Ada 83 compiler, but it seems reasonable to extend this scheme to use
1834 the same double underscore separator for child units.
1836 @example
1837 pragma Source_File_Name
1838   (Spec_File_Name => "_.ADA",
1839    Dot_Replacement => "__",
1840    Casing = Uppercase);
1841 pragma Source_File_Name
1842   (Body_File_Name => ".ADA",
1843    Dot_Replacement => "__",
1844    Casing = Uppercase);
1845 pragma Source_File_Name
1846   (Subunit_File_Name => ".SEP",
1847    Dot_Replacement => "__",
1848    Casing = Uppercase);
1849 @end example
1851 @geindex gnatname
1853 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname,File Name Krunching with gnatkr,Alternative File Naming Schemes,File Naming Topics and Utilities
1854 @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}
1855 @subsection Handling Arbitrary File Naming Conventions with @code{gnatname}
1858 @geindex File Naming Conventions
1860 @menu
1861 * Arbitrary File Naming Conventions:: 
1862 * Running gnatname:: 
1863 * Switches for gnatname:: 
1864 * Examples of gnatname Usage:: 
1866 @end menu
1868 @node Arbitrary File Naming Conventions,Running gnatname,,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
1869 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model arbitrary-file-naming-conventions}@anchor{44}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id13}@anchor{45}
1870 @subsubsection Arbitrary File Naming Conventions
1873 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
1874 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
1875 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
1876 does not need additional information.
1878 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
1879 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
1880 a configuration pragmas file (@ref{25,,Configuration Pragmas})
1881 or a project file.
1882 When the non-standard file naming conventions are well-defined,
1883 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
1884 (@ref{41,,Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
1885 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
1886 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
1887 must be defined.
1888 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
1889 source file names within the compiler,
1890 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
1891 set of files.
1893 @node Running gnatname,Switches for gnatname,Arbitrary File Naming Conventions,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
1894 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model running-gnatname}@anchor{46}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id14}@anchor{47}
1895 @subsubsection Running @code{gnatname}
1898 The usual form of the @code{gnatname} command is:
1900 @example
1901 $ gnatname [ switches ]  naming_pattern  [ naming_patterns ]
1902     [--and [ switches ]  naming_pattern  [ naming_patterns ]]
1903 @end example
1905 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
1906 @code{gnatname} will display its usage.
1908 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
1909 find all the compilation units in files that follow at least one of the
1910 naming patterns. To find these compilation units,
1911 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
1912 regular files.
1914 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
1915 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes (or single
1916 quotes on Windows).
1917 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
1918 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
1920 @code{gnatname} may be called with several sections of directories/patterns.
1921 Sections are separated by the switch @code{--and}. In each section, there must be
1922 at least one pattern. If no directory is specified in a section, the current
1923 directory (or the project directory if @code{-P} is used) is implied.
1924 The options other that the directory switches and the patterns apply globally
1925 even if they are in different sections.
1927 Examples of Naming Patterns are:
1929 @example
1930 "*.[12].ada"
1931 "*.ad[sb]*"
1932 "body_*"    "spec_*"
1933 @end example
1935 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
1936 see the second kind of regular expressions described in @code{g-regexp.ads}
1937 (the 'Glob' regular expressions).
1939 When invoked without the switch @code{-P}, @code{gnatname} will create a
1940 configuration pragmas file @code{gnat.adc} in the current working directory,
1941 with pragmas @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada
1942 unit.
1944 @node Switches for gnatname,Examples of gnatname Usage,Running gnatname,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
1945 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id15}@anchor{48}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-gnatname}@anchor{49}
1946 @subsubsection Switches for @code{gnatname}
1949 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
1951 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
1953 @geindex --version (gnatname)
1956 @table @asis
1958 @item @code{--version}
1960 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
1961 @end table
1963 @geindex --help (gnatname)
1966 @table @asis
1968 @item @code{--help}
1970 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
1971 all other options.
1973 @item @code{--subdirs=@emph{dir}}
1975 Real object, library or exec directories are subdirectories <dir> of the
1976 specified ones.
1978 @item @code{--no-backup}
1980 Do not create a backup copy of an existing project file.
1982 @item @code{--and}
1984 Start another section of directories/patterns.
1985 @end table
1987 @geindex -c (gnatname)
1990 @table @asis
1992 @item @code{-c@emph{filename}}
1994 Create a configuration pragmas file @code{filename} (instead of the default
1995 @code{gnat.adc}).
1996 There may be zero, one or more space between @code{-c} and
1997 @code{filename}.
1998 @code{filename} may include directory information. @code{filename} must be
1999 writable. There may be only one switch @code{-c}.
2000 When a switch @code{-c} is
2001 specified, no switch @code{-P} may be specified (see below).
2002 @end table
2004 @geindex -d (gnatname)
2007 @table @asis
2009 @item @code{-d@emph{dir}}
2011 Look for source files in directory @code{dir}. There may be zero, one or more
2012 spaces between @code{-d} and @code{dir}.
2013 @code{dir} may end with @code{/**}, that is it may be of the form
2014 @code{root_dir/**}. In this case, the directory @code{root_dir} and all of its
2015 subdirectories, recursively, have to be searched for sources.
2016 When a switch @code{-d}
2017 is specified, the current working directory will not be searched for source
2018 files, unless it is explicitly specified with a @code{-d}
2019 or @code{-D} switch.
2020 Several switches @code{-d} may be specified.
2021 If @code{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
2022 the configuration pragmas file specified with switch
2023 @code{-c},
2024 or to the directory of the project file specified with switch
2025 @code{-P} or,
2026 if neither switch @code{-c}
2027 nor switch @code{-P} are specified, it is relative to the
2028 current working directory. The directory
2029 specified with switch @code{-d} must exist and be readable.
2030 @end table
2032 @geindex -D (gnatname)
2035 @table @asis
2037 @item @code{-D@emph{filename}}
2039 Look for source files in all directories listed in text file @code{filename}.
2040 There may be zero, one or more spaces between @code{-D}
2041 and @code{filename}.
2042 @code{filename} must be an existing, readable text file.
2043 Each nonempty line in @code{filename} must be a directory.
2044 Specifying switch @code{-D} is equivalent to specifying as many
2045 switches @code{-d} as there are nonempty lines in
2046 @code{file}.
2048 @item @code{-eL}
2050 Follow symbolic links when processing project files.
2052 @geindex -f (gnatname)
2054 @item @code{-f@emph{pattern}}
2056 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
2057 other than Ada to the list of sources of a project file.
2058 It is only useful if a -P switch is used.
2059 For example,
2061 @example
2062 gnatname -Pprj -f"*.c" "*.ada"
2063 @end example
2065 will look for Ada units in all files with the @code{.ada} extension,
2066 and will add to the list of file for project @code{prj.gpr} the C files
2067 with extension @code{.c}.
2069 @geindex -h (gnatname)
2071 @item @code{-h}
2073 Output usage (help) information. The output is written to @code{stdout}.
2075 @geindex -P (gnatname)
2077 @item @code{-P@emph{proj}}
2079 Create or update project file @code{proj}. There may be zero, one or more space
2080 between @code{-P} and @code{proj}. @code{proj} may include directory
2081 information. @code{proj} must be writable.
2082 There may be only one switch @code{-P}.
2083 When a switch @code{-P} is specified,
2084 no switch @code{-c} may be specified.
2085 On all platforms, except on VMS, when @code{gnatname} is invoked for an
2086 existing project file <proj>.gpr, a backup copy of the project file is created
2087 in the project directory with file name <proj>.gpr.saved_x. 'x' is the first
2088 non negative number that makes this backup copy a new file.
2090 @geindex -v (gnatname)
2092 @item @code{-v}
2094 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @code{stdout}.
2095 This includes name of the file written, the name of the directories to search
2096 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
2097 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
2098 and if so the name of the unit.
2099 @end table
2101 @geindex -v -v (gnatname)
2104 @table @asis
2106 @item @code{-v -v}
2108 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
2109 for each file in the searched directories whose name matches none of
2110 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
2112 @geindex -x (gnatname)
2114 @item @code{-x@emph{pattern}}
2116 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
2117 that would match the name patterns. For example,
2119 @example
2120 gnatname -x "*_nt.ada" "*.ada"
2121 @end example
2123 will look for Ada units in all files with the @code{.ada} extension,
2124 except those whose names end with @code{_nt.ada}.
2125 @end table
2127 @node Examples of gnatname Usage,,Switches for gnatname,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
2128 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model examples-of-gnatname-usage}@anchor{4a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id16}@anchor{4b}
2129 @subsubsection Examples of @code{gnatname} Usage
2132 @example
2133 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
2134 @end example
2136 In this example, the directory @code{/home/me} must already exist
2137 and be writable. In addition, the directory
2138 @code{/home/me/sources} (specified by
2139 @code{-d sources}) must exist and be readable.
2141 Note the optional spaces after @code{-c} and @code{-d}.
2143 @example
2144 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
2145 -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
2146 @end example
2148 Note that several switches @code{-d} may be used,
2149 even in conjunction with one or several switches
2150 @code{-D}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
2151 are used in this example.
2153 @node File Name Krunching with gnatkr,Renaming Files with gnatchop,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname,File Naming Topics and Utilities
2154 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model file-name-krunching-with-gnatkr}@anchor{4c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id17}@anchor{4d}
2155 @subsection File Name Krunching with @code{gnatkr}
2158 @geindex gnatkr
2160 This section discusses the method used by the compiler to shorten
2161 the default file names chosen for Ada units so that they do not
2162 exceed the maximum length permitted. It also describes the
2163 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
2164 applying this shortening.
2166 @menu
2167 * About gnatkr:: 
2168 * Using gnatkr:: 
2169 * Krunching Method:: 
2170 * Examples of gnatkr Usage:: 
2172 @end menu
2174 @node About gnatkr,Using gnatkr,,File Name Krunching with gnatkr
2175 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id18}@anchor{4e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model about-gnatkr}@anchor{4f}
2176 @subsubsection About @code{gnatkr}
2179 The default file naming rule in GNAT
2180 is that the file name must be derived from
2181 the unit name. The exact default rule is as follows:
2184 @itemize *
2186 @item 
2187 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
2189 @item 
2190 If such a replacement occurs in the
2191 second character position of a name, and the first character is
2192 @code{a}, @code{g}, @code{s}, or @code{i},
2193 then replace the dot by the character
2194 @code{~} (tilde)
2195 instead of a minus.
2197 The reason for this exception is to avoid clashes
2198 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
2199 and GNAT, which use the prefixes
2200 @code{s-}, @code{a-}, @code{i-}, and @code{g-},
2201 respectively.
2202 @end itemize
2204 The @code{-gnatk@emph{nn}}
2205 switch of the compiler activates a 'krunching'
2206 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
2207 integer).
2209 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
2210 a given file, when krunched to a specified maximum length.
2212 @node Using gnatkr,Krunching Method,About gnatkr,File Name Krunching with gnatkr
2213 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id19}@anchor{50}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-gnatkr}@anchor{3d}
2214 @subsubsection Using @code{gnatkr}
2217 The @code{gnatkr} command has the form:
2219 @example
2220 $ gnatkr name [ length ]
2221 @end example
2223 @code{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
2224 in the standard manner described in the previous section (i.e., in particular
2225 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
2226 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
2227 characters other than period). If an extension is present then it will
2228 be preserved in the output. For example, when krunching @code{hellofile.ads}
2229 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
2231 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
2232 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
2233 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
2234 such as @code{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
2235 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
2236 gives the result @code{hellworl.adb}.
2238 Note that the result is always all lower case.
2239 Characters of the other case are folded as required.
2241 @code{length} represents the length of the krunched name. The default
2242 when no argument is given is 8 characters. A length of zero stands for
2243 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
2244 implied crunching length is always eight characters.
2246 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
2247 original argument was a file name with an extension.
2249 @node Krunching Method,Examples of gnatkr Usage,Using gnatkr,File Name Krunching with gnatkr
2250 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id20}@anchor{51}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model krunching-method}@anchor{52}
2251 @subsubsection Krunching Method
2254 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
2255 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
2256 unit and replacing the separating dots with hyphens and
2257 using lowercase
2258 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
2259 replaced by a tilde if the first character is
2260 @code{a}, @code{i}, @code{g}, or @code{s}.
2261 The extension is @code{.ads} for a
2262 spec and @code{.adb} for a body.
2263 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
2264 the specified length by following these rules:
2267 @itemize *
2269 @item 
2270 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
2271 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
2272 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
2274 @item 
2275 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
2276 if there are two of equal length), and shortened by dropping
2277 its last character. This is repeated until the name is short enough.
2279 As an example, consider the krunching of @code{our-strings-wide_fixed.adb}
2280 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems:
2282 @example
2283 our-strings-wide_fixed 22
2284 our strings wide fixed 19
2285 our string  wide fixed 18
2286 our strin   wide fixed 17
2287 our stri    wide fixed 16
2288 our stri    wide fixe  15
2289 our str     wide fixe  14
2290 our str     wid  fixe  13
2291 our str     wid  fix   12
2292 ou  str     wid  fix   11
2293 ou  st      wid  fix   10
2294 ou  st      wi   fix   9
2295 ou  st      wi   fi    8
2296 Final file name: oustwifi.adb
2297 @end example
2299 @item 
2300 The file names for all predefined units are always krunched to eight
2301 characters. The krunching of these predefined units uses the following
2302 special prefix replacements:
2305 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxx} 
2306 @item
2308 Prefix
2310 @tab
2312 Replacement
2314 @item
2316 @code{ada-}
2318 @tab
2320 @code{a-}
2322 @item
2324 @code{gnat-}
2326 @tab
2328 @code{g-}
2330 @item
2332 @code{interfac es-}
2334 @tab
2336 @code{i-}
2338 @item
2340 @code{system-}
2342 @tab
2344 @code{s-}
2346 @end multitable
2349 These system files have a hyphen in the second character position. That
2350 is why normal user files replace such a character with a
2351 tilde, to avoid confusion with system file names.
2353 As an example of this special rule, consider
2354 @code{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
2356 @example
2357 ada-strings-wide_fixed 22
2358 a-  strings wide fixed 18
2359 a-  string  wide fixed 17
2360 a-  strin   wide fixed 16
2361 a-  stri    wide fixed 15
2362 a-  stri    wide fixe  14
2363 a-  str     wide fixe  13
2364 a-  str     wid  fixe  12
2365 a-  str     wid  fix   11
2366 a-  st      wid  fix   10
2367 a-  st      wi   fix   9
2368 a-  st      wi   fi    8
2369 Final file name: a-stwifi.adb
2370 @end example
2371 @end itemize
2373 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
2374 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
2375 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
2376 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
2377 krunched name of a file.
2379 @node Examples of gnatkr Usage,,Krunching Method,File Name Krunching with gnatkr
2380 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id21}@anchor{53}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model examples-of-gnatkr-usage}@anchor{54}
2381 @subsubsection Examples of @code{gnatkr} Usage
2384 @example
2385 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
2386 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
2387 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
2388 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
2389 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
2390 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
2391 @end example
2393 @node Renaming Files with gnatchop,,File Name Krunching with gnatkr,File Naming Topics and Utilities
2394 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id22}@anchor{55}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model renaming-files-with-gnatchop}@anchor{1d}
2395 @subsection Renaming Files with @code{gnatchop}
2398 @geindex gnatchop
2400 This section discusses how to handle files with multiple units by using
2401 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
2402 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
2404 @menu
2405 * Handling Files with Multiple Units:: 
2406 * Operating gnatchop in Compilation Mode:: 
2407 * Command Line for gnatchop:: 
2408 * Switches for gnatchop:: 
2409 * Examples of gnatchop Usage:: 
2411 @end menu
2413 @node Handling Files with Multiple Units,Operating gnatchop in Compilation Mode,,Renaming Files with gnatchop
2414 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id23}@anchor{56}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model handling-files-with-multiple-units}@anchor{57}
2415 @subsubsection Handling Files with Multiple Units
2418 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
2419 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
2420 between the file name and the unit name.
2422 If you want to keep your files with multiple units,
2423 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation system,
2424 you can use @code{gnatname} to generate or update your project files.
2425 Generated or modified project files can be processed by GNAT.
2427 See @ref{42,,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname}
2428 for more details on how to use @cite{gnatname}.
2430 Alternatively, if you want to permanently restructure a set of 'foreign'
2431 files so that they match the GNAT rules, and do the remaining development
2432 using the GNAT structure, you can simply use @code{gnatchop} once, generate the
2433 new set of files and work with them from that point on.
2435 Note that if your file containing multiple units starts with a byte order
2436 mark (BOM) specifying UTF-8 encoding, then the files generated by gnatchop
2437 will each start with a copy of this BOM, meaning that they can be compiled
2438 automatically in UTF-8 mode without needing to specify an explicit encoding.
2440 @node Operating gnatchop in Compilation Mode,Command Line for gnatchop,Handling Files with Multiple Units,Renaming Files with gnatchop
2441 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model operating-gnatchop-in-compilation-mode}@anchor{58}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id24}@anchor{59}
2442 @subsubsection Operating gnatchop in Compilation Mode
2445 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
2446 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
2447 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
2448 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
2449 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
2450 belong to the following unit. These rules
2451 almost always result in the right choice of
2452 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
2453 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
2454 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
2455 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
2457 However, using a special option to activate 'compilation mode',
2458 @code{gnatchop}
2459 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
2460 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
2461 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
2462 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
2463 in a quite different manner.
2465 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
2466 only configuration pragmas, then this file is appended to the
2467 @code{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
2468 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
2469 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
2470 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
2471 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
2472 @code{gnat.adc} file is the representation
2473 of a compilation environment. For more information on the
2474 @code{gnat.adc} file, see @ref{3f,,Handling of Configuration Pragmas}.
2476 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
2477 is given a file that starts with
2478 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
2479 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
2480 behavior provides the required behavior described in the RM for the
2481 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
2482 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
2483 units.
2485 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
2486 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
2487 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
2488 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
2489 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
2490 compilation.
2492 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
2493 compilation mode described above is used only if you need exactly
2494 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
2495 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
2496 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
2497 switch provides the required behavior, and is for example the mode
2498 in which GNAT processes the ACVC tests.
2500 @node Command Line for gnatchop,Switches for gnatchop,Operating gnatchop in Compilation Mode,Renaming Files with gnatchop
2501 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id25}@anchor{5a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model command-line-for-gnatchop}@anchor{5b}
2502 @subsubsection Command Line for @code{gnatchop}
2505 The @code{gnatchop} command has the form:
2507 @example
2508 $ gnatchop switches file_name [file_name ...]
2509       [directory]
2510 @end example
2512 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
2513 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
2514 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
2515 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
2517 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
2518 the current directory for each unit in each of the files.
2520 @code{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
2521 the output files will be written. If it is not specified, all files are
2522 written to the current directory.
2524 For example, given a
2525 file called @code{hellofiles} containing
2527 @example
2528 procedure Hello;
2530 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
2531 procedure Hello is
2532 begin
2533    Put_Line ("Hello");
2534 end Hello;
2535 @end example
2537 the command
2539 @example
2540 $ gnatchop hellofiles
2541 @end example
2543 generates two files in the current directory, one called
2544 @code{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
2545 and the other called @code{hello.adb} containing the remaining text. The
2546 original file is not affected. The generated files can be compiled in
2547 the normal manner.
2549 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
2550 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
2551 new sources.
2553 For example, given a
2554 file called @code{toto.txt} containing
2556 @example
2557 --  Just a comment
2558 @end example
2560 the command
2562 @example
2563 $ gnatchop toto.txt
2564 @end example
2566 will not produce any new file and will result in the following warnings:
2568 @example
2569 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
2570 no compilation units found
2571 no source files written
2572 @end example
2574 @node Switches for gnatchop,Examples of gnatchop Usage,Command Line for gnatchop,Renaming Files with gnatchop
2575 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-gnatchop}@anchor{5c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id26}@anchor{5d}
2576 @subsubsection Switches for @code{gnatchop}
2579 @code{gnatchop} recognizes the following switches:
2581 @geindex --version (gnatchop)
2584 @table @asis
2586 @item @code{--version}
2588 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
2589 @end table
2591 @geindex --help (gnatchop)
2594 @table @asis
2596 @item @code{--help}
2598 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
2599 all other options.
2600 @end table
2602 @geindex -c (gnatchop)
2605 @table @asis
2607 @item @code{-c}
2609 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
2610 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
2611 previous section for a full description of this mode.
2613 @item @code{-gnat@emph{xxx}}
2615 This passes the given @code{-gnat@emph{xxx}} switch to @code{gnat} which is
2616 used to parse the given file. Not all @emph{xxx} options make sense,
2617 but for example, the use of @code{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
2618 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
2620 @item @code{-h}
2622 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
2623 output file showing usage information.
2624 @end table
2626 @geindex -k (gnatchop)
2629 @table @asis
2631 @item @code{-k@emph{mm}}
2633 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
2634 of characters.
2635 This is useful if the
2636 resulting set of files is required to be interoperable with systems
2637 which limit the length of file names.
2638 No space is allowed between the @code{-k} and the numeric value. The numeric
2639 value may be omitted in which case a default of @code{-k8},
2640 suitable for use
2641 with DOS-like file systems, is used. If no @code{-k} switch
2642 is present then
2643 there is no limit on the length of file names.
2644 @end table
2646 @geindex -p (gnatchop)
2649 @table @asis
2651 @item @code{-p}
2653 Causes the file modification time stamp of the input file to be
2654 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
2655 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
2656 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
2657 @end table
2659 @geindex -q (gnatchop)
2662 @table @asis
2664 @item @code{-q}
2666 Causes output of informational messages indicating the set of generated
2667 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
2668 @end table
2670 @geindex -r (gnatchop)
2672 @geindex Source_Reference pragmas
2675 @table @asis
2677 @item @code{-r}
2679 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
2680 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
2681 of the original unchopped file. This switch causes
2682 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
2683 generated files to refers back to the original file name and line number.
2684 The result is that all error messages refer back to the original
2685 unchopped file.
2686 In addition, the debugging information placed into the object file (when
2687 the @code{-g} switch of @code{gcc} or @code{gnatmake} is
2688 specified)
2689 also refers back to this original file so that tools like profilers and
2690 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
2692 If the original file to be chopped itself contains
2693 a @code{Source_Reference}
2694 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
2695 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
2696 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
2697 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
2698 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
2699 contain preprocessing statements and multiple units.
2700 @end table
2702 @geindex -v (gnatchop)
2705 @table @asis
2707 @item @code{-v}
2709 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
2710 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
2711 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
2712 @end table
2714 @geindex -w (gnatchop)
2717 @table @asis
2719 @item @code{-w}
2721 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
2722 fatal error if there is already a file with the same name as a
2723 file it would otherwise output, in other words if the files to be
2724 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
2725 check, and causes all but the last instance of such duplicated
2726 units to be skipped.
2727 @end table
2729 @geindex --GCC= (gnatchop)
2732 @table @asis
2734 @item @code{--GCC=@emph{xxxx}}
2736 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
2737 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
2738 @end table
2740 @node Examples of gnatchop Usage,,Switches for gnatchop,Renaming Files with gnatchop
2741 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id27}@anchor{5e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model examples-of-gnatchop-usage}@anchor{5f}
2742 @subsubsection Examples of @code{gnatchop} Usage
2745 @example
2746 $ gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
2747 @end example
2749 Chops the source file @code{hello_s.ada}. The output files will be
2750 placed in the directory @code{prerelease/files},
2751 overwriting any
2752 files with matching names in that directory (no files in the current
2753 directory are modified).
2755 @example
2756 $ gnatchop archive
2757 @end example
2759 Chops the source file @code{archive}
2760 into the current directory. One
2761 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
2762 around, for example in email messages. The required sources are simply
2763 concatenated (for example, using a Unix @code{cat}
2764 command), and then
2765 @code{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
2766 file names.
2768 @example
2769 $ gnatchop file1 file2 file3 direc
2770 @end example
2772 Chops all units in files @code{file1}, @code{file2}, @code{file3}, placing
2773 the resulting files in the directory @code{direc}. Note that if any units
2774 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
2775 is generated, and no files are written. To override this check, use the
2776 @code{-w} switch,
2777 in which case the last occurrence in the last file will
2778 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
2779 unit will be skipped.
2781 @node Configuration Pragmas,Generating Object Files,File Naming Topics and Utilities,The GNAT Compilation Model
2782 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id28}@anchor{60}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model configuration-pragmas}@anchor{25}
2783 @section Configuration Pragmas
2786 @geindex Configuration pragmas
2788 @geindex Pragmas
2789 @geindex configuration
2791 Configuration pragmas include those pragmas described as
2792 such in the Ada Reference Manual, as well as
2793 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas.
2794 See the @code{Implementation_Defined_Pragmas} chapter in the
2795 @cite{GNAT_Reference_Manual} for details on these
2796 additional GNAT-specific configuration pragmas.
2797 Most notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
2798 specifying non-default names for source files, is a configuration
2799 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
2800 recognized by GNAT:
2802 @example
2803 Ada_83
2804 Ada_95
2805 Ada_05
2806 Ada_2005
2807 Ada_12
2808 Ada_2012
2809 Allow_Integer_Address
2810 Annotate
2811 Assertion_Policy
2812 Assume_No_Invalid_Values
2813 C_Pass_By_Copy
2814 Check_Float_Overflow
2815 Check_Name
2816 Check_Policy
2817 Compile_Time_Error
2818 Compile_Time_Warning
2819 Compiler_Unit
2820 Compiler_Unit_Warning
2821 Component_Alignment
2822 Convention_Identifier
2823 Debug_Policy
2824 Detect_Blocking
2825 Default_Scalar_Storage_Order
2826 Default_Storage_Pool
2827 Disable_Atomic_Synchronization
2828 Discard_Names
2829 Elaboration_Checks
2830 Eliminate
2831 Enable_Atomic_Synchronization
2832 Extend_System
2833 Extensions_Allowed
2834 External_Name_Casing
2835 Fast_Math
2836 Favor_Top_Level
2837 Ignore_Pragma
2838 Implicit_Packing
2839 Initialize_Scalars
2840 Interrupt_State
2841 License
2842 Locking_Policy
2843 No_Component_Reordering
2844 No_Heap_Finalization
2845 No_Run_Time
2846 No_Strict_Aliasing
2847 Normalize_Scalars
2848 Optimize_Alignment
2849 Overflow_Mode
2850 Overriding_Renamings
2851 Partition_Elaboration_Policy
2852 Persistent_BSS
2853 Prefix_Exception_Messages
2854 Priority_Specific_Dispatching
2855 Profile
2856 Profile_Warnings
2857 Propagate_Exceptions
2858 Queuing_Policy
2859 Rational
2860 Ravenscar
2861 Rename_Pragma
2862 Restricted_Run_Time
2863 Restrictions
2864 Restrictions_Warnings
2865 Reviewable
2866 Short_Circuit_And_Or
2867 Short_Descriptors
2868 Source_File_Name
2869 Source_File_Name_Project
2870 SPARK_Mode
2871 Style_Checks
2872 Suppress
2873 Suppress_Exception_Locations
2874 Task_Dispatching_Policy
2875 Unevaluated_Use_Of_Old
2876 Universal_Data
2877 Unsuppress
2878 Use_VADS_Size
2879 Validity_Checks
2880 Warning_As_Error
2881 Warnings
2882 Wide_Character_Encoding
2883 @end example
2885 @menu
2886 * Handling of Configuration Pragmas:: 
2887 * The Configuration Pragmas Files:: 
2889 @end menu
2891 @node Handling of Configuration Pragmas,The Configuration Pragmas Files,,Configuration Pragmas
2892 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id29}@anchor{61}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model handling-of-configuration-pragmas}@anchor{3f}
2893 @subsection Handling of Configuration Pragmas
2896 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
2897 unit, or they can appear in a configuration pragma file to apply to
2898 all compilations performed in a given compilation environment.
2900 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
2901 way to handle configuration pragmas following the semantics for
2902 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
2903 See @ref{58,,Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
2904 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
2905 @code{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
2906 as described in the following section.
2908 In the case of @code{Restrictions} pragmas appearing as configuration
2909 pragmas in individual compilation units, the exact handling depends on
2910 the type of restriction.
2912 Restrictions that require partition-wide consistency (like
2913 @code{No_Tasking}) are
2914 recognized wherever they appear
2915 and can be freely inherited, e.g. from a @emph{with}ed unit to the @emph{with}ing
2916 unit. This makes sense since the binder will in any case insist on seeing
2917 consistent use, so any unit not conforming to any restrictions that are
2918 anywhere in the partition will be rejected, and you might as well find
2919 that out at compile time rather than at bind time.
2921 For restrictions that do not require partition-wide consistency, e.g.
2922 SPARK or No_Implementation_Attributes, in general the restriction applies
2923 only to the unit in which the pragma appears, and not to any other units.
2925 The exception is No_Elaboration_Code which always applies to the entire
2926 object file from a compilation, i.e. to the body, spec, and all subunits.
2927 This restriction can be specified in a configuration pragma file, or it
2928 can be on the body and/or the spec (in eithe case it applies to all the
2929 relevant units). It can appear on a subunit only if it has previously
2930 appeared in the body of spec.
2932 @node The Configuration Pragmas Files,,Handling of Configuration Pragmas,Configuration Pragmas
2933 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-configuration-pragmas-files}@anchor{62}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id30}@anchor{63}
2934 @subsection The Configuration Pragmas Files
2937 @geindex gnat.adc
2939 In GNAT a compilation environment is defined by the current
2940 directory at the time that a compile command is given. This current
2941 directory is searched for a file whose name is @code{gnat.adc}. If
2942 this file is present, it is expected to contain one or more
2943 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
2944 However, if the switch @code{-gnatA} is used, @code{gnat.adc} is not
2945 considered. When taken into account, @code{gnat.adc} is added to the
2946 dependencies, so that if @code{gnat.adc} is modified later, an invocation of
2947 @code{gnatmake} will recompile the source.
2949 Configuration pragmas may be entered into the @code{gnat.adc} file
2950 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
2951 configuration pragmas, or more conveniently by direct editing of the
2952 @code{gnat.adc} file, which is a standard format source file.
2954 Besides @code{gnat.adc}, additional files containing configuration
2955 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
2956 @code{-gnatec=@emph{path}} where @code{path} must designate an existing file that
2957 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
2958 in addition to those found in @code{gnat.adc} (provided @code{gnat.adc}
2959 is present and switch @code{-gnatA} is not used).
2961 It is allowable to specify several switches @code{-gnatec=}, all of which
2962 will be taken into account.
2964 Files containing configuration pragmas specified with switches
2965 @code{-gnatec=} are added to the dependencies, unless they are
2966 temporary files. A file is considered temporary if its name ends in
2967 @code{.tmp} or @code{.TMP}. Certain tools follow this naming
2968 convention because they pass information to @code{gcc} via
2969 temporary files that are immediately deleted; it doesn't make sense to
2970 depend on a file that no longer exists. Such tools include
2971 @code{gprbuild}, @code{gnatmake}, and @code{gnatcheck}.
2973 By default, configuration pragma files are stored by their absolute paths in
2974 ALI files. You can use the @code{-gnateb} switch in order to store them by
2975 their basename instead.
2977 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
2978 project attributes.
2980 @c --Comment
2981 @c See :ref:`Specifying_Configuration_Pragmas` for more details.
2983 @node Generating Object Files,Source Dependencies,Configuration Pragmas,The GNAT Compilation Model
2984 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-object-files}@anchor{26}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id31}@anchor{64}
2985 @section Generating Object Files
2988 An Ada program consists of a set of source files, and the first step in
2989 compiling the program is to generate the corresponding object files.
2990 These are generated by compiling a subset of these source files.
2991 The files you need to compile are the following:
2994 @itemize *
2996 @item 
2997 If a package spec has no body, compile the package spec to produce the
2998 object file for the package.
3000 @item 
3001 If a package has both a spec and a body, compile the body to produce the
3002 object file for the package. The source file for the package spec need
3003 not be compiled in this case because there is only one object file, which
3004 contains the code for both the spec and body of the package.
3006 @item 
3007 For a subprogram, compile the subprogram body to produce the object file
3008 for the subprogram. The spec, if one is present, is as usual in a
3009 separate file, and need not be compiled.
3010 @end itemize
3012 @geindex Subunits
3015 @itemize *
3017 @item 
3018 In the case of subunits, only compile the parent unit. A single object
3019 file is generated for the entire subunit tree, which includes all the
3020 subunits.
3022 @item 
3023 Compile child units independently of their parent units
3024 (though, of course, the spec of all the ancestor unit must be present in order
3025 to compile a child unit).
3027 @geindex Generics
3029 @item 
3030 Compile generic units in the same manner as any other units. The object
3031 files in this case are small dummy files that contain at most the
3032 flag used for elaboration checking. This is because GNAT always handles generic
3033 instantiation by means of macro expansion. However, it is still necessary to
3034 compile generic units, for dependency checking and elaboration purposes.
3035 @end itemize
3037 The preceding rules describe the set of files that must be compiled to
3038 generate the object files for a program. Each object file has the same
3039 name as the corresponding source file, except that the extension is
3040 @code{.o} as usual.
3042 You may wish to compile other files for the purpose of checking their
3043 syntactic and semantic correctness. For example, in the case where a
3044 package has a separate spec and body, you would not normally compile the
3045 spec. However, it is convenient in practice to compile the spec to make
3046 sure it is error-free before compiling clients of this spec, because such
3047 compilations will fail if there is an error in the spec.
3049 GNAT provides an option for compiling such files purely for the
3050 purposes of checking correctness; such compilations are not required as
3051 part of the process of building a program. To compile a file in this
3052 checking mode, use the @code{-gnatc} switch.
3054 @node Source Dependencies,The Ada Library Information Files,Generating Object Files,The GNAT Compilation Model
3055 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id32}@anchor{65}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model source-dependencies}@anchor{27}
3056 @section Source Dependencies
3059 A given object file clearly depends on the source file which is compiled
3060 to produce it. Here we are using "depends" in the sense of a typical
3061 @code{make} utility; in other words, an object file depends on a source
3062 file if changes to the source file require the object file to be
3063 recompiled.
3064 In addition to this basic dependency, a given object may depend on
3065 additional source files as follows:
3068 @itemize *
3070 @item 
3071 If a file being compiled @emph{with}s a unit @code{X}, the object file
3072 depends on the file containing the spec of unit @code{X}. This includes
3073 files that are @emph{with}ed implicitly either because they are parents
3074 of @emph{with}ed child units or they are run-time units required by the
3075 language constructs used in a particular unit.
3077 @item 
3078 If a file being compiled instantiates a library level generic unit, the
3079 object file depends on both the spec and body files for this generic
3080 unit.
3082 @item 
3083 If a file being compiled instantiates a generic unit defined within a
3084 package, the object file depends on the body file for the package as
3085 well as the spec file.
3086 @end itemize
3088 @geindex Inline
3090 @geindex -gnatn switch
3093 @itemize *
3095 @item 
3096 If a file being compiled contains a call to a subprogram for which
3097 pragma @code{Inline} applies and inlining is activated with the
3098 @code{-gnatn} switch, the object file depends on the file containing the
3099 body of this subprogram as well as on the file containing the spec. Note
3100 that for inlining to actually occur as a result of the use of this switch,
3101 it is necessary to compile in optimizing mode.
3103 @geindex -gnatN switch
3105 The use of @code{-gnatN} activates  inlining optimization
3106 that is performed by the front end of the compiler. This inlining does
3107 not require that the code generation be optimized. Like @code{-gnatn},
3108 the use of this switch generates additional dependencies.
3110 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
3111 of GNAT other than for the JVM, .NET or GNAAMP platforms), then the use of
3112 @code{-gnatN} is deprecated, and the use of @code{-gnatn} is preferred.
3113 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
3114 inlining, but that is no longer the case.
3116 @item 
3117 If an object file @code{O} depends on the proper body of a subunit through
3118 inlining or instantiation, it depends on the parent unit of the subunit.
3119 This means that any modification of the parent unit or one of its subunits
3120 affects the compilation of @code{O}.
3122 @item 
3123 The object file for a parent unit depends on all its subunit body files.
3125 @item 
3126 The previous two rules meant that for purposes of computing dependencies and
3127 recompilation, a body and all its subunits are treated as an indivisible whole.
3129 These rules are applied transitively: if unit @code{A} @emph{with}s
3130 unit @code{B}, whose elaboration calls an inlined procedure in package
3131 @code{C}, the object file for unit @code{A} will depend on the body of
3132 @code{C}, in file @code{c.adb}.
3134 The set of dependent files described by these rules includes all the
3135 files on which the unit is semantically dependent, as dictated by the
3136 Ada language standard. However, it is a superset of what the
3137 standard describes, because it includes generic, inline, and subunit
3138 dependencies.
3140 An object file must be recreated by recompiling the corresponding source
3141 file if any of the source files on which it depends are modified. For
3142 example, if the @code{make} utility is used to control compilation,
3143 the rule for an Ada object file must mention all the source files on
3144 which the object file depends, according to the above definition.
3145 The determination of the necessary
3146 recompilations is done automatically when one uses @code{gnatmake}.
3147 @end itemize
3149 @node The Ada Library Information Files,Binding an Ada Program,Source Dependencies,The GNAT Compilation Model
3150 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id33}@anchor{66}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-ada-library-information-files}@anchor{28}
3151 @section The Ada Library Information Files
3154 @geindex Ada Library Information files
3156 @geindex ALI files
3158 Each compilation actually generates two output files. The first of these
3159 is the normal object file that has a @code{.o} extension. The second is a
3160 text file containing full dependency information. It has the same
3161 name as the source file, but an @code{.ali} extension.
3162 This file is known as the Ada Library Information (@code{ALI}) file.
3163 The following information is contained in the @code{ALI} file.
3166 @itemize *
3168 @item 
3169 Version information (indicates which version of GNAT was used to compile
3170 the unit(s) in question)
3172 @item 
3173 Main program information (including priority and time slice settings,
3174 as well as the wide character encoding used during compilation).
3176 @item 
3177 List of arguments used in the @code{gcc} command for the compilation
3179 @item 
3180 Attributes of the unit, including configuration pragmas used, an indication
3181 of whether the compilation was successful, exception model used etc.
3183 @item 
3184 A list of relevant restrictions applying to the unit (used for consistency)
3185 checking.
3187 @item 
3188 Categorization information (e.g., use of pragma @code{Pure}).
3190 @item 
3191 Information on all @emph{with}ed units, including presence of
3192 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas.
3194 @item 
3195 Information from any @code{Linker_Options} pragmas used in the unit
3197 @item 
3198 Information on the use of @code{Body_Version} or @code{Version}
3199 attributes in the unit.
3201 @item 
3202 Dependency information. This is a list of files, together with
3203 time stamp and checksum information. These are files on which
3204 the unit depends in the sense that recompilation is required
3205 if any of these units are modified.
3207 @item 
3208 Cross-reference data. Contains information on all entities referenced
3209 in the unit. Used by tools like @code{gnatxref} and @code{gnatfind} to
3210 provide cross-reference information.
3211 @end itemize
3213 For a full detailed description of the format of the @code{ALI} file,
3214 see the source of the body of unit @code{Lib.Writ}, contained in file
3215 @code{lib-writ.adb} in the GNAT compiler sources.
3217 @node Binding an Ada Program,GNAT and Libraries,The Ada Library Information Files,The GNAT Compilation Model
3218 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id34}@anchor{67}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model binding-an-ada-program}@anchor{29}
3219 @section Binding an Ada Program
3222 When using languages such as C and C++, once the source files have been
3223 compiled the only remaining step in building an executable program
3224 is linking the object modules together. This means that it is possible to
3225 link an inconsistent version of a program, in which two units have
3226 included different versions of the same header.
3228 The rules of Ada do not permit such an inconsistent program to be built.
3229 For example, if two clients have different versions of the same package,
3230 it is illegal to build a program containing these two clients.
3231 These rules are enforced by the GNAT binder, which also determines an
3232 elaboration order consistent with the Ada rules.
3234 The GNAT binder is run after all the object files for a program have
3235 been created. It is given the name of the main program unit, and from
3236 this it determines the set of units required by the program, by reading the
3237 corresponding ALI files. It generates error messages if the program is
3238 inconsistent or if no valid order of elaboration exists.
3240 If no errors are detected, the binder produces a main program, in Ada by
3241 default, that contains calls to the elaboration procedures of those
3242 compilation unit that require them, followed by
3243 a call to the main program. This Ada program is compiled to generate the
3244 object file for the main program. The name of
3245 the Ada file is @code{b~xxx}.adb` (with the corresponding spec
3246 @code{b~xxx}.ads`) where @code{xxx} is the name of the
3247 main program unit.
3249 Finally, the linker is used to build the resulting executable program,
3250 using the object from the main program from the bind step as well as the
3251 object files for the Ada units of the program.
3253 @node GNAT and Libraries,Conditional Compilation,Binding an Ada Program,The GNAT Compilation Model
3254 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model gnat-and-libraries}@anchor{2a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id35}@anchor{68}
3255 @section GNAT and Libraries
3258 @geindex Library building and using
3260 This section describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
3261 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
3262 Project Manager facility (see the @emph{GNAT_Project_Manager} chapter of the
3263 @emph{GPRbuild User's Guide}) before reading this chapter.
3265 @menu
3266 * Introduction to Libraries in GNAT:: 
3267 * General Ada Libraries:: 
3268 * Stand-alone Ada Libraries:: 
3269 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library:: 
3271 @end menu
3273 @node Introduction to Libraries in GNAT,General Ada Libraries,,GNAT and Libraries
3274 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model introduction-to-libraries-in-gnat}@anchor{69}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id36}@anchor{6a}
3275 @subsection Introduction to Libraries in GNAT
3278 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
3279 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
3280 applications that use it. A library can be either statically linked with the
3281 application, in which case its code is directly included in the application,
3282 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
3283 its code is shared by all applications making use of this library.
3285 GNAT supports both types of libraries.
3286 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
3287 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
3288 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
3289 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
3290 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
3292 In the GNAT environment, a library has three types of components:
3295 @itemize *
3297 @item 
3298 Source files,
3300 @item 
3301 @code{ALI} files (see @ref{28,,The Ada Library Information Files}), and
3303 @item 
3304 Object files, an archive or a shared library.
3305 @end itemize
3307 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
3308 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
3309 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
3310 reflecting the library services along with all the units needed to compile
3311 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
3312 inlined routine. In the case of @emph{stand-alone libraries} those exposed
3313 units are called @emph{interface units} (@ref{6b,,Stand-alone Ada Libraries}).
3315 All compilation units comprising an application, including those in a library,
3316 need to be elaborated in an order partially defined by Ada's semantics. GNAT
3317 computes the elaboration order from the @code{ALI} files and this is why they
3318 constitute a mandatory part of GNAT libraries.
3319 @emph{Stand-alone libraries} are the exception to this rule because a specific
3320 library elaboration routine is produced independently of the application(s)
3321 using the library.
3323 @node General Ada Libraries,Stand-alone Ada Libraries,Introduction to Libraries in GNAT,GNAT and Libraries
3324 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model general-ada-libraries}@anchor{6c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id37}@anchor{6d}
3325 @subsection General Ada Libraries
3328 @menu
3329 * Building a library:: 
3330 * Installing a library:: 
3331 * Using a library:: 
3333 @end menu
3335 @node Building a library,Installing a library,,General Ada Libraries
3336 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model building-a-library}@anchor{6e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id38}@anchor{6f}
3337 @subsubsection Building a library
3340 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
3341 which supports a special type of project called a @emph{Library Project}
3342 (see the @emph{Library Projects} section in the @emph{GNAT Project Manager}
3343 chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}).
3345 A project is considered a library project, when two project-level attributes
3346 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
3347 control different aspects of library configuration, additional optional
3348 project-level attributes can be specified:
3351 @itemize *
3353 @item 
3355 @table @asis
3357 @item @code{Library_Kind}
3359 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
3360 @end table
3362 @item 
3364 @table @asis
3366 @item @code{Library_Version}
3368 This attribute specifies the library version; this value is used
3369 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
3370 installed versions of the binaries are compatible.
3371 @end table
3373 @item 
3374 @code{Library_Options}
3376 @item 
3378 @table @asis
3380 @item @code{Library_GCC}
3382 These attributes specify additional low-level options to be used during
3383 library generation, and redefine the actual application used to generate
3384 library.
3385 @end table
3386 @end itemize
3388 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
3389 including recompilation of the source files for which objects do not exist
3390 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
3391 the library (i.e., copying associated source, object and @code{ALI} files
3392 to the specified location).
3394 Here is a simple library project file:
3396 @example
3397 project My_Lib is
3398   for Source_Dirs use ("src1", "src2");
3399   for Object_Dir use "obj";
3400   for Library_Name use "mylib";
3401   for Library_Dir use "lib";
3402   for Library_Kind use "dynamic";
3403 end My_lib;
3404 @end example
3406 and the compilation command to build and install the library:
3408 @example
3409 $ gnatmake -Pmy_lib
3410 @end example
3412 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
3413 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
3414 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
3415 steps are discussed below.
3417 There are various possibilities for compiling the units that make up the
3418 library: for example with a Makefile (@ref{70,,Using the GNU make Utility}) or
3419 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
3420 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
3421 interface of the library. This dummy main program can then be given to
3422 @code{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
3424 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
3425 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
3427 Here is an example of such a dummy program:
3429 @example
3430 with My_Lib.Service1;
3431 with My_Lib.Service2;
3432 with My_Lib.Service3;
3433 procedure My_Lib_Dummy is
3434 begin
3435    null;
3436 end;
3437 @end example
3439 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
3441 @example
3442 # compiling the library
3443 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
3445 # we don't need the dummy object itself
3446 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
3448 # create an archive with the remaining objects
3449 $ ar rc libmy_lib.a *.o
3450 # some systems may require "ranlib" to be run as well
3452 # or create a shared library
3453 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
3454 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
3456 # remove the object files that are now in the library
3457 $ rm *.o
3459 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
3460 # regenerate the objects that are in the library
3461 $ chmod -w *.ali
3462 @end example
3464 Please note that the library must have a name of the form @code{lib@emph{xxx}.a}
3465 or @code{lib@emph{xxx}.so} (or @code{lib@emph{xxx}.dll} on Windows) in order to
3466 be accessed by the directive @code{-l@emph{xxx}} at link time.
3468 @node Installing a library,Using a library,Building a library,General Ada Libraries
3469 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model installing-a-library}@anchor{71}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id39}@anchor{72}
3470 @subsubsection Installing a library
3473 @geindex ADA_PROJECT_PATH
3475 @geindex GPR_PROJECT_PATH
3477 If you use project files, library installation is part of the library build
3478 process (see the @emph{Installing a Library with Project Files} section of the
3479 @emph{GNAT Project Manager} chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}).
3481 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
3482 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
3483 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
3484 @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}. Alternatively, the system
3485 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
3486 paths, by specifying the libraries' location in the configuration files
3487 @code{ada_source_path} and @code{ada_object_path}. These configuration files
3488 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
3489 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
3491 @example
3492 $ gcc -v
3493 @end example
3495 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
3496 must contain one unique directory name.
3497 Those names are added to the corresponding path
3498 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
3499 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
3500 are located.
3502 The files @code{ada_source_path} and @code{ada_object_path} might not be
3503 present in a
3504 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
3505 the directories @code{adainclude} (for the sources) and @code{adalib} (for the
3506 objects and @code{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
3507 look in @code{adainclude} and @code{adalib}, and thus the
3508 @code{ada_source_path} file
3509 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
3510 be @code{adainclude}). In the same way, the @code{ada_object_path} file must
3511 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
3512 be @code{adalib}).
3514 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
3515 time with the switch @code{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
3516 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
3517 recognized by @code{gcc}, @code{gnatmake}, @code{gnatbind},
3518 @code{gnatls}, @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
3520 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
3521 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
3522 library must be installed before the GNAT library if it redefines
3523 any part of it.
3525 @node Using a library,,Installing a library,General Ada Libraries
3526 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-a-library}@anchor{74}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id40}@anchor{75}
3527 @subsubsection Using a library
3530 Once again, the project facility greatly simplifies the use of
3531 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
3532 @emph{with} clause in the user project. For instance, to make use of the
3533 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
3534 write:
3536 @example
3537 with "my_lib";
3538 project My_Proj is
3539   ...
3540 end My_Proj;
3541 @end example
3543 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT's
3544 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
3545 following project, when @emph{with}ed by your main project, will link with the
3546 third-party library @code{liba.a}:
3548 @example
3549 project Liba is
3550    for Externally_Built use "true";
3551    for Source_Files use ();
3552    for Library_Dir use "lib";
3553    for Library_Name use "a";
3554    for Library_Kind use "static";
3555 end Liba;
3556 @end example
3558 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
3559 especially interesting in the context of systems with several interdependent
3560 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
3561 left to the tools having visibility over project dependence information.
3563 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
3564 library is on both your source and object path
3565 (see @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
3566 and @ref{76,,Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
3567 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
3568 library at link time.
3570 For example, you can use the library @code{mylib} installed in
3571 @code{/dir/my_lib_src} and @code{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
3573 @example
3574 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \\
3575   -largs -lmy_lib
3576 @end example
3578 This can be expressed more simply:
3580 @example
3581 $ gnatmake my_appl
3582 @end example
3584 when the following conditions are met:
3587 @itemize *
3589 @item 
3590 @code{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
3591 variable 
3592 @geindex ADA_INCLUDE_PATH
3593 @geindex environment variable; ADA_INCLUDE_PATH
3594 @code{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
3595 @code{ada_source_path}
3597 @item 
3598 @code{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
3599 variable 
3600 @geindex ADA_OBJECTS_PATH
3601 @geindex environment variable; ADA_OBJECTS_PATH
3602 @code{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
3603 @code{ada_object_path}
3605 @item 
3606 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
3607 For example:
3609 @example
3610 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
3611 @end example
3612 @end itemize
3614 Note that you may also load a library dynamically at
3615 run time given its filename, as illustrated in the GNAT @code{plugins} example
3616 in the directory @code{share/examples/gnat/plugins} within the GNAT
3617 install area.
3619 @node Stand-alone Ada Libraries,Rebuilding the GNAT Run-Time Library,General Ada Libraries,GNAT and Libraries
3620 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model stand-alone-ada-libraries}@anchor{6b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id41}@anchor{77}
3621 @subsection Stand-alone Ada Libraries
3624 @geindex Stand-alone libraries
3626 @menu
3627 * Introduction to Stand-alone Libraries:: 
3628 * Building a Stand-alone Library:: 
3629 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context:: 
3630 * Restrictions in Stand-alone Libraries:: 
3632 @end menu
3634 @node Introduction to Stand-alone Libraries,Building a Stand-alone Library,,Stand-alone Ada Libraries
3635 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model introduction-to-stand-alone-libraries}@anchor{78}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id42}@anchor{79}
3636 @subsubsection Introduction to Stand-alone Libraries
3639 A Stand-alone Library (abbreviated 'SAL') is a library that contains the
3640 necessary code to
3641 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
3642 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @code{ALI}
3643 files of the
3644 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
3645 to serve as a library interface. In this case, the fully
3646 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
3647 archive, the sources of interface units' specs, and the @code{ALI}
3648 files of interface units.
3649 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
3650 the body's
3651 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
3652 form depend on other units, the source and @code{ALI} files of those must
3653 also be provided.
3655 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
3656 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
3657 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
3658 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
3659 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
3660 then the clients do not need to be relinked.
3662 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
3663 text exposed to the clients.  Such 'information hiding' might be useful or
3664 necessary for various reasons.
3666 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
3667 main routine is not written in Ada.
3669 @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
3670 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id43}@anchor{7a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model building-a-stand-alone-library}@anchor{7b}
3671 @subsubsection Building a Stand-alone Library
3674 GNAT's Project facility provides a simple way of building and installing
3675 stand-alone libraries; see the @emph{Stand-alone Library Projects} section
3676 in the @emph{GNAT Project Manager} chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}.
3677 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
3678 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
3679 @code{Library_Dir}; see the @emph{Library Projects} section in the
3680 @emph{GNAT Project Manager} chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}),
3681 the attribute @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
3683 @example
3684 for Library_Dir use "lib_dir";
3685 for Library_Name use "dummy";
3686 for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
3687 @end example
3689 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
3690 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
3691 of the project file.
3693 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
3694 a package whose name depends on the library name
3695 (@code{b~dummy.ads/b} in the example above).
3696 This binder-generated package includes initialization and
3697 finalization procedures whose
3698 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
3699 in the example
3700 above). The object corresponding to this package is included in the library.
3702 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
3703 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
3704 is built
3705 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
3706 @code{"false"}.
3708 For a Stand-Alone Library, only the @code{ALI} files of the Interface Units
3709 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
3710 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
3711 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
3712 the binding phase will fail.
3714 It is also possible to build an encapsulated library where not only
3715 the code to elaborate and finalize the library is embedded but also
3716 ensuring that the library is linked only against static
3717 libraries. So an encapsulated library only depends on system
3718 libraries, all other code, including the GNAT runtime, is embedded. To
3719 build an encapsulated library the attribute
3720 @code{Library_Standalone} must be set to @code{encapsulated}:
3722 @example
3723 for Library_Dir use "lib_dir";
3724 for Library_Name use "dummy";
3725 for Library_Kind use "dynamic";
3726 for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
3727 for Library_Standalone use "encapsulated";
3728 @end example
3730 The default value for this attribute is @code{standard} in which case
3731 a stand-alone library is built.
3733 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
3734 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
3735 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
3736 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
3737 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
3738 the library directory. The sources of the Interface
3739 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
3740 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
3741 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
3742 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
3743 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
3744 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
3745 files in the Interface Copy directory.
3747 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
3748 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
3751 @itemize *
3753 @item 
3754 Compile all library sources.
3756 @item 
3757 Invoke the binder with the switch @code{-n} (No Ada main program),
3758 with all the @code{ALI} files of the interfaces, and
3759 with the switch @code{-L} to give specific names to the @code{init}
3760 and @code{final} procedures.  For example:
3762 @example
3763 $ gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
3764 @end example
3766 @item 
3767 Compile the binder generated file:
3769 @example
3770 $ gcc -c b~int2.adb
3771 @end example
3773 @item 
3774 Link the dynamic library with all the necessary object files,
3775 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
3776 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
3777 The built library should be placed in a directory different from
3778 the object directory.
3780 @item 
3781 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
3782 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
3783 (i.e., add a word @code{SL} on the line in the @code{ALI} file that starts
3784 with letter 'P') and make the modified copy of the @code{ALI} file
3785 read-only.
3786 @end itemize
3788 Using SALs is not different from using other libraries
3789 (see @ref{74,,Using a library}).
3791 @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
3792 @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}
3793 @subsubsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
3796 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
3797 a non-Ada context.
3799 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
3800 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
3801 or @code{pragma Convention}.
3803 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
3805 @example
3806 package My_Package is
3808    procedure Do_Something;
3809    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
3811    procedure Do_Something_Else;
3812    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
3814 end My_Package;
3815 @end example
3817 On the foreign language side, you must provide a 'foreign' view of the
3818 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
3819 addition to interface subprograms.
3821 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
3822 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
3824 @example
3825 /* the library elaboration procedure */
3826 extern void mylibinit (void);
3828 /* the library finalization procedure */
3829 extern void mylibfinal (void);
3831 /* the interface exported by the library */
3832 extern void do_something (void);
3833 extern void do_something_else (void);
3834 @end example
3836 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
3837 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
3838 example) are called before the library services are used. Any number of
3839 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
3840 procedure of each library is called.
3842 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
3844 @example
3845 #include "mylib_interface.h"
3848 main (void)
3850    /* First, elaborate the library before using it */
3851    mylibinit ();
3853    /* Main program, using the library exported entities */
3854    do_something ();
3855    do_something_else ();
3857    /* Library finalization at the end of the program */
3858    mylibfinal ();
3859    return 0;
3861 @end example
3863 Note that invoking any library finalization procedure generated by
3864 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
3865 Consequently, the
3866 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
3867 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
3868 after the finalization phase.
3870 Note also that special care must be taken with multi-tasks
3871 applications. The initialization and finalization routines are not
3872 protected against concurrent access. If such requirement is needed it
3873 must be ensured at the application level using a specific operating
3874 system services like a mutex or a critical-section.
3876 @node Restrictions in Stand-alone Libraries,,Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context,Stand-alone Ada Libraries
3877 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id45}@anchor{7e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model restrictions-in-stand-alone-libraries}@anchor{7f}
3878 @subsubsection Restrictions in Stand-alone Libraries
3881 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
3882 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
3885 @itemize *
3887 @item 
3888 pragma @code{Locking_Policy}
3890 @item 
3891 pragma @code{Partition_Elaboration_Policy}
3893 @item 
3894 pragma @code{Queuing_Policy}
3896 @item 
3897 pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
3899 @item 
3900 pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
3901 @end itemize
3903 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
3904 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
3905 @code{Program_Error} will
3906 be raised during the elaboration of the conflicting
3907 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
3908 should therefore be well documented.
3910 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
3911 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
3912 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
3913 conflicting libraries.
3915 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
3916 attributes are used inside a library, then you need to
3917 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @code{ALI} files in all
3918 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
3919 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
3920 to be a consideration.
3922 @node Rebuilding the GNAT Run-Time Library,,Stand-alone Ada Libraries,GNAT and Libraries
3923 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id46}@anchor{80}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model rebuilding-the-gnat-run-time-library}@anchor{81}
3924 @subsection Rebuilding the GNAT Run-Time Library
3927 @geindex GNAT Run-Time Library
3928 @geindex rebuilding
3930 @geindex Building the GNAT Run-Time Library
3932 @geindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
3934 @geindex Run-Time Library
3935 @geindex rebuilding
3937 It may be useful to recompile the GNAT library in various debugging or
3938 experimentation contexts. A project file called
3939 @code{libada.gpr} is provided to that effect and can be found in
3940 the directory containing the GNAT library. The location of this
3941 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
3942 be determined by means of the command:
3944 @example
3945 $ gnatls -v
3946 @end example
3948 The last entry in the source search path usually contains the
3949 gnat library (the @code{adainclude} directory). This project file contains its
3950 own documentation and in particular the set of instructions needed to rebuild a
3951 new library and to use it.
3953 Note that rebuilding the GNAT Run-Time is only recommended for temporary
3954 experiments or debugging, and is not supported.
3956 @geindex Conditional compilation
3958 @node Conditional Compilation,Mixed Language Programming,GNAT and Libraries,The GNAT Compilation Model
3959 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id47}@anchor{82}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model conditional-compilation}@anchor{2b}
3960 @section Conditional Compilation
3963 This section presents some guidelines for modeling conditional compilation in Ada and describes the
3964 gnatprep preprocessor utility.
3966 @geindex Conditional compilation
3968 @menu
3969 * Modeling Conditional Compilation in Ada:: 
3970 * Preprocessing with gnatprep:: 
3971 * Integrated Preprocessing:: 
3973 @end menu
3975 @node Modeling Conditional Compilation in Ada,Preprocessing with gnatprep,,Conditional Compilation
3976 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model modeling-conditional-compilation-in-ada}@anchor{83}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id48}@anchor{84}
3977 @subsection Modeling Conditional Compilation in Ada
3980 It is often necessary to arrange for a single source program
3981 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
3982 ways to achieve these different goals. Some examples of the
3983 need for this feature are
3986 @itemize *
3988 @item 
3989 Adapting a program to a different hardware environment
3991 @item 
3992 Adapting a program to a different target architecture
3994 @item 
3995 Turning debugging features on and off
3997 @item 
3998 Arranging for a program to compile with different compilers
3999 @end itemize
4001 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
4002 that is defined as part of the language. The Ada language does not
4003 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
4004 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
4005 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
4006 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
4007 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
4008 separate programs, any one of which might not even be syntactically
4009 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
4010 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
4011 impossible.
4013 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
4014 this section we will discuss how this can
4015 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
4017 @menu
4018 * Use of Boolean Constants:: 
4019 * Debugging - A Special Case:: 
4020 * Conditionalizing Declarations:: 
4021 * Use of Alternative Implementations:: 
4022 * Preprocessing:: 
4024 @end menu
4026 @node Use of Boolean Constants,Debugging - A Special Case,,Modeling Conditional Compilation in Ada
4027 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id49}@anchor{85}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model use-of-boolean-constants}@anchor{86}
4028 @subsubsection Use of Boolean Constants
4031 In the case where the difference is simply which code
4032 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
4033 constants to control which code is executed.
4035 @example
4036 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
4038 if FP_Initialize_Required then
4040 end if;
4041 @end example
4043 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
4044 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
4045 deleted from the program.
4046 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
4047 has been checked for syntactic and semantic correctness.
4048 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
4049 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
4050 is turned on.)
4052 @geindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
4054 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
4055 something like:
4057 @example
4058 package Config is
4059    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
4060    Reset_Available        : constant Boolean := False;
4061    ...
4062 end Config;
4063 @end example
4065 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
4066 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
4067 Then any other unit requiring conditional compilation can do a @emph{with}
4068 of @code{Config} to make the constants visible.
4070 @node Debugging - A Special Case,Conditionalizing Declarations,Use of Boolean Constants,Modeling Conditional Compilation in Ada
4071 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model debugging-a-special-case}@anchor{87}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id50}@anchor{88}
4072 @subsubsection Debugging - A Special Case
4075 A common use of conditional code is to execute statements (for example
4076 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
4077 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
4078 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
4079 is active:
4081 @example
4082 if Debugging then
4083    Put_Line ("got to the first stage!");
4084 end if;
4085 @end example
4089 @example
4090 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
4091    raise Temperature_Crazy;
4092 end if;
4093 @end example
4095 @geindex pragma Assert
4097 Since this is a common case, there are special features to deal with
4098 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
4099 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
4100 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
4101 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
4102 The use of pragma @code{Assert} is described in the
4103 @cite{GNAT_Reference_Manual}, but as an
4104 example, the last test could be written:
4106 @example
4107 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
4108 @end example
4110 or simply
4112 @example
4113 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
4114 @end example
4116 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
4117 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
4118 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
4119 case used as the exception message.
4121 @geindex pragma Assertion_Policy
4123 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
4124 pragma.
4126 @geindex -gnata switch
4128 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
4129 GNAT. Alternatively, you can use the @code{-gnata} switch
4130 to enable assertions from the command line, which applies to
4131 all versions of Ada.
4133 @geindex pragma Debug
4135 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
4136 @code{Debug} can be used:
4138 @example
4139 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
4140 @end example
4142 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
4143 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
4144 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
4145 containing any code you like can be included in the program and then
4146 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
4148 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
4149 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
4150 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
4151 been elaborated.
4153 @geindex pragma Debug_Policy
4155 Debug pragmas are enabled using either the @code{-gnata} switch that also
4156 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
4158 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
4159 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
4160 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
4162 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
4163 and thus they can appear in @code{gnat.adc} if you are not using a
4164 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
4165 in a project file.
4166 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
4167 the @code{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
4168 the status of these pragmas.
4170 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
4171 sequence is required, you can't just write a pragma on its own. You have
4172 to add a @code{null} statement.
4174 @example
4175 if ... then
4176    ... -- some statements
4177 else
4178    pragma Assert (Num_Cases < 10);
4179    null;
4180 end if;
4181 @end example
4183 @node Conditionalizing Declarations,Use of Alternative Implementations,Debugging - A Special Case,Modeling Conditional Compilation in Ada
4184 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model conditionalizing-declarations}@anchor{89}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id51}@anchor{8a}
4185 @subsubsection Conditionalizing Declarations
4188 In some cases it may be necessary to conditionalize declarations to meet
4189 different requirements. For example we might want a bit string whose length
4190 is set to meet some hardware message requirement.
4192 This may be possible using declare blocks controlled
4193 by conditional constants:
4195 @example
4196 if Small_Machine then
4197    declare
4198       X : Bit_String (1 .. 10);
4199    begin
4200       ...
4201    end;
4202 else
4203    declare
4204       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
4205    begin
4206       ...
4207    end;
4208 end if;
4209 @end example
4211 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
4212 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
4213 even though one of them will not be used.
4215 Another approach is to define integer constants, e.g., @code{Bits_Per_Word},
4216 or Boolean constants, e.g., @code{Little_Endian}, and then write declarations
4217 that are parameterized by these constants. For example
4219 @example
4220 for Rec use
4221   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
4222 end record;
4223 @end example
4225 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
4227 @example
4228 for Rec use
4229   Field1 at 0 range 0 .. 32;
4230 end record;
4231 @end example
4233 for the big endian case, or
4235 @example
4236 for Rec use record
4237     Field1 at 0 range 10 .. 32;
4238 end record;
4239 @end example
4241 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
4242 notation is usable for creating static constants, clever use of this
4243 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
4244 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
4245 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
4246 need to define this one yourself).
4248 @node Use of Alternative Implementations,Preprocessing,Conditionalizing Declarations,Modeling Conditional Compilation in Ada
4249 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model use-of-alternative-implementations}@anchor{8b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id52}@anchor{8c}
4250 @subsubsection Use of Alternative Implementations
4253 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
4254 can occur for example if the set of declarations required is radically
4255 different for two different configurations.
4257 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
4258 such code is to write separate units for the different cases. As long as
4259 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
4260 without creating maintenance problems. The approach is to share common
4261 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
4262 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
4263 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
4264 for different versions of the subunit for different targets, where the
4265 build script selects the right one to give to the compiler.
4267 @geindex Subunits (and conditional compilation)
4269 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
4270 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
4271 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
4273 @example
4274 if Ada_2005 then
4275    ... neat Ada 2005 code
4276 else
4277    ... not quite as neat Ada 95 code
4278 end if;
4279 @end example
4281 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
4283 But this won't work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
4284 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
4285 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
4286 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
4287 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
4289 So instead we write
4291 @example
4292 procedure Insert is separate;
4293 @end example
4295 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
4296 code.
4297 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
4298 have two files
4301 @itemize *
4303 @item 
4304 @code{file_queries-insert-2005.adb}
4306 @item 
4307 @code{file_queries-insert-95.adb}
4308 @end itemize
4310 and the build script renames the appropriate file to @code{file_queries-insert.adb} and then carries out the compilation.
4312 This can also be done with project files' naming schemes. For example:
4314 @example
4315 for body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
4316 @end example
4318 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
4319 than @code{ads} / @code{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
4320 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
4321 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
4322 default naming scheme.
4324 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
4325 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
4326 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
4327 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
4328 spec: @code{s-asthan.ads} which is the same for all architectures, and three
4329 bodies:
4332 @itemize *
4334 @item 
4336 @table @asis
4338 @item @code{s-asthan.adb}
4340 used for all non-VMS operating systems
4341 @end table
4343 @item 
4345 @table @asis
4347 @item @code{s-asthan-vms-alpha.adb}
4349 used for VMS on the Alpha
4350 @end table
4352 @item 
4354 @table @asis
4356 @item @code{s-asthan-vms-ia64.adb}
4358 used for VMS on the ia64
4359 @end table
4360 @end itemize
4362 The dummy version @code{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
4363 this operating system feature is not available, and the two remaining
4364 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
4365 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
4366 and operating system, and automatically selects the right version,
4367 renaming it if necessary to @code{s-asthan.adb} before the run-time build.
4369 Another style for arranging alternative implementations is through Ada's
4370 access-to-subprogram facility.
4371 In case some functionality is to be conditionally included,
4372 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
4373 to designate a 'do nothing' procedure, and then invoke @code{Ref.all}
4374 when appropriate.
4375 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
4376 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
4377 The initialization only occurs if the library package is included in the
4378 program.
4379 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
4380 calls.
4382 @node Preprocessing,,Use of Alternative Implementations,Modeling Conditional Compilation in Ada
4383 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model preprocessing}@anchor{8d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id53}@anchor{8e}
4384 @subsubsection Preprocessing
4387 @geindex Preprocessing
4389 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
4390 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
4391 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
4392 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
4393 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
4394 standard.
4396 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
4397 extent on the various preprocessors that have been used
4398 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
4400 @geindex gnatprep
4402 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
4403 separately from the compiler, to generate a separate output source file
4404 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
4405 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
4406 @ref{8f,,Preprocessing with gnatprep}.
4408 The preprocessing language allows such constructs as
4410 @example
4411 #if DEBUG or else (PRIORITY > 4) then
4412    sequence of declarations
4413 #else
4414    completely different sequence of declarations
4415 #end if;
4416 @end example
4418 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
4419 defined either on the command line or in a separate file.
4421 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
4422 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
4423 the compilation process. The compiler is given the preprocessor input which
4424 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
4425 preprocessing internally and processes the resulting output.
4426 For more details on this approach, see @ref{90,,Integrated Preprocessing}.
4428 @node Preprocessing with gnatprep,Integrated Preprocessing,Modeling Conditional Compilation in Ada,Conditional Compilation
4429 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id54}@anchor{91}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model preprocessing-with-gnatprep}@anchor{8f}
4430 @subsection Preprocessing with @code{gnatprep}
4433 @geindex gnatprep
4435 @geindex Preprocessing (gnatprep)
4437 This section discusses how to use GNAT's @code{gnatprep} utility for simple
4438 preprocessing.
4439 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
4440 special GNAT features.
4441 For further discussion of conditional compilation in general, see
4442 @ref{2b,,Conditional Compilation}.
4444 @menu
4445 * Preprocessing Symbols:: 
4446 * Using gnatprep:: 
4447 * Switches for gnatprep:: 
4448 * Form of Definitions File:: 
4449 * Form of Input Text for gnatprep:: 
4451 @end menu
4453 @node Preprocessing Symbols,Using gnatprep,,Preprocessing with gnatprep
4454 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id55}@anchor{92}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model preprocessing-symbols}@anchor{93}
4455 @subsubsection Preprocessing Symbols
4458 Preprocessing symbols are defined in @emph{definition files} and referenced in the
4459 sources to be preprocessed. A preprocessing symbol is an identifier, following
4460 normal Ada (case-insensitive) rules for its syntax, with the restriction that
4461 all characters need to be in the ASCII set (no accented letters).
4463 @node Using gnatprep,Switches for gnatprep,Preprocessing Symbols,Preprocessing with gnatprep
4464 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-gnatprep}@anchor{94}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id56}@anchor{95}
4465 @subsubsection Using @code{gnatprep}
4468 To call @code{gnatprep} use:
4470 @example
4471 $ gnatprep [ switches ] infile outfile [ deffile ]
4472 @end example
4474 where
4477 @itemize *
4479 @item 
4481 @table @asis
4483 @item @emph{switches}
4485 is an optional sequence of switches as described in the next section.
4486 @end table
4488 @item 
4490 @table @asis
4492 @item @emph{infile}
4494 is the full name of the input file, which is an Ada source
4495 file containing preprocessor directives.
4496 @end table
4498 @item 
4500 @table @asis
4502 @item @emph{outfile}
4504 is the full name of the output file, which is an Ada source
4505 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
4506 normally have an @code{ads} or @code{adb} suffix.
4507 @end table
4509 @item 
4511 @table @asis
4513 @item @code{deffile}
4515 is the full name of a text file containing definitions of
4516 preprocessing symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
4517 optional, and can be replaced by the use of the @code{-D} switch.
4518 @end table
4519 @end itemize
4521 @node Switches for gnatprep,Form of Definitions File,Using gnatprep,Preprocessing with gnatprep
4522 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-gnatprep}@anchor{96}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id57}@anchor{97}
4523 @subsubsection Switches for @code{gnatprep}
4526 @geindex --version (gnatprep)
4529 @table @asis
4531 @item @code{--version}
4533 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
4534 @end table
4536 @geindex --help (gnatprep)
4539 @table @asis
4541 @item @code{--help}
4543 If @code{--version} was not used, display usage and then exit disregarding
4544 all other options.
4545 @end table
4547 @geindex -b (gnatprep)
4550 @table @asis
4552 @item @code{-b}
4554 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
4555 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
4556 preserving line numbers in the output file.
4557 @end table
4559 @geindex -c (gnatprep)
4562 @table @asis
4564 @item @code{-c}
4566 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
4567 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
4568 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
4569 being preserved in the output file.
4570 @end table
4572 @geindex -C (gnatprep)
4575 @table @asis
4577 @item @code{-C}
4579 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
4580 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
4581 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
4582 when structured comments are used (e.g., for programs written in a
4583 pre-2014 version of the SPARK Ada subset). Note that this switch is not
4584 available when  doing integrated preprocessing (it would be useless in
4585 this context since comments are ignored by the compiler in any case).
4586 @end table
4588 @geindex -D (gnatprep)
4591 @table @asis
4593 @item @code{-D@emph{symbol}[=@emph{value}]}
4595 Defines a new preprocessing symbol with the specified value. If no value is given
4596 on the command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
4597 can be used in place of a definition file.
4598 @end table
4600 @geindex -r (gnatprep)
4603 @table @asis
4605 @item @code{-r}
4607 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
4608 references the original input file, so that error messages will use
4609 the file name of this original file. The use of this switch implies
4610 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
4611 use will force @code{-b} mode if @code{-c}
4612 has not been specified explicitly.
4614 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
4615 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
4616 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
4617 in the preprocessed file, it will be respected by
4618 @code{gnatchop -r}
4619 so that the final chopped files will correctly refer to the original
4620 input source file for @code{gnatprep}.
4621 @end table
4623 @geindex -s (gnatprep)
4626 @table @asis
4628 @item @code{-s}
4630 Causes a sorted list of symbol names and values to be
4631 listed on the standard output file.
4632 @end table
4634 @geindex -T (gnatprep)
4637 @table @asis
4639 @item @code{-T}
4641 Use LF as line terminators when writing files. By default the line terminator
4642 of the host (LF under unix, CR/LF under Windows) is used.
4643 @end table
4645 @geindex -u (gnatprep)
4648 @table @asis
4650 @item @code{-u}
4652 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
4653 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
4654 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
4655 @end table
4657 @geindex -v (gnatprep)
4660 @table @asis
4662 @item @code{-v}
4664 Verbose mode: generates more output about work done.
4665 @end table
4667 Note: if neither @code{-b} nor @code{-c} is present,
4668 then preprocessor lines and
4669 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
4670 specified, in which case -b is assumed.
4672 @node Form of Definitions File,Form of Input Text for gnatprep,Switches for gnatprep,Preprocessing with gnatprep
4673 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model form-of-definitions-file}@anchor{98}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id58}@anchor{99}
4674 @subsubsection Form of Definitions File
4677 The definitions file contains lines of the form:
4679 @example
4680 symbol := value
4681 @end example
4683 where @code{symbol} is a preprocessing symbol, and @code{value} is one of the following:
4686 @itemize *
4688 @item 
4689 Empty, corresponding to a null substitution,
4691 @item 
4692 A string literal using normal Ada syntax, or
4694 @item 
4695 Any sequence of characters from the set @{letters, digits, period, underline@}.
4696 @end itemize
4698 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
4699 the usual @code{--},
4700 and comments may be added to the definitions lines.
4702 @node Form of Input Text for gnatprep,,Form of Definitions File,Preprocessing with gnatprep
4703 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id59}@anchor{9a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model form-of-input-text-for-gnatprep}@anchor{9b}
4704 @subsubsection Form of Input Text for @code{gnatprep}
4707 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
4708 as well as general symbol substitution sequences.
4710 The preprocessor conditional inclusion commands have the form:
4712 @example
4713 #if <expression> [then]
4714    lines
4715 #elsif <expression> [then]
4716    lines
4717 #elsif <expression> [then]
4718    lines
4720 #else
4721    lines
4722 #end if;
4723 @end example
4725 In this example, <expression> is defined by the following grammar:
4727 @example
4728 <expression> ::=  <symbol>
4729 <expression> ::=  <symbol> = "<value>"
4730 <expression> ::=  <symbol> = <symbol>
4731 <expression> ::=  <symbol> = <integer>
4732 <expression> ::=  <symbol> > <integer>
4733 <expression> ::=  <symbol> >= <integer>
4734 <expression> ::=  <symbol> < <integer>
4735 <expression> ::=  <symbol> <= <integer>
4736 <expression> ::=  <symbol> 'Defined
4737 <expression> ::=  not <expression>
4738 <expression> ::=  <expression> and <expression>
4739 <expression> ::=  <expression> or <expression>
4740 <expression> ::=  <expression> and then <expression>
4741 <expression> ::=  <expression> or else <expression>
4742 <expression> ::=  ( <expression> )
4743 @end example
4745 Note the following restriction: it is not allowed to have "and" or "or"
4746 following "not" in the same expression without parentheses. For example, this
4747 is not allowed:
4749 @example
4750 not X or Y
4751 @end example
4753 This can be expressed instead as one of the following forms:
4755 @example
4756 (not X) or Y
4757 not (X or Y)
4758 @end example
4760 For the first test (<expression> ::= <symbol>) the symbol must have
4761 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
4762 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
4763 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
4764 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
4765 excluded.
4767 When comparing a symbol to an integer, the integer is any non negative
4768 literal integer as defined in the Ada Reference Manual, such as 3, 16#FF# or
4769 2#11#. The symbol value must also be a non negative integer. Integer values
4770 in the range 0 .. 2**31-1 are supported.
4772 The test (<expression> ::= <symbol>'Defined) is true only if
4773 the symbol has been defined in the definition file or by a @code{-D}
4774 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
4776 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
4778 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
4779 then the effect depends on whether or not switch @code{-u}
4780 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
4781 false and the test fails. If this switch is not specified, then
4782 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
4783 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
4784 or @code{False}.
4786 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
4787 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
4788 operators, without parentheses. For example, "if not X or Y then" is not
4789 allowed, but "if (not X) or Y then" and "if not (X or Y) then" are.
4791 The @code{then} keyword is optional as shown
4793 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
4794 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
4795 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
4796 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
4797 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
4798 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
4799 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
4801 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
4802 non-blank character on the line, i.e., it must be preceded only by
4803 spaces or horizontal tabs.
4805 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
4806 the sequence:
4808 @example
4809 $symbol
4810 @end example
4812 anywhere within a source line, except in a comment or within a
4813 string literal. The identifier
4814 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
4815 definition file, and the result is to substitute the value of the
4816 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
4818 Note that although the substitution of strings within a string literal
4819 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
4820 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
4822 @example
4823 Header : String := "$XYZ";
4824 @end example
4826 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
4828 @example
4829 Header : String := $XYZ;
4830 @end example
4832 and then the substitution will occur as desired.
4834 @node Integrated Preprocessing,,Preprocessing with gnatprep,Conditional Compilation
4835 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id60}@anchor{9c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model integrated-preprocessing}@anchor{90}
4836 @subsection Integrated Preprocessing
4839 As noted above, a file to be preprocessed consists of Ada source code
4840 in which preprocessing lines have been inserted. However,
4841 instead of using @code{gnatprep} to explicitly preprocess a file as a separate
4842 step before compilation, you can carry out the preprocessing implicitly
4843 as part of compilation. Such @emph{integrated preprocessing}, which is the common
4844 style with C, is performed when either or both of the following switches
4845 are passed to the compiler:
4847 @quotation
4850 @itemize *
4852 @item 
4853 @code{-gnatep}, which specifies the @emph{preprocessor data file}.
4854 This file dictates how the source files will be preprocessed (e.g., which
4855 symbol definition files apply to which sources).
4857 @item 
4858 @code{-gnateD}, which defines values for preprocessing symbols.
4859 @end itemize
4860 @end quotation
4862 Integrated preprocessing applies only to Ada source files, it is
4863 not available for configuration pragma files.
4865 With integrated preprocessing, the output from the preprocessor is not,
4866 by default, written to any external file. Instead it is passed
4867 internally to the compiler. To preserve the result of
4868 preprocessing in a file, either run @code{gnatprep}
4869 in standalone mode or else supply the @code{-gnateG} switch
4870 (described below) to the compiler.
4872 When using project files:
4874 @quotation
4877 @itemize *
4879 @item 
4880 the builder switch @code{-x} should be used if any Ada source is
4881 compiled with @code{gnatep=}, so that the compiler finds the
4882 @emph{preprocessor data file}.
4884 @item 
4885 the preprocessing data file and the symbol definition files should be
4886 located in the source directories of the project.
4887 @end itemize
4888 @end quotation
4890 Note that the @code{gnatmake} switch @code{-m} will almost
4891 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
4892 because @code{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
4893 preprocessing.
4895 The actual preprocessing function is described in detail in
4896 @ref{8f,,Preprocessing with gnatprep}. This section explains the switches
4897 that relate to integrated preprocessing.
4899 @geindex -gnatep (gcc)
4902 @table @asis
4904 @item @code{-gnatep=@emph{preprocessor_data_file}}
4906 This switch specifies the file name (without directory
4907 information) of the preprocessor data file. Either place this file
4908 in one of the source directories, or, when using project
4909 files, reference the project file's directory via the
4910 @code{project_name'Project_Dir} project attribute; e.g:
4912 @quotation
4914 @example
4915 project Prj is
4916    package Compiler is
4917       for Switches ("Ada") use
4918         ("-gnatep=" & Prj'Project_Dir & "prep.def");
4919    end Compiler;
4920 end Prj;
4921 @end example
4922 @end quotation
4924 A preprocessor data file is a text file that contains @emph{preprocessor
4925 control lines}.  A preprocessor control line directs the preprocessing of
4926 either a particular source file, or, analogous to @code{others} in Ada,
4927 all sources not specified elsewhere in  the preprocessor data file.
4928 A preprocessor control line
4929 can optionally identify a @emph{definition file} that assigns values to
4930 preprocessor symbols, as well as a list of switches that relate to
4931 preprocessing.
4932 Empty lines and comments (using Ada syntax) are also permitted, with no
4933 semantic effect.
4935 Here's an example of a preprocessor data file:
4937 @quotation
4939 @example
4940 "toto.adb"  "prep.def" -u
4941 --  Preprocess toto.adb, using definition file prep.def
4942 --  Undefined symbols are treated as False
4944 * -c -DVERSION=V101
4945 --  Preprocess all other sources without using a definition file
4946 --  Suppressed lined are commented
4947 --  Symbol VERSION has the value V101
4949 "tata.adb" "prep2.def" -s
4950 --  Preprocess tata.adb, using definition file prep2.def
4951 --  List all symbols with their values
4952 @end example
4953 @end quotation
4955 A preprocessor control line has the following syntax:
4957 @quotation
4959 @example
4960 <preprocessor_control_line> ::=
4961    <preprocessor_input> [ <definition_file_name> ] @{ <switch> @}
4963 <preprocessor_input> ::= <source_file_name> | '*'
4965 <definition_file_name> ::= <string_literal>
4967 <source_file_name> := <string_literal>
4969 <switch> := (See below for list)
4970 @end example
4971 @end quotation
4973 Thus  each preprocessor control line starts with either a literal string or
4974 the character '*':
4977 @itemize *
4979 @item 
4980 A literal string is the file name (without directory information) of the source
4981 file that will be input to the preprocessor.
4983 @item 
4984 The character '*' is a wild-card indicator; the additional parameters on the line
4985 indicate the preprocessing for all the sources
4986 that are not specified explicitly on other lines (the order of the lines is not
4987 significant).
4988 @end itemize
4990 It is an error to have two lines with the same file name or two
4991 lines starting with the character '*'.
4993 After the file name or '*', an optional literal string specifies the name of
4994 the definition file to be used for preprocessing
4995 (@ref{98,,Form of Definitions File}). The definition files are found by the
4996 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
4997 a source in a directory other than the current directory, if the definition
4998 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
4999 directory as a source directory through the @code{-I} switch; otherwise
5000 the compiler would not find the definition file.
5002 Finally, switches similar to those of @code{gnatprep} may optionally appear:
5005 @table @asis
5007 @item @code{-b}
5009 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
5010 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
5011 This switch is always implied; however, if specified after @code{-c}
5012 it cancels the effect of @code{-c}.
5014 @item @code{-c}
5016 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
5017 by preprocessing to be retained as comments marked
5018 with the special string '@cite{--!}'.
5020 @item @code{-D@emph{symbol}=@emph{new_value}}
5022 Define or redefine @code{symbol} to have @code{new_value} as its value.
5023 The permitted form for @code{symbol} is either an Ada identifier, or any Ada reserved word
5024 aside from @code{if},
5025 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
5026 The permitted form for @code{new_value} is a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
5027 word. A symbol declared with this switch replaces a symbol with the
5028 same name defined in a definition file.
5030 @item @code{-s}
5032 Causes a sorted list of symbol names and values to be
5033 listed on the standard output file.
5035 @item @code{-u}
5037 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
5038 in the context
5039 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
5040 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
5041 @end table
5042 @end table
5044 @geindex -gnateD (gcc)
5047 @table @asis
5049 @item @code{-gnateD@emph{symbol}[=@emph{new_value}]}
5051 Define or redefine @code{symbol} to have @code{new_value} as its value. If no value
5052 is supplied, then the value of @code{symbol} is @code{True}.
5053 The form of @code{symbol} is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
5054 rules for its syntax, and @code{new_value} is either an arbitrary string between double
5055 quotes or any sequence (including an empty sequence) of characters from the
5056 set (letters, digits, period, underline).
5057 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
5058 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
5060 Examples:
5062 @quotation
5064 @example
5065 -gnateDToto=Tata
5066 -gnateDFoo
5067 -gnateDFoo=\"Foo-Bar\"
5068 @end example
5069 @end quotation
5071 A symbol declared with this switch on the command line replaces a
5072 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
5073 switch @code{-D} in the preprocessor data file.
5075 This switch is similar to switch @code{-D} of @code{gnatprep}.
5077 @item @code{-gnateG}
5079 When integrated preprocessing is performed on source file @code{filename.extension},
5080 create or overwrite @code{filename.extension.prep} to contain
5081 the result of the preprocessing.
5082 For example if the source file is @code{foo.adb} then
5083 the output file will be @code{foo.adb.prep}.
5084 @end table
5086 @node Mixed Language Programming,GNAT and Other Compilation Models,Conditional Compilation,The GNAT Compilation Model
5087 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model mixed-language-programming}@anchor{2c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id61}@anchor{9d}
5088 @section Mixed Language Programming
5091 @geindex Mixed Language Programming
5093 This section describes how to develop a mixed-language program,
5094 with a focus on combining Ada with C or C++.
5096 @menu
5097 * Interfacing to C:: 
5098 * Calling Conventions:: 
5099 * Building Mixed Ada and C++ Programs:: 
5100 * Generating Ada Bindings for C and C++ headers:: 
5101 * Generating C Headers for Ada Specifications:: 
5103 @end menu
5105 @node Interfacing to C,Calling Conventions,,Mixed Language Programming
5106 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model interfacing-to-c}@anchor{9e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id62}@anchor{9f}
5107 @subsection Interfacing to C
5110 Interfacing Ada with a foreign language such as C involves using
5111 compiler directives to import and/or export entity definitions in each
5112 language -- using @code{extern} statements in C, for instance, and the
5113 @code{Import}, @code{Export}, and @code{Convention} pragmas in Ada.
5114 A full treatment of these topics is provided in Appendix B, section 1
5115 of the Ada Reference Manual.
5117 There are two ways to build a program using GNAT that contains some Ada
5118 sources and some foreign language sources, depending on whether or not
5119 the main subprogram is written in Ada.  Here is a source example with
5120 the main subprogram in Ada:
5122 @example
5123 /* file1.c */
5124 #include <stdio.h>
5126 void print_num (int num)
5128   printf ("num is %d.\\n", num);
5129   return;
5131 @end example
5133 @example
5134 /* file2.c */
5136 /* num_from_Ada is declared in my_main.adb */
5137 extern int num_from_Ada;
5139 int get_num (void)
5141   return num_from_Ada;
5143 @end example
5145 @example
5146 --  my_main.adb
5147 procedure My_Main is
5149    --  Declare then export an Integer entity called num_from_Ada
5150    My_Num : Integer := 10;
5151    pragma Export (C, My_Num, "num_from_Ada");
5153    --  Declare an Ada function spec for Get_Num, then use
5154    --  C function get_num for the implementation.
5155    function Get_Num return Integer;
5156    pragma Import (C, Get_Num, "get_num");
5158    --  Declare an Ada procedure spec for Print_Num, then use
5159    --  C function print_num for the implementation.
5160    procedure Print_Num (Num : Integer);
5161    pragma Import (C, Print_Num, "print_num");
5163 begin
5164    Print_Num (Get_Num);
5165 end My_Main;
5166 @end example
5168 To build this example:
5171 @itemize *
5173 @item 
5174 First compile the foreign language files to
5175 generate object files:
5177 @example
5178 $ gcc -c file1.c
5179 $ gcc -c file2.c
5180 @end example
5182 @item 
5183 Then, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
5184 files:
5186 @example
5187 $ gnatmake -c my_main.adb
5188 @end example
5190 @item 
5191 Run the Ada binder on the Ada main program:
5193 @example
5194 $ gnatbind my_main.ali
5195 @end example
5197 @item 
5198 Link the Ada main program, the Ada objects and the other language
5199 objects:
5201 @example
5202 $ gnatlink my_main.ali file1.o file2.o
5203 @end example
5204 @end itemize
5206 The last three steps can be grouped in a single command:
5208 @example
5209 $ gnatmake my_main.adb -largs file1.o file2.o
5210 @end example
5212 @geindex Binder output file
5214 If the main program is in a language other than Ada, then you may have
5215 more than one entry point into the Ada subsystem. You must use a special
5216 binder option to generate callable routines that initialize and
5217 finalize the Ada units (@ref{a0,,Binding with Non-Ada Main Programs}).
5218 Calls to the initialization and finalization routines must be inserted
5219 in the main program, or some other appropriate point in the code. The
5220 call to initialize the Ada units must occur before the first Ada
5221 subprogram is called, and the call to finalize the Ada units must occur
5222 after the last Ada subprogram returns. The binder will place the
5223 initialization and finalization subprograms into the
5224 @code{b~xxx.adb} file where they can be accessed by your C
5225 sources.  To illustrate, we have the following example:
5227 @example
5228 /* main.c */
5229 extern void adainit (void);
5230 extern void adafinal (void);
5231 extern int add (int, int);
5232 extern int sub (int, int);
5234 int main (int argc, char *argv[])
5236    int a = 21, b = 7;
5238    adainit();
5240    /* Should print "21 + 7 = 28" */
5241    printf ("%d + %d = %d\\n", a, b, add (a, b));
5243    /* Should print "21 - 7 = 14" */
5244    printf ("%d - %d = %d\\n", a, b, sub (a, b));
5246    adafinal();
5248 @end example
5250 @example
5251 --  unit1.ads
5252 package Unit1 is
5253    function Add (A, B : Integer) return Integer;
5254    pragma Export (C, Add, "add");
5255 end Unit1;
5256 @end example
5258 @example
5259 --  unit1.adb
5260 package body Unit1 is
5261    function Add (A, B : Integer) return Integer is
5262    begin
5263       return A + B;
5264    end Add;
5265 end Unit1;
5266 @end example
5268 @example
5269 --  unit2.ads
5270 package Unit2 is
5271    function Sub (A, B : Integer) return Integer;
5272    pragma Export (C, Sub, "sub");
5273 end Unit2;
5274 @end example
5276 @example
5277 --  unit2.adb
5278 package body Unit2 is
5279    function Sub (A, B : Integer) return Integer is
5280    begin
5281       return A - B;
5282    end Sub;
5283 end Unit2;
5284 @end example
5286 The build procedure for this application is similar to the last
5287 example's:
5290 @itemize *
5292 @item 
5293 First, compile the foreign language files to generate object files:
5295 @example
5296 $ gcc -c main.c
5297 @end example
5299 @item 
5300 Next, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
5301 files:
5303 @example
5304 $ gnatmake -c unit1.adb
5305 $ gnatmake -c unit2.adb
5306 @end example
5308 @item 
5309 Run the Ada binder on every generated ALI file.  Make sure to use the
5310 @code{-n} option to specify a foreign main program:
5312 @example
5313 $ gnatbind -n unit1.ali unit2.ali
5314 @end example
5316 @item 
5317 Link the Ada main program, the Ada objects and the foreign language
5318 objects. You need only list the last ALI file here:
5320 @example
5321 $ gnatlink unit2.ali main.o -o exec_file
5322 @end example
5324 This procedure yields a binary executable called @code{exec_file}.
5325 @end itemize
5327 Depending on the circumstances (for example when your non-Ada main object
5328 does not provide symbol @code{main}), you may also need to instruct the
5329 GNAT linker not to include the standard startup objects by passing the
5330 @code{-nostartfiles} switch to @code{gnatlink}.
5332 @node Calling Conventions,Building Mixed Ada and C++ Programs,Interfacing to C,Mixed Language Programming
5333 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model calling-conventions}@anchor{a1}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id63}@anchor{a2}
5334 @subsection Calling Conventions
5337 @geindex Foreign Languages
5339 @geindex Calling Conventions
5341 GNAT follows standard calling sequence conventions and will thus interface
5342 to any other language that also follows these conventions. The following
5343 Convention identifiers are recognized by GNAT:
5345 @geindex Interfacing to Ada
5347 @geindex Other Ada compilers
5349 @geindex Convention Ada
5352 @table @asis
5354 @item @code{Ada}
5356 This indicates that the standard Ada calling sequence will be
5357 used and all Ada data items may be passed without any limitations in the
5358 case where GNAT is used to generate both the caller and callee. It is also
5359 possible to mix GNAT generated code and code generated by another Ada
5360 compiler. In this case, the data types should be restricted to simple
5361 cases, including primitive types. Whether complex data types can be passed
5362 depends on the situation. Probably it is safe to pass simple arrays, such
5363 as arrays of integers or floats. Records may or may not work, depending
5364 on whether both compilers lay them out identically. Complex structures
5365 involving variant records, access parameters, tasks, or protected types,
5366 are unlikely to be able to be passed.
5368 Note that in the case of GNAT running
5369 on a platform that supports HP Ada 83, a higher degree of compatibility
5370 can be guaranteed, and in particular records are laid out in an identical
5371 manner in the two compilers. Note also that if output from two different
5372 compilers is mixed, the program is responsible for dealing with elaboration
5373 issues. Probably the safest approach is to write the main program in the
5374 version of Ada other than GNAT, so that it takes care of its own elaboration
5375 requirements, and then call the GNAT-generated adainit procedure to ensure
5376 elaboration of the GNAT components. Consult the documentation of the other
5377 Ada compiler for further details on elaboration.
5379 However, it is not possible to mix the tasking run time of GNAT and
5380 HP Ada 83, All the tasking operations must either be entirely within
5381 GNAT compiled sections of the program, or entirely within HP Ada 83
5382 compiled sections of the program.
5383 @end table
5385 @geindex Interfacing to Assembly
5387 @geindex Convention Assembler
5390 @table @asis
5392 @item @code{Assembler}
5394 Specifies assembler as the convention. In practice this has the
5395 same effect as convention Ada (but is not equivalent in the sense of being
5396 considered the same convention).
5397 @end table
5399 @geindex Convention Asm
5401 @geindex Asm
5404 @table @asis
5406 @item @code{Asm}
5408 Equivalent to Assembler.
5410 @geindex Interfacing to COBOL
5412 @geindex Convention COBOL
5413 @end table
5415 @geindex COBOL
5418 @table @asis
5420 @item @code{COBOL}
5422 Data will be passed according to the conventions described
5423 in section B.4 of the Ada Reference Manual.
5424 @end table
5426 @geindex C
5428 @geindex Interfacing to C
5430 @geindex Convention C
5433 @table @asis
5435 @item @code{C}
5437 Data will be passed according to the conventions described
5438 in section B.3 of the Ada Reference Manual.
5440 A note on interfacing to a C 'varargs' function:
5442 @quotation
5444 @geindex C varargs function
5446 @geindex Interfacing to C varargs function
5448 @geindex varargs function interfaces
5450 In C, @code{varargs} allows a function to take a variable number of
5451 arguments. There is no direct equivalent in this to Ada. One
5452 approach that can be used is to create a C wrapper for each
5453 different profile and then interface to this C wrapper. For
5454 example, to print an @code{int} value using @code{printf},
5455 create a C function @code{printfi} that takes two arguments, a
5456 pointer to a string and an int, and calls @code{printf}.
5457 Then in the Ada program, use pragma @code{Import} to
5458 interface to @code{printfi}.
5460 It may work on some platforms to directly interface to
5461 a @code{varargs} function by providing a specific Ada profile
5462 for a particular call. However, this does not work on
5463 all platforms, since there is no guarantee that the
5464 calling sequence for a two argument normal C function
5465 is the same as for calling a @code{varargs} C function with
5466 the same two arguments.
5467 @end quotation
5468 @end table
5470 @geindex Convention Default
5472 @geindex Default
5475 @table @asis
5477 @item @code{Default}
5479 Equivalent to C.
5480 @end table
5482 @geindex Convention External
5484 @geindex External
5487 @table @asis
5489 @item @code{External}
5491 Equivalent to C.
5492 @end table
5494 @geindex C++
5496 @geindex Interfacing to C++
5498 @geindex Convention C++
5501 @table @asis
5503 @item @code{C_Plus_Plus} (or @code{CPP})
5505 This stands for C++. For most purposes this is identical to C.
5506 See the separate description of the specialized GNAT pragmas relating to
5507 C++ interfacing for further details.
5508 @end table
5510 @geindex Fortran
5512 @geindex Interfacing to Fortran
5514 @geindex Convention Fortran
5517 @table @asis
5519 @item @code{Fortran}
5521 Data will be passed according to the conventions described
5522 in section B.5 of the Ada Reference Manual.
5524 @item @code{Intrinsic}
5526 This applies to an intrinsic operation, as defined in the Ada
5527 Reference Manual. If a pragma Import (Intrinsic) applies to a subprogram,
5528 this means that the body of the subprogram is provided by the compiler itself,
5529 usually by means of an efficient code sequence, and that the user does not
5530 supply an explicit body for it. In an application program, the pragma may
5531 be applied to the following sets of names:
5534 @itemize *
5536 @item 
5537 Rotate_Left, Rotate_Right, Shift_Left, Shift_Right, Shift_Right_Arithmetic.
5538 The corresponding subprogram declaration must have
5539 two formal parameters. The
5540 first one must be a signed integer type or a modular type with a binary
5541 modulus, and the second parameter must be of type Natural.
5542 The return type must be the same as the type of the first argument. The size
5543 of this type can only be 8, 16, 32, or 64.
5545 @item 
5546 Binary arithmetic operators: '+', '-', '*', '/'.
5547 The corresponding operator declaration must have parameters and result type
5548 that have the same root numeric type (for example, all three are long_float
5549 types). This simplifies the definition of operations that use type checking
5550 to perform dimensional checks:
5551 @end itemize
5553 @example
5554   type Distance is new Long_Float;
5555   type Time     is new Long_Float;
5556   type Velocity is new Long_Float;
5557   function "/" (D : Distance; T : Time)
5558     return Velocity;
5559   pragma Import (Intrinsic, "/");
5561 This common idiom is often programmed with a generic definition and an
5562 explicit body. The pragma makes it simpler to introduce such declarations.
5563 It incurs no overhead in compilation time or code size, because it is
5564 implemented as a single machine instruction.
5565 @end example
5568 @itemize *
5570 @item 
5571 General subprogram entities. This is used  to bind an Ada subprogram
5572 declaration to
5573 a compiler builtin by name with back-ends where such interfaces are
5574 available. A typical example is the set of @code{__builtin} functions
5575 exposed by the GCC back-end, as in the following example:
5577 @example
5578 function builtin_sqrt (F : Float) return Float;
5579 pragma Import (Intrinsic, builtin_sqrt, "__builtin_sqrtf");
5580 @end example
5582 Most of the GCC builtins are accessible this way, and as for other
5583 import conventions (e.g. C), it is the user's responsibility to ensure
5584 that the Ada subprogram profile matches the underlying builtin
5585 expectations.
5586 @end itemize
5587 @end table
5589 @geindex Stdcall
5591 @geindex Convention Stdcall
5594 @table @asis
5596 @item @code{Stdcall}
5598 This is relevant only to Windows implementations of GNAT,
5599 and specifies that the @code{Stdcall} calling sequence will be used,
5600 as defined by the NT API. Nevertheless, to ease building
5601 cross-platform bindings this convention will be handled as a @code{C} calling
5602 convention on non-Windows platforms.
5603 @end table
5605 @geindex DLL
5607 @geindex Convention DLL
5610 @table @asis
5612 @item @code{DLL}
5614 This is equivalent to @code{Stdcall}.
5615 @end table
5617 @geindex Win32
5619 @geindex Convention Win32
5622 @table @asis
5624 @item @code{Win32}
5626 This is equivalent to @code{Stdcall}.
5627 @end table
5629 @geindex Stubbed
5631 @geindex Convention Stubbed
5634 @table @asis
5636 @item @code{Stubbed}
5638 This is a special convention that indicates that the compiler
5639 should provide a stub body that raises @code{Program_Error}.
5640 @end table
5642 GNAT additionally provides a useful pragma @code{Convention_Identifier}
5643 that can be used to parameterize conventions and allow additional synonyms
5644 to be specified. For example if you have legacy code in which the convention
5645 identifier Fortran77 was used for Fortran, you can use the configuration
5646 pragma:
5648 @example
5649 pragma Convention_Identifier (Fortran77, Fortran);
5650 @end example
5652 And from now on the identifier Fortran77 may be used as a convention
5653 identifier (for example in an @code{Import} pragma) with the same
5654 meaning as Fortran.
5656 @node Building Mixed Ada and C++ Programs,Generating Ada Bindings for C and C++ headers,Calling Conventions,Mixed Language Programming
5657 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id64}@anchor{a3}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model building-mixed-ada-and-c-programs}@anchor{a4}
5658 @subsection Building Mixed Ada and C++ Programs
5661 A programmer inexperienced with mixed-language development may find that
5662 building an application containing both Ada and C++ code can be a
5663 challenge.  This section gives a few hints that should make this task easier.
5665 @menu
5666 * Interfacing to C++:: 
5667 * Linking a Mixed C++ & Ada Program:: 
5668 * A Simple Example:: 
5669 * Interfacing with C++ constructors:: 
5670 * Interfacing with C++ at the Class Level:: 
5672 @end menu
5674 @node Interfacing to C++,Linking a Mixed C++ & Ada Program,,Building Mixed Ada and C++ Programs
5675 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id65}@anchor{a5}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id66}@anchor{a6}
5676 @subsubsection Interfacing to C++
5679 GNAT supports interfacing with the G++ compiler (or any C++ compiler
5680 generating code that is compatible with the G++ Application Binary
5681 Interface ---see @indicateurl{http://www.codesourcery.com/archives/cxx-abi}).
5683 Interfacing can be done at 3 levels: simple data, subprograms, and
5684 classes. In the first two cases, GNAT offers a specific @code{Convention C_Plus_Plus}
5685 (or @code{CPP}) that behaves exactly like @code{Convention C}.
5686 Usually, C++ mangles the names of subprograms. To generate proper mangled
5687 names automatically, see @ref{a7,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers}).
5688 This problem can also be addressed manually in two ways:
5691 @itemize *
5693 @item 
5694 by modifying the C++ code in order to force a C convention using
5695 the @code{extern "C"} syntax.
5697 @item 
5698 by figuring out the mangled name (using e.g. @code{nm}) and using it as the
5699 Link_Name argument of the pragma import.
5700 @end itemize
5702 Interfacing at the class level can be achieved by using the GNAT specific
5703 pragmas such as @code{CPP_Constructor}.  See the @cite{GNAT_Reference_Manual} for additional information.
5705 @node Linking a Mixed C++ & Ada Program,A Simple Example,Interfacing to C++,Building Mixed Ada and C++ Programs
5706 @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}
5707 @subsubsection Linking a Mixed C++ & Ada Program
5710 Usually the linker of the C++ development system must be used to link
5711 mixed applications because most C++ systems will resolve elaboration
5712 issues (such as calling constructors on global class instances)
5713 transparently during the link phase. GNAT has been adapted to ease the
5714 use of a foreign linker for the last phase. Three cases can be
5715 considered:
5718 @itemize *
5720 @item 
5721 Using GNAT and G++ (GNU C++ compiler) from the same GCC installation:
5722 The C++ linker can simply be called by using the C++ specific driver
5723 called @code{g++}.
5725 Note that if the C++ code uses inline functions, you will need to
5726 compile your C++ code with the @code{-fkeep-inline-functions} switch in
5727 order to provide an existing function implementation that the Ada code can
5728 link with.
5730 @example
5731 $ g++ -c -fkeep-inline-functions file1.C
5732 $ g++ -c -fkeep-inline-functions file2.C
5733 $ gnatmake ada_unit -largs file1.o file2.o --LINK=g++
5734 @end example
5736 @item 
5737 Using GNAT and G++ from two different GCC installations: If both
5738 compilers are on the :envvar`PATH`, the previous method may be used. It is
5739 important to note that environment variables such as
5740 @geindex C_INCLUDE_PATH
5741 @geindex environment variable; C_INCLUDE_PATH
5742 @code{C_INCLUDE_PATH}, 
5743 @geindex GCC_EXEC_PREFIX
5744 @geindex environment variable; GCC_EXEC_PREFIX
5745 @code{GCC_EXEC_PREFIX},
5746 @geindex BINUTILS_ROOT
5747 @geindex environment variable; BINUTILS_ROOT
5748 @code{BINUTILS_ROOT}, and
5749 @geindex GCC_ROOT
5750 @geindex environment variable; GCC_ROOT
5751 @code{GCC_ROOT} will affect both compilers
5752 at the same time and may make one of the two compilers operate
5753 improperly if set during invocation of the wrong compiler.  It is also
5754 very important that the linker uses the proper @code{libgcc.a} GCC
5755 library -- that is, the one from the C++ compiler installation. The
5756 implicit link command as suggested in the @code{gnatmake} command
5757 from the former example can be replaced by an explicit link command with
5758 the full-verbosity option in order to verify which library is used:
5760 @example
5761 $ gnatbind ada_unit
5762 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=c++
5763 @end example
5765 If there is a problem due to interfering environment variables, it can
5766 be worked around by using an intermediate script. The following example
5767 shows the proper script to use when GNAT has not been installed at its
5768 default location and g++ has been installed at its default location:
5770 @example
5771 $ cat ./my_script
5772 #!/bin/sh
5773 unset BINUTILS_ROOT
5774 unset GCC_ROOT
5775 c++ $*
5776 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
5777 @end example
5779 @item 
5780 Using a non-GNU C++ compiler: The commands previously described can be
5781 used to insure that the C++ linker is used. Nonetheless, you need to add
5782 a few more parameters to the link command line, depending on the exception
5783 mechanism used.
5785 If the @code{setjmp} / @code{longjmp} exception mechanism is used, only the paths
5786 to the @code{libgcc} libraries are required:
5788 @example
5789 $ cat ./my_script
5790 #!/bin/sh
5791 CC $* gcc -print-file-name=libgcc.a gcc -print-file-name=libgcc_eh.a
5792 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
5793 @end example
5795 where CC is the name of the non-GNU C++ compiler.
5797 If the "zero cost" exception mechanism is used, and the platform
5798 supports automatic registration of exception tables (e.g., Solaris),
5799 paths to more objects are required:
5801 @example
5802 $ cat ./my_script
5803 #!/bin/sh
5804 CC gcc -print-file-name=crtbegin.o $* \\
5805 gcc -print-file-name=libgcc.a gcc -print-file-name=libgcc_eh.a \\
5806 gcc -print-file-name=crtend.o
5807 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
5808 @end example
5810 If the "zero cost exception" mechanism is used, and the platform
5811 doesn't support automatic registration of exception tables (e.g., HP-UX
5812 or AIX), the simple approach described above will not work and
5813 a pre-linking phase using GNAT will be necessary.
5814 @end itemize
5816 Another alternative is to use the @code{gprbuild} multi-language builder
5817 which has a large knowledge base and knows how to link Ada and C++ code
5818 together automatically in most cases.
5820 @node A Simple Example,Interfacing with C++ constructors,Linking a Mixed C++ & Ada Program,Building Mixed Ada and C++ Programs
5821 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id67}@anchor{aa}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model a-simple-example}@anchor{ab}
5822 @subsubsection A Simple Example
5825 The following example, provided as part of the GNAT examples, shows how
5826 to achieve procedural interfacing between Ada and C++ in both
5827 directions. The C++ class A has two methods. The first method is exported
5828 to Ada by the means of an extern C wrapper function. The second method
5829 calls an Ada subprogram. On the Ada side, the C++ calls are modelled by
5830 a limited record with a layout comparable to the C++ class. The Ada
5831 subprogram, in turn, calls the C++ method. So, starting from the C++
5832 main program, the process passes back and forth between the two
5833 languages.
5835 Here are the compilation commands:
5837 @example
5838 $ gnatmake -c simple_cpp_interface
5839 $ g++ -c cpp_main.C
5840 $ g++ -c ex7.C
5841 $ gnatbind -n simple_cpp_interface
5842 $ gnatlink simple_cpp_interface -o cpp_main --LINK=g++ -lstdc++ ex7.o cpp_main.o
5843 @end example
5845 Here are the corresponding sources:
5847 @example
5848 //cpp_main.C
5850 #include "ex7.h"
5852 extern "C" @{
5853   void adainit (void);
5854   void adafinal (void);
5855   void method1 (A *t);
5858 void method1 (A *t)
5860   t->method1 ();
5863 int main ()
5865   A obj;
5866   adainit ();
5867   obj.method2 (3030);
5868   adafinal ();
5870 @end example
5872 @example
5873 //ex7.h
5875 class Origin @{
5876  public:
5877   int o_value;
5879 class A : public Origin @{
5880  public:
5881   void method1 (void);
5882   void method2 (int v);
5883   A();
5884   int   a_value;
5886 @end example
5888 @example
5889 //ex7.C
5891 #include "ex7.h"
5892 #include <stdio.h>
5894 extern "C" @{ void ada_method2 (A *t, int v);@}
5896 void A::method1 (void)
5898   a_value = 2020;
5899   printf ("in A::method1, a_value = %d \\n",a_value);
5902 void A::method2 (int v)
5904    ada_method2 (this, v);
5905    printf ("in A::method2, a_value = %d \\n",a_value);
5908 A::A(void)
5910    a_value = 1010;
5911   printf ("in A::A, a_value = %d \\n",a_value);
5913 @end example
5915 @example
5916 -- simple_cpp_interface.ads
5917 with System;
5918 package Simple_Cpp_Interface is
5919    type A is limited
5920       record
5921          Vptr    : System.Address;
5922          O_Value : Integer;
5923          A_Value : Integer;
5924       end record;
5925    pragma Convention (C, A);
5927    procedure Method1 (This : in out A);
5928    pragma Import (C, Method1);
5930    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer);
5931    pragma Export (C, Ada_Method2);
5933 end Simple_Cpp_Interface;
5934 @end example
5936 @example
5937 -- simple_cpp_interface.adb
5938 package body Simple_Cpp_Interface is
5940    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer) is
5941    begin
5942       Method1 (This);
5943       This.A_Value := V;
5944    end Ada_Method2;
5946 end Simple_Cpp_Interface;
5947 @end example
5949 @node Interfacing with C++ constructors,Interfacing with C++ at the Class Level,A Simple Example,Building Mixed Ada and C++ Programs
5950 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id68}@anchor{ac}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model interfacing-with-c-constructors}@anchor{ad}
5951 @subsubsection Interfacing with C++ constructors
5954 In order to interface with C++ constructors GNAT provides the
5955 @code{pragma CPP_Constructor} (see the @cite{GNAT_Reference_Manual}
5956 for additional information).
5957 In this section we present some common uses of C++ constructors
5958 in mixed-languages programs in GNAT.
5960 Let us assume that we need to interface with the following
5961 C++ class:
5963 @example
5964 class Root @{
5965 public:
5966   int  a_value;
5967   int  b_value;
5968   virtual int Get_Value ();
5969   Root();              // Default constructor
5970   Root(int v);         // 1st non-default constructor
5971   Root(int v, int w);  // 2nd non-default constructor
5973 @end example
5975 For this purpose we can write the following package spec (further
5976 information on how to build this spec is available in
5977 @ref{ae,,Interfacing with C++ at the Class Level} and
5978 @ref{a7,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers}).
5980 @example
5981 with Interfaces.C; use Interfaces.C;
5982 package Pkg_Root is
5983   type Root is tagged limited record
5984      A_Value : int;
5985      B_Value : int;
5986   end record;
5987   pragma Import (CPP, Root);
5989   function Get_Value (Obj : Root) return int;
5990   pragma Import (CPP, Get_Value);
5992   function Constructor return Root;
5993   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ev");
5995   function Constructor (v : Integer) return Root;
5996   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ei");
5998   function Constructor (v, w : Integer) return Root;
5999   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Eii");
6000 end Pkg_Root;
6001 @end example
6003 On the Ada side the constructor is represented by a function (whose
6004 name is arbitrary) that returns the classwide type corresponding to
6005 the imported C++ class. Although the constructor is described as a
6006 function, it is typically a procedure with an extra implicit argument
6007 (the object being initialized) at the implementation level. GNAT
6008 issues the appropriate call, whatever it is, to get the object
6009 properly initialized.
6011 Constructors can only appear in the following contexts:
6014 @itemize *
6016 @item 
6017 On the right side of an initialization of an object of type @code{T}.
6019 @item 
6020 On the right side of an initialization of a record component of type @code{T}.
6022 @item 
6023 In an Ada 2005 limited aggregate.
6025 @item 
6026 In an Ada 2005 nested limited aggregate.
6028 @item 
6029 In an Ada 2005 limited aggregate that initializes an object built in
6030 place by an extended return statement.
6031 @end itemize
6033 In a declaration of an object whose type is a class imported from C++,
6034 either the default C++ constructor is implicitly called by GNAT, or
6035 else the required C++ constructor must be explicitly called in the
6036 expression that initializes the object. For example:
6038 @example
6039 Obj1 : Root;
6040 Obj2 : Root := Constructor;
6041 Obj3 : Root := Constructor (v => 10);
6042 Obj4 : Root := Constructor (30, 40);
6043 @end example
6045 The first two declarations are equivalent: in both cases the default C++
6046 constructor is invoked (in the former case the call to the constructor is
6047 implicit, and in the latter case the call is explicit in the object
6048 declaration). @code{Obj3} is initialized by the C++ non-default constructor
6049 that takes an integer argument, and @code{Obj4} is initialized by the
6050 non-default C++ constructor that takes two integers.
6052 Let us derive the imported C++ class in the Ada side. For example:
6054 @example
6055 type DT is new Root with record
6056    C_Value : Natural := 2009;
6057 end record;
6058 @end example
6060 In this case the components DT inherited from the C++ side must be
6061 initialized by a C++ constructor, and the additional Ada components
6062 of type DT are initialized by GNAT. The initialization of such an
6063 object is done either by default, or by means of a function returning
6064 an aggregate of type DT, or by means of an extension aggregate.
6066 @example
6067 Obj5 : DT;
6068 Obj6 : DT := Function_Returning_DT (50);
6069 Obj7 : DT := (Constructor (30,40) with C_Value => 50);
6070 @end example
6072 The declaration of @code{Obj5} invokes the default constructors: the
6073 C++ default constructor of the parent type takes care of the initialization
6074 of the components inherited from Root, and GNAT takes care of the default
6075 initialization of the additional Ada components of type DT (that is,
6076 @code{C_Value} is initialized to value 2009). The order of invocation of
6077 the constructors is consistent with the order of elaboration required by
6078 Ada and C++. That is, the constructor of the parent type is always called
6079 before the constructor of the derived type.
6081 Let us now consider a record that has components whose type is imported
6082 from C++. For example:
6084 @example
6085 type Rec1 is limited record
6086    Data1 : Root := Constructor (10);
6087    Value : Natural := 1000;
6088 end record;
6090 type Rec2 (D : Integer := 20) is limited record
6091    Rec   : Rec1;
6092    Data2 : Root := Constructor (D, 30);
6093 end record;
6094 @end example
6096 The initialization of an object of type @code{Rec2} will call the
6097 non-default C++ constructors specified for the imported components.
6098 For example:
6100 @example
6101 Obj8 : Rec2 (40);
6102 @end example
6104 Using Ada 2005 we can use limited aggregates to initialize an object
6105 invoking C++ constructors that differ from those specified in the type
6106 declarations. For example:
6108 @example
6109 Obj9 : Rec2 := (Rec => (Data1 => Constructor (15, 16),
6110                         others => <>),
6111                 others => <>);
6112 @end example
6114 The above declaration uses an Ada 2005 limited aggregate to
6115 initialize @code{Obj9}, and the C++ constructor that has two integer
6116 arguments is invoked to initialize the @code{Data1} component instead
6117 of the constructor specified in the declaration of type @code{Rec1}. In
6118 Ada 2005 the box in the aggregate indicates that unspecified components
6119 are initialized using the expression (if any) available in the component
6120 declaration. That is, in this case discriminant @code{D} is initialized
6121 to value @code{20}, @code{Value} is initialized to value 1000, and the
6122 non-default C++ constructor that handles two integers takes care of
6123 initializing component @code{Data2} with values @code{20,30}.
6125 In Ada 2005 we can use the extended return statement to build the Ada
6126 equivalent to C++ non-default constructors. For example:
6128 @example
6129 function Constructor (V : Integer) return Rec2 is
6130 begin
6131    return Obj : Rec2 := (Rec => (Data1  => Constructor (V, 20),
6132                                  others => <>),
6133                          others => <>) do
6134       --  Further actions required for construction of
6135       --  objects of type Rec2
6136       ...
6137    end record;
6138 end Constructor;
6139 @end example
6141 In this example the extended return statement construct is used to
6142 build in place the returned object whose components are initialized
6143 by means of a limited aggregate. Any further action associated with
6144 the constructor can be placed inside the construct.
6146 @node Interfacing with C++ at the Class Level,,Interfacing with C++ constructors,Building Mixed Ada and C++ Programs
6147 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model interfacing-with-c-at-the-class-level}@anchor{ae}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id69}@anchor{af}
6148 @subsubsection Interfacing with C++ at the Class Level
6151 In this section we demonstrate the GNAT features for interfacing with
6152 C++ by means of an example making use of Ada 2005 abstract interface
6153 types. This example consists of a classification of animals; classes
6154 have been used to model our main classification of animals, and
6155 interfaces provide support for the management of secondary
6156 classifications. We first demonstrate a case in which the types and
6157 constructors are defined on the C++ side and imported from the Ada
6158 side, and latter the reverse case.
6160 The root of our derivation will be the @code{Animal} class, with a
6161 single private attribute (the @code{Age} of the animal), a constructor,
6162 and two public primitives to set and get the value of this attribute.
6164 @example
6165 class Animal @{
6166  public:
6167    virtual void Set_Age (int New_Age);
6168    virtual int Age ();
6169    Animal() @{Age_Count = 0;@};
6170  private:
6171    int Age_Count;
6173 @end example
6175 Abstract interface types are defined in C++ by means of classes with pure
6176 virtual functions and no data members. In our example we will use two
6177 interfaces that provide support for the common management of @code{Carnivore}
6178 and @code{Domestic} animals:
6180 @example
6181 class Carnivore @{
6182 public:
6183    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
6186 class Domestic @{
6187 public:
6188    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
6190 @end example
6192 Using these declarations, we can now say that a @code{Dog} is an animal that is
6193 both Carnivore and Domestic, that is:
6195 @example
6196 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
6197  public:
6198    virtual int  Number_Of_Teeth ();
6199    virtual void Set_Owner (char* Name);
6201    Dog(); // Constructor
6202  private:
6203    int  Tooth_Count;
6204    char *Owner;
6206 @end example
6208 In the following examples we will assume that the previous declarations are
6209 located in a file named @code{animals.h}. The following package demonstrates
6210 how to import these C++ declarations from the Ada side:
6212 @example
6213 with Interfaces.C.Strings; use Interfaces.C.Strings;
6214 package Animals is
6215   type Carnivore is limited interface;
6216   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
6217   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
6218      return Natural is abstract;
6220   type Domestic is limited interface;
6221   pragma Convention (C_Plus_Plus, Domestic);
6222   procedure Set_Owner
6223     (X    : in out Domestic;
6224      Name : Chars_Ptr) is abstract;
6226   type Animal is tagged limited record
6227     Age : Natural;
6228   end record;
6229   pragma Import (C_Plus_Plus, Animal);
6231   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
6232   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Age);
6234   function Age (X : Animal) return Integer;
6235   pragma Import (C_Plus_Plus, Age);
6237   function New_Animal return Animal;
6238   pragma CPP_Constructor (New_Animal);
6239   pragma Import (CPP, New_Animal, "_ZN6AnimalC1Ev");
6241   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
6242     Tooth_Count : Natural;
6243     Owner       : Chars_Ptr;
6244   end record;
6245   pragma Import (C_Plus_Plus, Dog);
6247   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Natural;
6248   pragma Import (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
6250   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
6251   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Owner);
6253   function New_Dog return Dog;
6254   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
6255   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC2Ev");
6256 end Animals;
6257 @end example
6259 Thanks to the compatibility between GNAT run-time structures and the C++ ABI,
6260 interfacing with these C++ classes is easy. The only requirement is that all
6261 the primitives and components must be declared exactly in the same order in
6262 the two languages.
6264 Regarding the abstract interfaces, we must indicate to the GNAT compiler by
6265 means of a @code{pragma Convention (C_Plus_Plus)}, the convention used to pass
6266 the arguments to the called primitives will be the same as for C++. For the
6267 imported classes we use @code{pragma Import} with convention @code{C_Plus_Plus}
6268 to indicate that they have been defined on the C++ side; this is required
6269 because the dispatch table associated with these tagged types will be built
6270 in the C++ side and therefore will not contain the predefined Ada primitives
6271 which Ada would otherwise expect.
6273 As the reader can see there is no need to indicate the C++ mangled names
6274 associated with each subprogram because it is assumed that all the calls to
6275 these primitives will be dispatching calls. The only exception is the
6276 constructor, which must be registered with the compiler by means of
6277 @code{pragma CPP_Constructor} and needs to provide its associated C++
6278 mangled name because the Ada compiler generates direct calls to it.
6280 With the above packages we can now declare objects of type Dog on the Ada side
6281 and dispatch calls to the corresponding subprograms on the C++ side. We can
6282 also extend the tagged type Dog with further fields and primitives, and
6283 override some of its C++ primitives on the Ada side. For example, here we have
6284 a type derivation defined on the Ada side that inherits all the dispatching
6285 primitives of the ancestor from the C++ side.
6287 @example
6288 with Animals; use Animals;
6289 package Vaccinated_Animals is
6290   type Vaccinated_Dog is new Dog with null record;
6291   function Vaccination_Expired (A : Vaccinated_Dog) return Boolean;
6292 end Vaccinated_Animals;
6293 @end example
6295 It is important to note that, because of the ABI compatibility, the programmer
6296 does not need to add any further information to indicate either the object
6297 layout or the dispatch table entry associated with each dispatching operation.
6299 Now let us define all the types and constructors on the Ada side and export
6300 them to C++, using the same hierarchy of our previous example:
6302 @example
6303 with Interfaces.C.Strings;
6304 use Interfaces.C.Strings;
6305 package Animals is
6306   type Carnivore is limited interface;
6307   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
6308   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
6309      return Natural is abstract;
6311   type Domestic is limited interface;
6312   pragma Convention (C_Plus_Plus, Domestic);
6313   procedure Set_Owner
6314     (X    : in out Domestic;
6315      Name : Chars_Ptr) is abstract;
6317   type Animal is tagged record
6318     Age : Natural;
6319   end record;
6320   pragma Convention (C_Plus_Plus, Animal);
6322   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
6323   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Age);
6325   function Age (X : Animal) return Integer;
6326   pragma Export (C_Plus_Plus, Age);
6328   function New_Animal return Animal'Class;
6329   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Animal);
6331   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
6332     Tooth_Count : Natural;
6333     Owner       : String (1 .. 30);
6334   end record;
6335   pragma Convention (C_Plus_Plus, Dog);
6337   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Natural;
6338   pragma Export (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
6340   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
6341   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Owner);
6343   function New_Dog return Dog'Class;
6344   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Dog);
6345 end Animals;
6346 @end example
6348 Compared with our previous example the only differences are the use of
6349 @code{pragma Convention} (instead of @code{pragma Import}), and the use of
6350 @code{pragma Export} to indicate to the GNAT compiler that the primitives will
6351 be available to C++. Thanks to the ABI compatibility, on the C++ side there is
6352 nothing else to be done; as explained above, the only requirement is that all
6353 the primitives and components are declared in exactly the same order.
6355 For completeness, let us see a brief C++ main program that uses the
6356 declarations available in @code{animals.h} (presented in our first example) to
6357 import and use the declarations from the Ada side, properly initializing and
6358 finalizing the Ada run-time system along the way:
6360 @example
6361 #include "animals.h"
6362 #include <iostream>
6363 using namespace std;
6365 void Check_Carnivore (Carnivore *obj) @{...@}
6366 void Check_Domestic (Domestic *obj)   @{...@}
6367 void Check_Animal (Animal *obj)       @{...@}
6368 void Check_Dog (Dog *obj)             @{...@}
6370 extern "C" @{
6371   void adainit (void);
6372   void adafinal (void);
6373   Dog* new_dog ();
6376 void test ()
6378   Dog *obj = new_dog();  // Ada constructor
6379   Check_Carnivore (obj); // Check secondary DT
6380   Check_Domestic (obj);  // Check secondary DT
6381   Check_Animal (obj);    // Check primary DT
6382   Check_Dog (obj);       // Check primary DT
6385 int main ()
6387   adainit ();  test();  adafinal ();
6388   return 0;
6390 @end example
6392 @node Generating Ada Bindings for C and C++ headers,Generating C Headers for Ada Specifications,Building Mixed Ada and C++ Programs,Mixed Language Programming
6393 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id70}@anchor{b0}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-ada-bindings-for-c-and-c-headers}@anchor{a7}
6394 @subsection Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6397 @geindex Binding generation (for C and C++ headers)
6399 @geindex C headers (binding generation)
6401 @geindex C++ headers (binding generation)
6403 GNAT includes a binding generator for C and C++ headers which is
6404 intended to do 95% of the tedious work of generating Ada specs from C
6405 or C++ header files.
6407 Note that this capability is not intended to generate 100% correct Ada specs,
6408 and will is some cases require manual adjustments, although it can often
6409 be used out of the box in practice.
6411 Some of the known limitations include:
6414 @itemize *
6416 @item 
6417 only very simple character constant macros are translated into Ada
6418 constants. Function macros (macros with arguments) are partially translated
6419 as comments, to be completed manually if needed.
6421 @item 
6422 some extensions (e.g. vector types) are not supported
6424 @item 
6425 pointers to pointers or complex structures are mapped to System.Address
6427 @item 
6428 identifiers with identical name (except casing) will generate compilation
6429 errors (e.g. @code{shm_get} vs @code{SHM_GET}).
6430 @end itemize
6432 The code is generated using Ada 2012 syntax, which makes it easier to interface
6433 with other languages. In most cases you can still use the generated binding
6434 even if your code is compiled using earlier versions of Ada (e.g. @code{-gnat95}).
6436 @menu
6437 * Running the Binding Generator:: 
6438 * Generating Bindings for C++ Headers:: 
6439 * Switches:: 
6441 @end menu
6443 @node Running the Binding Generator,Generating Bindings for C++ Headers,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6444 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id71}@anchor{b1}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model running-the-binding-generator}@anchor{b2}
6445 @subsubsection Running the Binding Generator
6448 The binding generator is part of the @code{gcc} compiler and can be
6449 invoked via the @code{-fdump-ada-spec} switch, which will generate Ada
6450 spec files for the header files specified on the command line, and all
6451 header files needed by these files transitively. For example:
6453 @example
6454 $ g++ -c -fdump-ada-spec -C /usr/include/time.h
6455 $ gcc -c *.ads
6456 @end example
6458 will generate, under GNU/Linux, the following files: @code{time_h.ads},
6459 @code{bits_time_h.ads}, @code{stddef_h.ads}, @code{bits_types_h.ads} which
6460 correspond to the files @code{/usr/include/time.h},
6461 @code{/usr/include/bits/time.h}, etc..., and will then compile these Ada specs
6462 in Ada 2005 mode.
6464 The @code{-C} switch tells @code{gcc} to extract comments from headers,
6465 and will attempt to generate corresponding Ada comments.
6467 If you want to generate a single Ada file and not the transitive closure, you
6468 can use instead the @code{-fdump-ada-spec-slim} switch.
6470 You can optionally specify a parent unit, of which all generated units will
6471 be children, using @code{-fada-spec-parent=@emph{unit}}.
6473 Note that we recommend when possible to use the @emph{g++} driver to
6474 generate bindings, even for most C headers, since this will in general
6475 generate better Ada specs. For generating bindings for C++ headers, it is
6476 mandatory to use the @emph{g++} command, or @emph{gcc -x c++} which
6477 is equivalent in this case. If @emph{g++} cannot work on your C headers
6478 because of incompatibilities between C and C++, then you can fallback to
6479 @code{gcc} instead.
6481 For an example of better bindings generated from the C++ front-end,
6482 the name of the parameters (when available) are actually ignored by the C
6483 front-end. Consider the following C header:
6485 @example
6486 extern void foo (int variable);
6487 @end example
6489 with the C front-end, @code{variable} is ignored, and the above is handled as:
6491 @example
6492 extern void foo (int);
6493 @end example
6495 generating a generic:
6497 @example
6498 procedure foo (param1 : int);
6499 @end example
6501 with the C++ front-end, the name is available, and we generate:
6503 @example
6504 procedure foo (variable : int);
6505 @end example
6507 In some cases, the generated bindings will be more complete or more meaningful
6508 when defining some macros, which you can do via the @code{-D} switch. This
6509 is for example the case with @code{Xlib.h} under GNU/Linux:
6511 @example
6512 $ g++ -c -fdump-ada-spec -DXLIB_ILLEGAL_ACCESS -C /usr/include/X11/Xlib.h
6513 @end example
6515 The above will generate more complete bindings than a straight call without
6516 the @code{-DXLIB_ILLEGAL_ACCESS} switch.
6518 In other cases, it is not possible to parse a header file in a stand-alone
6519 manner, because other include files need to be included first. In this
6520 case, the solution is to create a small header file including the needed
6521 @code{#include} and possible @code{#define} directives. For example, to
6522 generate Ada bindings for @code{readline/readline.h}, you need to first
6523 include @code{stdio.h}, so you can create a file with the following two
6524 lines in e.g. @code{readline1.h}:
6526 @example
6527 #include <stdio.h>
6528 #include <readline/readline.h>
6529 @end example
6531 and then generate Ada bindings from this file:
6533 @example
6534 $ g++ -c -fdump-ada-spec readline1.h
6535 @end example
6537 @node Generating Bindings for C++ Headers,Switches,Running the Binding Generator,Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6538 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id72}@anchor{b3}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-bindings-for-c-headers}@anchor{b4}
6539 @subsubsection Generating Bindings for C++ Headers
6542 Generating bindings for C++ headers is done using the same options, always
6543 with the @emph{g++} compiler. Note that generating Ada spec from C++ headers is a
6544 much more complex job and support for C++ headers is much more limited that
6545 support for C headers. As a result, you will need to modify the resulting
6546 bindings by hand more extensively when using C++ headers.
6548 In this mode, C++ classes will be mapped to Ada tagged types, constructors
6549 will be mapped using the @code{CPP_Constructor} pragma, and when possible,
6550 multiple inheritance of abstract classes will be mapped to Ada interfaces
6551 (see the @emph{Interfacing to C++} section in the @cite{GNAT Reference Manual}
6552 for additional information on interfacing to C++).
6554 For example, given the following C++ header file:
6556 @example
6557 class Carnivore @{
6558 public:
6559    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
6562 class Domestic @{
6563 public:
6564    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
6567 class Animal @{
6568 public:
6569   int Age_Count;
6570   virtual void Set_Age (int New_Age);
6573 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
6574  public:
6575   int  Tooth_Count;
6576   char *Owner;
6578   virtual int  Number_Of_Teeth ();
6579   virtual void Set_Owner (char* Name);
6581   Dog();
6583 @end example
6585 The corresponding Ada code is generated:
6587 @example
6588 package Class_Carnivore is
6589   type Carnivore is limited interface;
6590   pragma Import (CPP, Carnivore);
6592   function Number_Of_Teeth (this : access Carnivore) return int is abstract;
6593 end;
6594 use Class_Carnivore;
6596 package Class_Domestic is
6597   type Domestic is limited interface;
6598   pragma Import (CPP, Domestic);
6600   procedure Set_Owner
6601     (this : access Domestic;
6602      Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr) is abstract;
6603 end;
6604 use Class_Domestic;
6606 package Class_Animal is
6607   type Animal is tagged limited record
6608     Age_Count : aliased int;
6609   end record;
6610   pragma Import (CPP, Animal);
6612   procedure Set_Age (this : access Animal; New_Age : int);
6613   pragma Import (CPP, Set_Age, "_ZN6Animal7Set_AgeEi");
6614 end;
6615 use Class_Animal;
6617 package Class_Dog is
6618   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
6619     Tooth_Count : aliased int;
6620     Owner : Interfaces.C.Strings.chars_ptr;
6621   end record;
6622   pragma Import (CPP, Dog);
6624   function Number_Of_Teeth (this : access Dog) return int;
6625   pragma Import (CPP, Number_Of_Teeth, "_ZN3Dog15Number_Of_TeethEv");
6627   procedure Set_Owner
6628     (this : access Dog; Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr);
6629   pragma Import (CPP, Set_Owner, "_ZN3Dog9Set_OwnerEPc");
6631   function New_Dog return Dog;
6632   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
6633   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC1Ev");
6634 end;
6635 use Class_Dog;
6636 @end example
6638 @node Switches,,Generating Bindings for C++ Headers,Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6639 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches}@anchor{b5}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-ada-binding-generation}@anchor{b6}
6640 @subsubsection Switches
6643 @geindex -fdump-ada-spec (gcc)
6646 @table @asis
6648 @item @code{-fdump-ada-spec}
6650 Generate Ada spec files for the given header files transitively (including
6651 all header files that these headers depend upon).
6652 @end table
6654 @geindex -fdump-ada-spec-slim (gcc)
6657 @table @asis
6659 @item @code{-fdump-ada-spec-slim}
6661 Generate Ada spec files for the header files specified on the command line
6662 only.
6663 @end table
6665 @geindex -fada-spec-parent (gcc)
6668 @table @asis
6670 @item @code{-fada-spec-parent=@emph{unit}}
6672 Specifies that all files generated by @code{-fdump-ada-spec} are
6673 to be child units of the specified parent unit.
6674 @end table
6676 @geindex -C (gcc)
6679 @table @asis
6681 @item @code{-C}
6683 Extract comments from headers and generate Ada comments in the Ada spec files.
6684 @end table
6686 @node Generating C Headers for Ada Specifications,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers,Mixed Language Programming
6687 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-c-headers-for-ada-specifications}@anchor{b7}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id73}@anchor{b8}
6688 @subsection Generating C Headers for Ada Specifications
6691 @geindex Binding generation (for Ada specs)
6693 @geindex C headers (binding generation)
6695 GNAT includes a C header generator for Ada specifications which supports
6696 Ada types that have a direct mapping to C types. This includes in particular
6697 support for:
6700 @itemize *
6702 @item 
6703 Scalar types
6705 @item 
6706 Constrained arrays
6708 @item 
6709 Records (untagged)
6711 @item 
6712 Composition of the above types
6714 @item 
6715 Constant declarations
6717 @item 
6718 Object declarations
6720 @item 
6721 Subprogram declarations
6722 @end itemize
6724 @menu
6725 * Running the C Header Generator:: 
6727 @end menu
6729 @node Running the C Header Generator,,,Generating C Headers for Ada Specifications
6730 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model running-the-c-header-generator}@anchor{b9}
6731 @subsubsection Running the C Header Generator
6734 The C header generator is part of the GNAT compiler and can be invoked via
6735 the @code{-gnatceg} combination of switches, which will generate a @code{.h}
6736 file corresponding to the given input file (Ada spec or body). Note that
6737 only spec files are processed in any case, so giving a spec or a body file
6738 as input is equivalent. For example:
6740 @example
6741 $ gcc -c -gnatceg pack1.ads
6742 @end example
6744 will generate a self-contained file called @code{pack1.h} including
6745 common definitions from the Ada Standard package, followed by the
6746 definitions included in @code{pack1.ads}, as well as all the other units
6747 withed by this file.
6749 For instance, given the following Ada files:
6751 @example
6752 package Pack2 is
6753    type Int is range 1 .. 10;
6754 end Pack2;
6755 @end example
6757 @example
6758 with Pack2;
6760 package Pack1 is
6761    type Rec is record
6762       Field1, Field2 : Pack2.Int;
6763    end record;
6765    Global : Rec := (1, 2);
6767    procedure Proc1 (R : Rec);
6768    procedure Proc2 (R : in out Rec);
6769 end Pack1;
6770 @end example
6772 The above @code{gcc} command will generate the following @code{pack1.h} file:
6774 @example
6775 /* Standard definitions skipped */
6776 #ifndef PACK2_ADS
6777 #define PACK2_ADS
6778 typedef short_short_integer pack2__TintB;
6779 typedef pack2__TintB pack2__int;
6780 #endif /* PACK2_ADS */
6782 #ifndef PACK1_ADS
6783 #define PACK1_ADS
6784 typedef struct _pack1__rec @{
6785   pack2__int field1;
6786   pack2__int field2;
6787 @} pack1__rec;
6788 extern pack1__rec pack1__global;
6789 extern void pack1__proc1(const pack1__rec r);
6790 extern void pack1__proc2(pack1__rec *r);
6791 #endif /* PACK1_ADS */
6792 @end example
6794 You can then @code{include} @code{pack1.h} from a C source file and use the types,
6795 call subprograms, reference objects, and constants.
6797 @node GNAT and Other Compilation Models,Using GNAT Files with External Tools,Mixed Language Programming,The GNAT Compilation Model
6798 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id74}@anchor{ba}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model gnat-and-other-compilation-models}@anchor{2d}
6799 @section GNAT and Other Compilation Models
6802 This section compares the GNAT model with the approaches taken in
6803 other environents, first the C/C++ model and then the mechanism that
6804 has been used in other Ada systems, in particular those traditionally
6805 used for Ada 83.
6807 @menu
6808 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models:: 
6809 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models:: 
6811 @end menu
6813 @node Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models,Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models,,GNAT and Other Compilation Models
6814 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model comparison-between-gnat-and-c-c-compilation-models}@anchor{bb}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id75}@anchor{bc}
6815 @subsection Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
6818 The GNAT model of compilation is close to the C and C++ models. You can
6819 think of Ada specs as corresponding to header files in C. As in C, you
6820 don't need to compile specs; they are compiled when they are used. The
6821 Ada @emph{with} is similar in effect to the @code{#include} of a C
6822 header.
6824 One notable difference is that, in Ada, you may compile specs separately
6825 to check them for semantic and syntactic accuracy. This is not always
6826 possible with C headers because they are fragments of programs that have
6827 less specific syntactic or semantic rules.
6829 The other major difference is the requirement for running the binder,
6830 which performs two important functions. First, it checks for
6831 consistency. In C or C++, the only defense against assembling
6832 inconsistent programs lies outside the compiler, in a makefile, for
6833 example. The binder satisfies the Ada requirement that it be impossible
6834 to construct an inconsistent program when the compiler is used in normal
6835 mode.
6837 @geindex Elaboration order control
6839 The other important function of the binder is to deal with elaboration
6840 issues. There are also elaboration issues in C++ that are handled
6841 automatically. This automatic handling has the advantage of being
6842 simpler to use, but the C++ programmer has no control over elaboration.
6843 Where @code{gnatbind} might complain there was no valid order of
6844 elaboration, a C++ compiler would simply construct a program that
6845 malfunctioned at run time.
6847 @node Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models,,Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models,GNAT and Other Compilation Models
6848 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model comparison-between-gnat-and-conventional-ada-library-models}@anchor{bd}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id76}@anchor{be}
6849 @subsection Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
6852 This section is intended for Ada programmers who have
6853 used an Ada compiler implementing the traditional Ada library
6854 model, as described in the Ada Reference Manual.
6856 @geindex GNAT library
6858 In GNAT, there is no 'library' in the normal sense. Instead, the set of
6859 source files themselves acts as the library. Compiling Ada programs does
6860 not generate any centralized information, but rather an object file and
6861 a ALI file, which are of interest only to the binder and linker.
6862 In a traditional system, the compiler reads information not only from
6863 the source file being compiled, but also from the centralized library.
6864 This means that the effect of a compilation depends on what has been
6865 previously compiled. In particular:
6868 @itemize *
6870 @item 
6871 When a unit is @emph{with}ed, the unit seen by the compiler corresponds
6872 to the version of the unit most recently compiled into the library.
6874 @item 
6875 Inlining is effective only if the necessary body has already been
6876 compiled into the library.
6878 @item 
6879 Compiling a unit may obsolete other units in the library.
6880 @end itemize
6882 In GNAT, compiling one unit never affects the compilation of any other
6883 units because the compiler reads only source files. Only changes to source
6884 files can affect the results of a compilation. In particular:
6887 @itemize *
6889 @item 
6890 When a unit is @emph{with}ed, the unit seen by the compiler corresponds
6891 to the source version of the unit that is currently accessible to the
6892 compiler.
6894 @geindex Inlining
6896 @item 
6897 Inlining requires the appropriate source files for the package or
6898 subprogram bodies to be available to the compiler. Inlining is always
6899 effective, independent of the order in which units are compiled.
6901 @item 
6902 Compiling a unit never affects any other compilations. The editing of
6903 sources may cause previous compilations to be out of date if they
6904 depended on the source file being modified.
6905 @end itemize
6907 The most important result of these differences is that order of compilation
6908 is never significant in GNAT. There is no situation in which one is
6909 required to do one compilation before another. What shows up as order of
6910 compilation requirements in the traditional Ada library becomes, in
6911 GNAT, simple source dependencies; in other words, there is only a set
6912 of rules saying what source files must be present when a file is
6913 compiled.
6915 @node Using GNAT Files with External Tools,,GNAT and Other Compilation Models,The GNAT Compilation Model
6916 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-gnat-files-with-external-tools}@anchor{2e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id77}@anchor{bf}
6917 @section Using GNAT Files with External Tools
6920 This section explains how files that are produced by GNAT may be
6921 used with tools designed for other languages.
6923 @menu
6924 * Using Other Utility Programs with GNAT:: 
6925 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT:: 
6927 @end menu
6929 @node Using Other Utility Programs with GNAT,The External Symbol Naming Scheme of GNAT,,Using GNAT Files with External Tools
6930 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-other-utility-programs-with-gnat}@anchor{c0}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id78}@anchor{c1}
6931 @subsection Using Other Utility Programs with GNAT
6934 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
6935 particular the debugging information uses this format. This means
6936 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
6937 depend on these formats.
6939 In general, any utility program that works with C will also often work with
6940 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
6941 gprof (a profiling program), gdb (the FSF debugger), and utilities such
6942 as Purify.
6944 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT,,Using Other Utility Programs with GNAT,Using GNAT Files with External Tools
6945 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-external-symbol-naming-scheme-of-gnat}@anchor{c2}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id79}@anchor{c3}
6946 @subsection The External Symbol Naming Scheme of GNAT
6949 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
6950 originally intended for use with other languages, it is useful to
6951 understand the conventions used to generate link names from the Ada
6952 entity names.
6954 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
6955 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
6956 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
6957 we have the following package spec:
6959 @example
6960 package QRS is
6961    MN : Integer;
6962 end QRS;
6963 @end example
6965 @geindex pragma Export
6967 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
6968 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
6969 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
6971 @example
6972 package Exports is
6973    Var1 : Integer;
6974    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
6975    Var2 : Integer;
6976    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
6977 end Exports;
6978 @end example
6980 In this case, the link name for @code{Var1} is whatever link name the
6981 C compiler would assign for the C function @code{var1_name}. This typically
6982 would be either @code{var1_name} or @code{_var1_name}, depending on operating
6983 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
6984 @code{Var2} is @code{var2_link_name}, and this is not operating system
6985 dependent.
6987 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
6988 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
6989 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
6990 called @code{Main} (which might well not be the main program).
6992 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
6993 names. So if we have a library level procedure such as:
6995 @example
6996 procedure Hello (S : String);
6997 @end example
6999 the external name of this procedure will be @code{_ada_hello}.
7001 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
7003 @node Building Executable Programs with GNAT,GNAT Utility Programs,The GNAT Compilation Model,Top
7004 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat building-executable-programs-with-gnat}@anchor{a}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat doc}@anchor{c4}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id1}@anchor{c5}
7005 @chapter Building Executable Programs with GNAT
7008 This chapter describes first the gnatmake tool
7009 (@ref{c6,,Building with gnatmake}),
7010 which automatically determines the set of sources
7011 needed by an Ada compilation unit and executes the necessary
7012 (re)compilations, binding and linking.
7013 It also explains how to use each tool individually: the
7014 compiler (gcc, see @ref{c7,,Compiling with gcc}),
7015 binder (gnatbind, see @ref{c8,,Binding with gnatbind}),
7016 and linker (gnatlink, see @ref{c9,,Linking with gnatlink})
7017 to build executable programs.
7018 Finally, this chapter provides examples of
7019 how to make use of the general GNU make mechanism
7020 in a GNAT context (see @ref{70,,Using the GNU make Utility}).
7023 @menu
7024 * Building with gnatmake:: 
7025 * Compiling with gcc:: 
7026 * Compiler Switches:: 
7027 * Linker Switches:: 
7028 * Binding with gnatbind:: 
7029 * Linking with gnatlink:: 
7030 * Using the GNU make Utility:: 
7032 @end menu
7034 @node Building with gnatmake,Compiling with gcc,,Building Executable Programs with GNAT
7035 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat the-gnat-make-program-gnatmake}@anchor{c6}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat building-with-gnatmake}@anchor{ca}
7036 @section Building with @code{gnatmake}
7039 @geindex gnatmake
7041 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
7042 the following steps:
7045 @enumerate 
7047 @item 
7048 Edit some sources to fix bugs;
7050 @item 
7051 Add enhancements;
7053 @item 
7054 Compile all sources affected;
7056 @item 
7057 Rebind and relink; and
7059 @item 
7060 Test.
7061 @end enumerate
7063 @geindex Dependency rules (compilation)
7065 The third step in particular can be tricky, because not only do the modified
7066 files have to be compiled, but any files depending on these files must also be
7067 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
7068 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
7069 subprograms.
7071 @code{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
7072 of this process. It determines which sources need to be compiled,
7073 compiles them, and binds and links the resulting object files.
7075 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
7076 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
7077 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
7078 changes to the source program cause corresponding changes in
7079 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
7080 @code{gnatmake}.
7082 Note that for advanced forms of project structure, we recommend creating
7083 a project file as explained in the @emph{GNAT_Project_Manager} chapter in the
7084 @emph{GPRbuild User's Guide}, and using the
7085 @code{gprbuild} tool which supports building with project files and works similarly
7086 to @code{gnatmake}.
7088 @menu
7089 * Running gnatmake:: 
7090 * Switches for gnatmake:: 
7091 * Mode Switches for gnatmake:: 
7092 * Notes on the Command Line:: 
7093 * How gnatmake Works:: 
7094 * Examples of gnatmake Usage:: 
7096 @end menu
7098 @node Running gnatmake,Switches for gnatmake,,Building with gnatmake
7099 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat running-gnatmake}@anchor{cb}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id2}@anchor{cc}
7100 @subsection Running @code{gnatmake}
7103 The usual form of the @code{gnatmake} command is
7105 @example
7106 $ gnatmake [<switches>] <file_name> [<file_names>] [<mode_switches>]
7107 @end example
7109 The only required argument is one @code{file_name}, which specifies
7110 a compilation unit that is a main program. Several @code{file_names} can be
7111 specified: this will result in several executables being built.
7112 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
7113 @code{file_name}, between @code{file_names} or after the last @code{file_name}.
7114 If @code{mode_switches} are present, they must always be placed after
7115 the last @code{file_name} and all @code{switches}.
7117 If you are using standard file extensions (@code{.adb} and
7118 @code{.ads}), then the
7119 extension may be omitted from the @code{file_name} arguments. However, if
7120 you are using non-standard extensions, then it is required that the
7121 extension be given. A relative or absolute directory path can be
7122 specified in a @code{file_name}, in which case, the input source file will
7123 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
7124 source file will first be searched in the directory where
7125 @code{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
7126 the source path of the compiler as described in
7127 @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
7129 All @code{gnatmake} output (except when you specify @code{-M}) is sent to
7130 @code{stderr}. The output produced by the
7131 @code{-M} switch is sent to @code{stdout}.
7133 @node Switches for gnatmake,Mode Switches for gnatmake,Running gnatmake,Building with gnatmake
7134 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gnatmake}@anchor{cd}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id3}@anchor{ce}
7135 @subsection Switches for @code{gnatmake}
7138 You may specify any of the following switches to @code{gnatmake}:
7140 @geindex --version (gnatmake)
7143 @table @asis
7145 @item @code{--version}
7147 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
7148 @end table
7150 @geindex --help (gnatmake)
7153 @table @asis
7155 @item @code{--help}
7157 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
7158 all other options.
7159 @end table
7161 @geindex --GCC=compiler_name (gnatmake)
7164 @table @asis
7166 @item @code{--GCC=@emph{compiler_name}}
7168 Program used for compiling. The default is @code{gcc}. You need to use
7169 quotes around @code{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
7170 spaces or other separator characters.
7171 As an example @code{--GCC="foo -x  -y"}
7172 will instruct @code{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
7173 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
7174 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
7175 switch @code{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
7176 above example the compiler command that will be used by @code{gnatmake}
7177 will be @code{foo -c -x -y}. If several @code{--GCC=compiler_name} are
7178 used, only the last @code{compiler_name} is taken into account. However,
7179 all the additional switches are also taken into account. Thus,
7180 @code{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
7181 @code{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
7182 @end table
7184 @geindex --GNATBIND=binder_name (gnatmake)
7187 @table @asis
7189 @item @code{--GNATBIND=@emph{binder_name}}
7191 Program used for binding. The default is @code{gnatbind}. You need to
7192 use quotes around @code{binder_name} if @code{binder_name} contains spaces
7193 or other separator characters.
7194 As an example @code{--GNATBIND="bar -x  -y"}
7195 will instruct @code{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
7196 binder. Binder switches that are normally appended by @code{gnatmake}
7197 to @code{gnatbind} are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
7198 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
7199 itself must not include any embedded spaces.
7200 @end table
7202 @geindex --GNATLINK=linker_name (gnatmake)
7205 @table @asis
7207 @item @code{--GNATLINK=@emph{linker_name}}
7209 Program used for linking. The default is @code{gnatlink}. You need to
7210 use quotes around @code{linker_name} if @code{linker_name} contains spaces
7211 or other separator characters.
7212 As an example @code{--GNATLINK="lan -x  -y"}
7213 will instruct @code{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
7214 linker. Linker switches that are normally appended by @code{gnatmake} to
7215 @code{gnatlink} are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
7216 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
7217 itself must not include any embedded spaces.
7219 @item @code{--create-map-file}
7221 When linking an executable, create a map file. The name of the map file
7222 has the same name as the executable with extension ".map".
7224 @item @code{--create-map-file=@emph{mapfile}}
7226 When linking an executable, create a map file with the specified name.
7227 @end table
7229 @geindex --create-missing-dirs (gnatmake)
7232 @table @asis
7234 @item @code{--create-missing-dirs}
7236 When using project files (@code{-P@emph{project}}), automatically create
7237 missing object directories, library directories and exec
7238 directories.
7240 @item @code{--single-compile-per-obj-dir}
7242 Disallow simultaneous compilations in the same object directory when
7243 project files are used.
7245 @item @code{--subdirs=@emph{subdir}}
7247 Actual object directory of each project file is the subdirectory subdir of the
7248 object directory specified or defaulted in the project file.
7250 @item @code{--unchecked-shared-lib-imports}
7252 By default, shared library projects are not allowed to import static library
7253 projects. When this switch is used on the command line, this restriction is
7254 relaxed.
7256 @item @code{--source-info=@emph{source info file}}
7258 Specify a source info file. This switch is active only when project files
7259 are used. If the source info file is specified as a relative path, then it is
7260 relative to the object directory of the main project. If the source info file
7261 does not exist, then after the Project Manager has successfully parsed and
7262 processed the project files and found the sources, it creates the source info
7263 file. If the source info file already exists and can be read successfully,
7264 then the Project Manager will get all the needed information about the sources
7265 from the source info file and will not look for them. This reduces the time
7266 to process the project files, especially when looking for sources that take a
7267 long time. If the source info file exists but cannot be parsed successfully,
7268 the Project Manager will attempt to recreate it. If the Project Manager fails
7269 to create the source info file, a message is issued, but gnatmake does not
7270 fail. @code{gnatmake} "trusts" the source info file. This means that
7271 if the source files have changed (addition, deletion, moving to a different
7272 source directory), then the source info file need to be deleted and recreated.
7273 @end table
7275 @geindex -a (gnatmake)
7278 @table @asis
7280 @item @code{-a}
7282 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
7283 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
7284 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
7285 By default,
7286 @code{gnatmake} does not check these files,
7287 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
7288 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
7289 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
7290 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
7291 binder.
7292 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
7293 itself. The switch @code{-a} is also useful
7294 in conjunction with @code{-f}
7295 if you need to recompile an entire application,
7296 including run-time files, using special configuration pragmas,
7297 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
7299 By default
7300 @code{gnatmake -a} compiles all GNAT
7301 internal files with
7302 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
7303 @end table
7305 @geindex -b (gnatmake)
7308 @table @asis
7310 @item @code{-b}
7312 Bind only. Can be combined with @code{-c} to do
7313 compilation and binding, but no link.
7314 Can be combined with @code{-l}
7315 to do binding and linking. When not combined with
7316 @code{-c}
7317 all the units in the closure of the main program must have been previously
7318 compiled and must be up to date. The root unit specified by @code{file_name}
7319 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
7320 Project File is specified, with the ALI file extension.
7321 @end table
7323 @geindex -c (gnatmake)
7326 @table @asis
7328 @item @code{-c}
7330 Compile only. Do not perform binding, except when @code{-b}
7331 is also specified. Do not perform linking, except if both
7332 @code{-b} and
7333 @code{-l} are also specified.
7334 If the root unit specified by @code{file_name} is not a main unit, this is the
7335 default. Otherwise @code{gnatmake} will attempt binding and linking
7336 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
7337 the objects.
7338 @end table
7340 @geindex -C (gnatmake)
7343 @table @asis
7345 @item @code{-C}
7347 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate
7348 to the compiler two mappings: from unit names to file names (without
7349 any directory information) and from file names to path names (with
7350 full directory information). A mapping file can make the compiler's
7351 file searches faster, especially if there are many source directories,
7352 or the sources are read over a slow network connection. If
7353 @code{-P} is used, a mapping file is always used, so
7354 @code{-C} is unnecessary; in this case the mapping file
7355 is initially populated based on the project file. If
7356 @code{-C} is used without
7357 @code{-P},
7358 the mapping file is initially empty. Each invocation of the compiler
7359 will add any newly accessed sources to the mapping file.
7360 @end table
7362 @geindex -C= (gnatmake)
7365 @table @asis
7367 @item @code{-C=@emph{file}}
7369 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
7370 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
7371 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
7372 This switch is not compatible with a project file
7373 (-P`file`) or with multiple compiling processes
7374 (-jnnn, when nnn is greater than 1).
7375 @end table
7377 @geindex -d (gnatmake)
7380 @table @asis
7382 @item @code{-d}
7384 Display progress for each source, up to date or not, as a single line:
7386 @example
7387 completed x out of y (zz%)
7388 @end example
7390 If the file needs to be compiled this is displayed after the invocation of
7391 the compiler. These lines are displayed even in quiet output mode.
7392 @end table
7394 @geindex -D (gnatmake)
7397 @table @asis
7399 @item @code{-D @emph{dir}}
7401 Put all object files and ALI file in directory @code{dir}.
7402 If the @code{-D} switch is not used, all object files
7403 and ALI files go in the current working directory.
7405 This switch cannot be used when using a project file.
7406 @end table
7408 @geindex -eI (gnatmake)
7411 @table @asis
7413 @item @code{-eI@emph{nnn}}
7415 Indicates that the main source is a multi-unit source and the rank of the unit
7416 in the source file is nnn. nnn needs to be a positive number and a valid
7417 index in the source. This switch cannot be used when @code{gnatmake} is
7418 invoked for several mains.
7419 @end table
7421 @geindex -eL (gnatmake)
7423 @geindex symbolic links
7426 @table @asis
7428 @item @code{-eL}
7430 Follow all symbolic links when processing project files.
7431 This should be used if your project uses symbolic links for files or
7432 directories, but is not needed in other cases.
7434 @geindex naming scheme
7436 This also assumes that no directory matches the naming scheme for files (for
7437 instance that you do not have a directory called "sources.ads" when using the
7438 default GNAT naming scheme).
7440 When you do not have to use this switch (i.e., by default), gnatmake is able to
7441 save a lot of system calls (several per source file and object file), which
7442 can result in a significant speed up to load and manipulate a project file,
7443 especially when using source files from a remote system.
7444 @end table
7446 @geindex -eS (gnatmake)
7449 @table @asis
7451 @item @code{-eS}
7453 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
7454 on standard output,
7455 instead of standard error.
7456 @end table
7458 @geindex -f (gnatmake)
7461 @table @asis
7463 @item @code{-f}
7465 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
7466 files may be up to date, but don't recompile predefined or GNAT internal
7467 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
7468 unless the @code{-a} switch is also specified.
7469 @end table
7471 @geindex -F (gnatmake)
7474 @table @asis
7476 @item @code{-F}
7478 When using project files, if some errors or warnings are detected during
7479 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
7480 -v), then error lines start with the full path name of the project
7481 file, rather than its simple file name.
7482 @end table
7484 @geindex -g (gnatmake)
7487 @table @asis
7489 @item @code{-g}
7491 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
7492 linker.
7493 @end table
7495 @geindex -i (gnatmake)
7498 @table @asis
7500 @item @code{-i}
7502 In normal mode, @code{gnatmake} compiles all object files and ALI files
7503 into the current directory. If the @code{-i} switch is used,
7504 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
7505 in place. This means that once a large project is organized into separate
7506 directories in the desired manner, then @code{gnatmake} will automatically
7507 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
7508 Ada object path (see @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
7509 the new object and ALI files are created in the
7510 directory containing the source being compiled. If another organization
7511 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
7512 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
7513 When detecting such a dummy file, @code{gnatmake} will be forced to
7514 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
7515 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
7516 @end table
7518 @geindex -j (gnatmake)
7520 @geindex Parallel make
7523 @table @asis
7525 @item @code{-j@emph{n}}
7527 Use @code{n} processes to carry out the (re)compilations. On a multiprocessor
7528 machine compilations will occur in parallel. If @code{n} is 0, then the
7529 maximum number of parallel compilations is the number of core processors
7530 on the platform. In the event of compilation errors, messages from various
7531 compilations might get interspersed (but @code{gnatmake} will give you the
7532 full ordered list of failing compiles at the end). If this is problematic,
7533 rerun the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
7534 @end table
7536 @geindex -k (gnatmake)
7539 @table @asis
7541 @item @code{-k}
7543 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
7544 ease the programmer's task in case of compilation errors, the list of
7545 sources for which the compile fails is given when @code{gnatmake}
7546 terminates.
7548 If @code{gnatmake} is invoked with several @code{file_names} and with this
7549 switch, if there are compilation errors when building an executable,
7550 @code{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
7551 @end table
7553 @geindex -l (gnatmake)
7556 @table @asis
7558 @item @code{-l}
7560 Link only. Can be combined with @code{-b} to binding
7561 and linking. Linking will not be performed if combined with
7562 @code{-c}
7563 but not with @code{-b}.
7564 When not combined with @code{-b}
7565 all the units in the closure of the main program must have been previously
7566 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
7567 The root unit specified by @code{file_name}
7568 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
7569 Project File is specified, with the ALI file extension.
7570 @end table
7572 @geindex -m (gnatmake)
7575 @table @asis
7577 @item @code{-m}
7579 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
7580 be performed. In this mode @code{gnatmake} ignores time
7581 stamp differences when the only
7582 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
7583 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
7584 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
7585 switch will tell @code{gnatmake} not to recompile files that depend on it
7586 (provided other sources on which these files depend have undergone no
7587 semantic modifications). Note that the debugging information may be
7588 out of date with respect to the sources if the @code{-m} switch causes
7589 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
7590 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
7591 @end table
7593 @geindex Dependencies
7594 @geindex producing list
7596 @geindex -M (gnatmake)
7599 @table @asis
7601 @item @code{-M}
7603 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
7604 dependences to @code{stdout} in a form that can be directly exploited in
7605 a @code{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
7606 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
7607 specified in the various @code{-aI}
7608 and @code{-I} switches. If you use
7609 @code{gnatmake -M}  @code{-q}
7610 (see below), only the source file names,
7611 without relative paths, are output. If you just specify the  @code{-M}
7612 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
7613 is typically what you want. If you also specify
7614 the @code{-a} switch,
7615 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
7616 dependencies of the objects in external Ada libraries (see
7617 switch  @code{-aL@emph{dir}} in the following list)
7618 are never reported.
7619 @end table
7621 @geindex -n (gnatmake)
7624 @table @asis
7626 @item @code{-n}
7628 Don't compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
7629 If they are not, the full name of the first file that needs to be
7630 recompiled is printed.
7631 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
7632 file, will eventually result in recompiling all required units.
7633 @end table
7635 @geindex -o (gnatmake)
7638 @table @asis
7640 @item @code{-o @emph{exec_name}}
7642 Output executable name. The name of the final executable program will be
7643 @code{exec_name}. If the @code{-o} switch is omitted the default
7644 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
7645 for an executable file on the host system.
7647 This switch cannot be used when invoking @code{gnatmake} with several
7648 @code{file_names}.
7649 @end table
7651 @geindex -p (gnatmake)
7654 @table @asis
7656 @item @code{-p}
7658 Same as @code{--create-missing-dirs}
7659 @end table
7661 @geindex -P (gnatmake)
7664 @table @asis
7666 @item @code{-P@emph{project}}
7668 Use project file @code{project}. Only one such switch can be used.
7669 @end table
7671 @c -- Comment:
7672 @c :ref:`gnatmake_and_Project_Files`.
7674 @geindex -q (gnatmake)
7677 @table @asis
7679 @item @code{-q}
7681 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
7682 @code{gnatmake} are displayed.
7683 @end table
7685 @geindex -s (gnatmake)
7688 @table @asis
7690 @item @code{-s}
7692 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
7693 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
7694 following way:
7695 orders between different 'first letter' switches are ignored, but
7696 orders between same switches are taken into account. For example,
7697 @code{-O -O2} is different than @code{-O2 -O}, but @code{-g -O}
7698 is equivalent to @code{-O -g}.
7700 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
7701 @end table
7703 @geindex -u (gnatmake)
7706 @table @asis
7708 @item @code{-u}
7710 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
7711 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
7712 -u with a project file and no main has a special meaning.
7713 @end table
7715 @c --Comment
7716 @c (See :ref:`Project_Files_and_Main_Subprograms`.)
7718 @geindex -U (gnatmake)
7721 @table @asis
7723 @item @code{-U}
7725 When used without a project file or with one or several mains on the command
7726 line, is equivalent to -u. When used with a project file and no main
7727 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
7728 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
7729 @end table
7731 @geindex -v (gnatmake)
7734 @table @asis
7736 @item @code{-v}
7738 Verbose. Display the reason for all recompilations @code{gnatmake}
7739 decides are necessary, with the highest verbosity level.
7740 @end table
7742 @geindex -vl (gnatmake)
7745 @table @asis
7747 @item @code{-vl}
7749 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
7750 @end table
7752 @geindex -vm (gnatmake)
7755 @table @asis
7757 @item @code{-vm}
7759 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
7760 @end table
7762 @geindex -vm (gnatmake)
7765 @table @asis
7767 @item @code{-vh}
7769 Verbosity level High. Equivalent to -v.
7771 @item @code{-vP@emph{x}}
7773 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
7774 See @ref{cf,,Switches Related to Project Files}.
7775 @end table
7777 @geindex -x (gnatmake)
7780 @table @asis
7782 @item @code{-x}
7784 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
7785 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
7786 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
7787 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
7788 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
7789 be those specified on the command line. Even when
7790 @code{-x} is used, mains specified on the
7791 command line need to be sources of a project file.
7793 @item @code{-X@emph{name}=@emph{value}}
7795 Indicate that external variable @code{name} has the value @code{value}.
7796 The Project Manager will use this value for occurrences of
7797 @code{external(name)} when parsing the project file.
7798 @ref{cf,,Switches Related to Project Files}.
7799 @end table
7801 @geindex -z (gnatmake)
7804 @table @asis
7806 @item @code{-z}
7808 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
7809 given on the command line is a package name. The resulting executable
7810 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
7811 then the finalization routines.
7812 @end table
7814 @subsubheading GCC switches
7817 Any uppercase or multi-character switch that is not a @code{gnatmake} switch
7818 is passed to @code{gcc} (e.g., @code{-O}, @code{-gnato,} etc.)
7820 @subsubheading Source and library search path switches
7823 @geindex -aI (gnatmake)
7826 @table @asis
7828 @item @code{-aI@emph{dir}}
7830 When looking for source files also look in directory @code{dir}.
7831 The order in which source files search is undertaken is
7832 described in @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
7833 @end table
7835 @geindex -aL (gnatmake)
7838 @table @asis
7840 @item @code{-aL@emph{dir}}
7842 Consider @code{dir} as being an externally provided Ada library.
7843 Instructs @code{gnatmake} to skip compilation units whose @code{.ALI}
7844 files have been located in directory @code{dir}. This allows you to have
7845 missing bodies for the units in @code{dir} and to ignore out of date bodies
7846 for the same units. You still need to specify
7847 the location of the specs for these units by using the switches
7848 @code{-aI@emph{dir}}  or @code{-I@emph{dir}}.
7849 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
7850 of @code{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
7851 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
7852 ALI files.
7853 @end table
7855 @geindex -aO (gnatmake)
7858 @table @asis
7860 @item @code{-aO@emph{dir}}
7862 When searching for library and object files, look in directory
7863 @code{dir}. The order in which library files are searched is described in
7864 @ref{76,,Search Paths for gnatbind}.
7865 @end table
7867 @geindex Search paths
7868 @geindex for gnatmake
7870 @geindex -A (gnatmake)
7873 @table @asis
7875 @item @code{-A@emph{dir}}
7877 Equivalent to @code{-aL@emph{dir}} @code{-aI@emph{dir}}.
7879 @geindex -I (gnatmake)
7881 @item @code{-I@emph{dir}}
7883 Equivalent to @code{-aO@emph{dir} -aI@emph{dir}}.
7884 @end table
7886 @geindex -I- (gnatmake)
7888 @geindex Source files
7889 @geindex suppressing search
7892 @table @asis
7894 @item @code{-I-}
7896 Do not look for source files in the directory containing the source
7897 file named in the command line.
7898 Do not look for ALI or object files in the directory
7899 where @code{gnatmake} was invoked.
7900 @end table
7902 @geindex -L (gnatmake)
7904 @geindex Linker libraries
7907 @table @asis
7909 @item @code{-L@emph{dir}}
7911 Add directory @code{dir} to the list of directories in which the linker
7912 will search for libraries. This is equivalent to
7913 @code{-largs} @code{-L@emph{dir}}.
7914 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
7915 set in the registry are not searched for.
7916 @end table
7918 @geindex -nostdinc (gnatmake)
7921 @table @asis
7923 @item @code{-nostdinc}
7925 Do not look for source files in the system default directory.
7926 @end table
7928 @geindex -nostdlib (gnatmake)
7931 @table @asis
7933 @item @code{-nostdlib}
7935 Do not look for library files in the system default directory.
7936 @end table
7938 @geindex --RTS (gnatmake)
7941 @table @asis
7943 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
7945 Specifies the default location of the run-time library. GNAT looks for the
7946 run-time
7947 in the following directories, and stops as soon as a valid run-time is found
7948 (@code{adainclude} or @code{ada_source_path}, and @code{adalib} or
7949 @code{ada_object_path} present):
7952 @itemize *
7954 @item 
7955 @emph{<current directory>/$rts_path}
7957 @item 
7958 @emph{<default-search-dir>/$rts_path}
7960 @item 
7961 @emph{<default-search-dir>/rts-$rts_path}
7963 @item 
7964 The selected path is handled like a normal RTS path.
7965 @end itemize
7966 @end table
7968 @node Mode Switches for gnatmake,Notes on the Command Line,Switches for gnatmake,Building with gnatmake
7969 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id4}@anchor{d0}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat mode-switches-for-gnatmake}@anchor{d1}
7970 @subsection Mode Switches for @code{gnatmake}
7973 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
7974 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
7975 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
7976 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
7977 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
7978 designated component of GNAT.
7980 @geindex -cargs (gnatmake)
7983 @table @asis
7985 @item @code{-cargs @emph{switches}}
7987 Compiler switches. Here @code{switches} is a list of switches
7988 that are valid switches for @code{gcc}. They will be passed on to
7989 all compile steps performed by @code{gnatmake}.
7990 @end table
7992 @geindex -bargs (gnatmake)
7995 @table @asis
7997 @item @code{-bargs @emph{switches}}
7999 Binder switches. Here @code{switches} is a list of switches
8000 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
8001 all bind steps performed by @code{gnatmake}.
8002 @end table
8004 @geindex -largs (gnatmake)
8007 @table @asis
8009 @item @code{-largs @emph{switches}}
8011 Linker switches. Here @code{switches} is a list of switches
8012 that are valid switches for @code{gnatlink}. They will be passed on to
8013 all link steps performed by @code{gnatmake}.
8014 @end table
8016 @geindex -margs (gnatmake)
8019 @table @asis
8021 @item @code{-margs @emph{switches}}
8023 Make switches. The switches are directly interpreted by @code{gnatmake},
8024 regardless of any previous occurrence of @code{-cargs}, @code{-bargs}
8025 or @code{-largs}.
8026 @end table
8028 @node Notes on the Command Line,How gnatmake Works,Mode Switches for gnatmake,Building with gnatmake
8029 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id5}@anchor{d2}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat notes-on-the-command-line}@anchor{d3}
8030 @subsection Notes on the Command Line
8033 This section contains some additional useful notes on the operation
8034 of the @code{gnatmake} command.
8036 @geindex Recompilation (by gnatmake)
8039 @itemize *
8041 @item 
8042 If @code{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
8043 and all other units required by the main program.
8044 This means that @code{gnatmake}
8045 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
8046 the development cycle.
8048 @item 
8049 If you enter @code{gnatmake foo.adb}, where @code{foo}
8050 is a subunit or body of a generic unit, @code{gnatmake} recompiles
8051 @code{foo.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
8052 warning.
8054 @item 
8055 In @code{gnatmake} the switch @code{-I}
8056 is used to specify both source and
8057 library file paths. Use @code{-aI}
8058 instead if you just want to specify
8059 source paths only and @code{-aO}
8060 if you want to specify library paths
8061 only.
8063 @item 
8064 @code{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
8065 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
8066 consideration and in particular it means that the use of the
8067 @code{-f} switch will not recompile these files
8068 unless @code{-a} is also specified.
8070 @item 
8071 @code{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
8072 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
8073 as follows: @emph{obj-dir} contains the objects and ALI files for
8074 of your Ada compilation units,
8075 whereas @emph{include-dir} contains the
8076 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
8077 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type:
8079 @example
8080 $ gnatmake -aI`include-dir`  -aL`obj-dir`  main
8081 @end example
8083 @item 
8084 Using @code{gnatmake} along with the @code{-m (minimal recompilation)}
8085 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
8086 this switch,
8087 you can update the comments/format of your
8088 source files without having to recompile everything. Note, however, that
8089 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
8090 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
8091 limited, as that debugging info will only be useful during the
8092 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
8093 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
8094 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
8095 that the debugging information may be out of date.
8096 @end itemize
8098 @node How gnatmake Works,Examples of gnatmake Usage,Notes on the Command Line,Building with gnatmake
8099 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id6}@anchor{d4}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat how-gnatmake-works}@anchor{d5}
8100 @subsection How @code{gnatmake} Works
8103 Generally @code{gnatmake} automatically performs all necessary
8104 recompilations and you don't need to worry about how it works. However,
8105 it may be useful to have some basic understanding of the @code{gnatmake}
8106 approach and in particular to understand how it uses the results of
8107 previous compilations without incorrectly depending on them.
8109 First a definition: an object file is considered @emph{up to date} if the
8110 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
8111 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
8112 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
8113 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
8114 to recompile this file.
8116 @code{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
8117 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
8118 @code{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
8119 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
8120 examined to find all the source files on which the main program depends,
8121 and @code{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
8122 files.
8124 This process ensures that @code{gnatmake} only trusts the dependencies
8125 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
8126 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
8127 dependencies. As a result the program is compiled 'upside down' from what may
8128 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
8129 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
8130 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
8131 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
8132 @code{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
8133 necessary.
8135 When invoking @code{gnatmake} with several @code{file_names}, if a unit is
8136 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
8138 Note: when using non-standard naming conventions
8139 (@ref{1c,,Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
8140 file the version of a source and invoking @code{gnatmake} to recompile may
8141 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
8142 by @code{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
8145 @node Examples of gnatmake Usage,,How gnatmake Works,Building with gnatmake
8146 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat examples-of-gnatmake-usage}@anchor{d6}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id7}@anchor{d7}
8147 @subsection Examples of @code{gnatmake} Usage
8151 @table @asis
8153 @item @emph{gnatmake hello.adb}
8155 Compile all files necessary to bind and link the main program
8156 @code{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
8157 resulting object files to generate an executable file @code{hello}.
8159 @item @emph{gnatmake main1 main2 main3}
8161 Compile all files necessary to bind and link the main programs
8162 @code{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @code{main2.adb}
8163 (containing unit @code{Main2}) and @code{main3.adb}
8164 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
8165 to generate three executable files @code{main1},
8166 @code{main2}  and @code{main3}.
8168 @item @emph{gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l}
8170 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
8171 @code{Main_Unit} (from file @code{main_unit.adb}). All compilations will
8172 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
8173 listed by the binder. @code{gnatmake} will operate in quiet mode, not
8174 displaying commands it is executing.
8175 @end table
8177 @node Compiling with gcc,Compiler Switches,Building with gnatmake,Building Executable Programs with GNAT
8178 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiling-with-gcc}@anchor{c7}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id8}@anchor{d8}
8179 @section Compiling with @code{gcc}
8182 This section discusses how to compile Ada programs using the @code{gcc}
8183 command. It also describes the set of switches
8184 that can be used to control the behavior of the compiler.
8186 @menu
8187 * Compiling Programs:: 
8188 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL): Search Paths and the Run-Time Library RTL. 
8189 * Order of Compilation Issues:: 
8190 * Examples:: 
8192 @end menu
8194 @node Compiling Programs,Search Paths and the Run-Time Library RTL,,Compiling with gcc
8195 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiling-programs}@anchor{d9}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id9}@anchor{da}
8196 @subsection Compiling Programs
8199 The first step in creating an executable program is to compile the units
8200 of the program using the @code{gcc} command. You must compile the
8201 following files:
8204 @itemize *
8206 @item 
8207 the body file (@code{.adb}) for a library level subprogram or generic
8208 subprogram
8210 @item 
8211 the spec file (@code{.ads}) for a library level package or generic
8212 package that has no body
8214 @item 
8215 the body file (@code{.adb}) for a library level package
8216 or generic package that has a body
8217 @end itemize
8219 You need @emph{not} compile the following files
8222 @itemize *
8224 @item 
8225 the spec of a library unit which has a body
8227 @item 
8228 subunits
8229 @end itemize
8231 because they are compiled as part of compiling related units. GNAT
8232 package specs
8233 when the corresponding body is compiled, and subunits when the parent is
8234 compiled.
8236 @geindex cannot generate code
8238 If you attempt to compile any of these files, you will get one of the
8239 following error messages (where @code{fff} is the name of the file you
8240 compiled):
8242 @quotation
8244 @example
8245 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (package spec)
8246 to check package spec, use -gnatc
8248 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (missing subunits)
8249 to check parent unit, use -gnatc
8251 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (subprogram spec)
8252 to check subprogram spec, use -gnatc
8254 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (subunit)
8255 to check subunit, use -gnatc
8256 @end example
8257 @end quotation
8259 As indicated by the above error messages, if you want to submit
8260 one of these files to the compiler to check for correct semantics
8261 without generating code, then use the @code{-gnatc} switch.
8263 The basic command for compiling a file containing an Ada unit is:
8265 @example
8266 $ gcc -c [switches] <file name>
8267 @end example
8269 where @code{file name} is the name of the Ada file (usually
8270 having an extension @code{.ads} for a spec or @code{.adb} for a body).
8271 You specify the
8272 @code{-c} switch to tell @code{gcc} to compile, but not link, the file.
8273 The result of a successful compilation is an object file, which has the
8274 same name as the source file but an extension of @code{.o} and an Ada
8275 Library Information (ALI) file, which also has the same name as the
8276 source file, but with @code{.ali} as the extension. GNAT creates these
8277 two output files in the current directory, but you may specify a source
8278 file in any directory using an absolute or relative path specification
8279 containing the directory information.
8281 TESTING: the @code{--foobar@emph{NN}} switch
8283 @geindex gnat1
8285 @code{gcc} is actually a driver program that looks at the extensions of
8286 the file arguments and loads the appropriate compiler. For example, the
8287 GNU C compiler is @code{cc1}, and the Ada compiler is @code{gnat1}.
8288 These programs are in directories known to the driver program (in some
8289 configurations via environment variables you set), but need not be in
8290 your path. The @code{gcc} driver also calls the assembler and any other
8291 utilities needed to complete the generation of the required object
8292 files.
8294 It is possible to supply several file names on the same @code{gcc}
8295 command. This causes @code{gcc} to call the appropriate compiler for
8296 each file. For example, the following command lists two separate
8297 files to be compiled:
8299 @example
8300 $ gcc -c x.adb y.adb
8301 @end example
8303 calls @code{gnat1} (the Ada compiler) twice to compile @code{x.adb} and
8304 @code{y.adb}.
8305 The compiler generates two object files @code{x.o} and @code{y.o}
8306 and the two ALI files @code{x.ali} and @code{y.ali}.
8308 Any switches apply to all the files listed, see @ref{db,,Compiler Switches} for a
8309 list of available @code{gcc} switches.
8311 @node Search Paths and the Run-Time Library RTL,Order of Compilation Issues,Compiling Programs,Compiling with gcc
8312 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id10}@anchor{dc}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat search-paths-and-the-run-time-library-rtl}@anchor{73}
8313 @subsection Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
8316 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
8317 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
8318 Search paths are used to guide this process.
8320 The compiler compiles one source file whose name must be given
8321 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
8322 for this file. To find all other source files that are needed (the most
8323 common being the specs of units), the compiler examines the following
8324 directories, in the following order:
8327 @itemize *
8329 @item 
8330 The directory containing the source file of the main unit being compiled
8331 (the file name on the command line).
8333 @item 
8334 Each directory named by an @code{-I} switch given on the @code{gcc}
8335 command line, in the order given.
8337 @geindex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8339 @item 
8340 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8341 by the 
8342 @geindex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8343 @geindex environment variable; ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8344 @code{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} environment variable.
8345 @geindex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8346 @geindex environment variable; ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8347 @code{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the gnat
8348 driver when project files are used. It should not normally be set
8349 by other means.
8351 @geindex ADA_INCLUDE_PATH
8353 @item 
8354 Each of the directories listed in the value of the
8355 @geindex ADA_INCLUDE_PATH
8356 @geindex environment variable; ADA_INCLUDE_PATH
8357 @code{ADA_INCLUDE_PATH} environment variable.
8358 Construct this value
8359 exactly as the 
8360 @geindex PATH
8361 @geindex environment variable; PATH
8362 @code{PATH} environment variable: a list of directory
8363 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
8365 @item 
8366 The content of the @code{ada_source_path} file which is part of the GNAT
8367 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8368 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
8369 @ref{71,,Installing a library}
8370 @end itemize
8372 Specifying the switch @code{-I-}
8373 inhibits the use of the directory
8374 containing the source file named in the command line. You can still
8375 have this directory on your search path, but in this case it must be
8376 explicitly requested with a @code{-I} switch.
8378 Specifying the switch @code{-nostdinc}
8379 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
8380 Library (RTL) source files.
8382 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
8383 working directory.
8384 Caution: The object file can be redirected with the @code{-o} switch;
8385 however, @code{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
8386 so the @code{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
8387 avoid using the @code{-o} switch.
8389 @geindex System.IO
8391 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
8392 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
8393 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
8394 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
8395 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
8396 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
8397 names when compiling or binding. Either the environment variables or
8398 the built-in defaults cause these files to be found.
8400 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
8401 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
8402 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
8403 useful types, subprograms, etc. See the @cite{GNAT_Reference_Manual}
8404 for further details.
8406 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
8407 in compiling sources from multiple directories. This can make
8408 development environments much more flexible.
8410 @node Order of Compilation Issues,Examples,Search Paths and the Run-Time Library RTL,Compiling with gcc
8411 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id11}@anchor{dd}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat order-of-compilation-issues}@anchor{de}
8412 @subsection Order of Compilation Issues
8415 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
8416 procedure, it would be contained in the file @code{hello.ads}; yet this
8417 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
8418 model we chose to implement library management. Some of the consequences
8419 of this model are as follows:
8422 @itemize *
8424 @item 
8425 There is no point in compiling specs (except for package
8426 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
8427 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
8428 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
8429 by the parent.
8431 @item 
8432 There are no order of compilation requirements: performing a
8433 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
8434 something and require recompilations is to modify one of the
8435 source files on which it depends.
8437 @item 
8438 There is no library as such, apart from the ALI files
8439 (@ref{28,,The Ada Library Information Files}, for information on the format
8440 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
8441 but eventually the information therein may be incorporated into the object
8442 file directly.
8444 @item 
8445 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
8446 that it @emph{with}s, all its subunits, and the bodies of any generics it
8447 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
8448 described above), or you will receive a fatal error message.
8449 @end itemize
8451 @node Examples,,Order of Compilation Issues,Compiling with gcc
8452 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id12}@anchor{df}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat examples}@anchor{e0}
8453 @subsection Examples
8456 The following are some typical Ada compilation command line examples:
8458 @example
8459 $ gcc -c xyz.adb
8460 @end example
8462 Compile body in file @code{xyz.adb} with all default options.
8464 @example
8465 $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
8466 @end example
8468 Compile the child unit package in file @code{xyz-def.adb} with extensive
8469 optimizations, and pragma @code{Assert}/@cite{Debug} statements
8470 enabled.
8472 @example
8473 $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
8474 @end example
8476 Compile the subunit in file @code{abc-def.adb} in semantic-checking-only
8477 mode.
8479 @node Compiler Switches,Linker Switches,Compiling with gcc,Building Executable Programs with GNAT
8480 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiler-switches}@anchor{e1}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gcc}@anchor{db}
8481 @section Compiler Switches
8484 The @code{gcc} command accepts switches that control the
8485 compilation process. These switches are fully described in this section:
8486 first an alphabetical listing of all switches with a brief description,
8487 and then functionally grouped sets of switches with more detailed
8488 information.
8490 More switches exist for GCC than those documented here, especially
8491 for specific targets. However, their use is not recommended as
8492 they may change code generation in ways that are incompatible with
8493 the Ada run-time library, or can cause inconsistencies between
8494 compilation units.
8496 @menu
8497 * Alphabetical List of All Switches:: 
8498 * Output and Error Message Control:: 
8499 * Warning Message Control:: 
8500 * Debugging and Assertion Control:: 
8501 * Validity Checking:: 
8502 * Style Checking:: 
8503 * Run-Time Checks:: 
8504 * Using gcc for Syntax Checking:: 
8505 * Using gcc for Semantic Checking:: 
8506 * Compiling Different Versions of Ada:: 
8507 * Character Set Control:: 
8508 * File Naming Control:: 
8509 * Subprogram Inlining Control:: 
8510 * Auxiliary Output Control:: 
8511 * Debugging Control:: 
8512 * Exception Handling Control:: 
8513 * Units to Sources Mapping Files:: 
8514 * Code Generation Control:: 
8516 @end menu
8518 @node Alphabetical List of All Switches,Output and Error Message Control,,Compiler Switches
8519 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id13}@anchor{e2}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat alphabetical-list-of-all-switches}@anchor{e3}
8520 @subsection Alphabetical List of All Switches
8523 @geindex -b (gcc)
8526 @table @asis
8528 @item @code{-b @emph{target}}
8530 Compile your program to run on @code{target}, which is the name of a
8531 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
8532 @code{target} is not the same as your host system.
8533 @end table
8535 @geindex -B (gcc)
8538 @table @asis
8540 @item @code{-B@emph{dir}}
8542 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
8543 from @code{dir} instead of the default location. Only use this switch
8544 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
8545 See the "Options for Directory Search" section in the
8546 @cite{Using the GNU Compiler Collection (GCC)} manual for further details.
8547 You would normally use the @code{-b} or @code{-V} switch instead.
8548 @end table
8550 @geindex -c (gcc)
8553 @table @asis
8555 @item @code{-c}
8557 Compile. Always use this switch when compiling Ada programs.
8559 Note: for some other languages when using @code{gcc}, notably in
8560 the case of C and C++, it is possible to use
8561 use @code{gcc} without a @code{-c} switch to
8562 compile and link in one step. In the case of GNAT, you
8563 cannot use this approach, because the binder must be run
8564 and @code{gcc} cannot be used to run the GNAT binder.
8565 @end table
8567 @geindex -fcallgraph-info (gcc)
8570 @table @asis
8572 @item @code{-fcallgraph-info[=su,da]}
8574 Makes the compiler output callgraph information for the program, on a
8575 per-file basis. The information is generated in the VCG format.  It can
8576 be decorated with additional, per-node and/or per-edge information, if a
8577 list of comma-separated markers is additionally specified. When the
8578 @code{su} marker is specified, the callgraph is decorated with stack usage
8579 information; it is equivalent to @code{-fstack-usage}. When the @code{da}
8580 marker is specified, the callgraph is decorated with information about
8581 dynamically allocated objects.
8582 @end table
8584 @geindex -fdump-scos (gcc)
8587 @table @asis
8589 @item @code{-fdump-scos}
8591 Generates SCO (Source Coverage Obligation) information in the ALI file.
8592 This information is used by advanced coverage tools. See unit @code{SCOs}
8593 in the compiler sources for details in files @code{scos.ads} and
8594 @code{scos.adb}.
8595 @end table
8597 @geindex -fgnat-encodings (gcc)
8600 @table @asis
8602 @item @code{-fgnat-encodings=[all|gdb|minimal]}
8604 This switch controls the balance between GNAT encodings and standard DWARF
8605 emitted in the debug information.
8606 @end table
8608 @geindex -flto (gcc)
8611 @table @asis
8613 @item @code{-flto[=@emph{n}]}
8615 Enables Link Time Optimization. This switch must be used in conjunction
8616 with the @code{-Ox} switches (but not with the @code{-gnatn} switch
8617 since it is a full replacement for the latter) and instructs the compiler
8618 to defer most optimizations until the link stage. The advantage of this
8619 approach is that the compiler can do a whole-program analysis and choose
8620 the best interprocedural optimization strategy based on a complete view
8621 of the program, instead of a fragmentary view with the usual approach.
8622 This can also speed up the compilation of big programs and reduce the
8623 size of the executable, compared with a traditional per-unit compilation
8624 with inlining across units enabled by the @code{-gnatn} switch.
8625 The drawback of this approach is that it may require more memory and that
8626 the debugging information generated by -g with it might be hardly usable.
8627 The switch, as well as the accompanying @code{-Ox} switches, must be
8628 specified both for the compilation and the link phases.
8629 If the @code{n} parameter is specified, the optimization and final code
8630 generation at link time are executed using @code{n} parallel jobs by
8631 means of an installed @code{make} program.
8632 @end table
8634 @geindex -fno-inline (gcc)
8637 @table @asis
8639 @item @code{-fno-inline}
8641 Suppresses all inlining, unless requested with pragma @code{Inline_Always}. The
8642 effect is enforced regardless of other optimization or inlining switches.
8643 Note that inlining can also be suppressed on a finer-grained basis with
8644 pragma @code{No_Inline}.
8645 @end table
8647 @geindex -fno-inline-functions (gcc)
8650 @table @asis
8652 @item @code{-fno-inline-functions}
8654 Suppresses automatic inlining of subprograms, which is enabled
8655 if @code{-O3} is used.
8656 @end table
8658 @geindex -fno-inline-small-functions (gcc)
8661 @table @asis
8663 @item @code{-fno-inline-small-functions}
8665 Suppresses automatic inlining of small subprograms, which is enabled
8666 if @code{-O2} is used.
8667 @end table
8669 @geindex -fno-inline-functions-called-once (gcc)
8672 @table @asis
8674 @item @code{-fno-inline-functions-called-once}
8676 Suppresses inlining of subprograms local to the unit and called once
8677 from within it, which is enabled if @code{-O1} is used.
8678 @end table
8680 @geindex -fno-ivopts (gcc)
8683 @table @asis
8685 @item @code{-fno-ivopts}
8687 Suppresses high-level loop induction variable optimizations, which are
8688 enabled if @code{-O1} is used. These optimizations are generally
8689 profitable but, for some specific cases of loops with numerous uses
8690 of the iteration variable that follow a common pattern, they may end
8691 up destroying the regularity that could be exploited at a lower level
8692 and thus producing inferior code.
8693 @end table
8695 @geindex -fno-strict-aliasing (gcc)
8698 @table @asis
8700 @item @code{-fno-strict-aliasing}
8702 Causes the compiler to avoid assumptions regarding non-aliasing
8703 of objects of different types. See
8704 @ref{e4,,Optimization and Strict Aliasing} for details.
8705 @end table
8707 @geindex -fno-strict-overflow (gcc)
8710 @table @asis
8712 @item @code{-fno-strict-overflow}
8714 Causes the compiler to avoid assumptions regarding the rules of signed
8715 integer overflow. These rules specify that signed integer overflow will
8716 result in a Constraint_Error exception at run time and are enforced in
8717 default mode by the compiler, so this switch should not be necessary in
8718 normal operating mode. It might be useful in conjunction with @code{-gnato0}
8719 for very peculiar cases of low-level programming.
8720 @end table
8722 @geindex -fstack-check (gcc)
8725 @table @asis
8727 @item @code{-fstack-check}
8729 Activates stack checking.
8730 See @ref{e5,,Stack Overflow Checking} for details.
8731 @end table
8733 @geindex -fstack-usage (gcc)
8736 @table @asis
8738 @item @code{-fstack-usage}
8740 Makes the compiler output stack usage information for the program, on a
8741 per-subprogram basis. See @ref{e6,,Static Stack Usage Analysis} for details.
8742 @end table
8744 @geindex -g (gcc)
8747 @table @asis
8749 @item @code{-g}
8751 Generate debugging information. This information is stored in the object
8752 file and copied from there to the final executable file by the linker,
8753 where it can be read by the debugger. You must use the
8754 @code{-g} switch if you plan on using the debugger.
8755 @end table
8757 @geindex -gnat05 (gcc)
8760 @table @asis
8762 @item @code{-gnat05}
8764 Allow full Ada 2005 features.
8765 @end table
8767 @geindex -gnat12 (gcc)
8770 @table @asis
8772 @item @code{-gnat12}
8774 Allow full Ada 2012 features.
8775 @end table
8777 @geindex -gnat83 (gcc)
8779 @geindex -gnat2005 (gcc)
8782 @table @asis
8784 @item @code{-gnat2005}
8786 Allow full Ada 2005 features (same as @code{-gnat05})
8787 @end table
8789 @geindex -gnat2012 (gcc)
8792 @table @asis
8794 @item @code{-gnat2012}
8796 Allow full Ada 2012 features (same as @code{-gnat12})
8798 @item @code{-gnat83}
8800 Enforce Ada 83 restrictions.
8801 @end table
8803 @geindex -gnat95 (gcc)
8806 @table @asis
8808 @item @code{-gnat95}
8810 Enforce Ada 95 restrictions.
8812 Note: for compatibility with some Ada 95 compilers which support only
8813 the @code{overriding} keyword of Ada 2005, the @code{-gnatd.D} switch can
8814 be used along with @code{-gnat95} to achieve a similar effect with GNAT.
8816 @code{-gnatd.D} instructs GNAT to consider @code{overriding} as a keyword
8817 and handle its associated semantic checks, even in Ada 95 mode.
8818 @end table
8820 @geindex -gnata (gcc)
8823 @table @asis
8825 @item @code{-gnata}
8827 Assertions enabled. @code{Pragma Assert} and @code{pragma Debug} to be
8828 activated. Note that these pragmas can also be controlled using the
8829 configuration pragmas @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy}.
8830 It also activates pragmas @code{Check}, @code{Precondition}, and
8831 @code{Postcondition}. Note that these pragmas can also be controlled
8832 using the configuration pragma @code{Check_Policy}. In Ada 2012, it
8833 also activates all assertions defined in the RM as aspects: preconditions,
8834 postconditions, type invariants and (sub)type predicates. In all Ada modes,
8835 corresponding pragmas for type invariants and (sub)type predicates are
8836 also activated. The default is that all these assertions are disabled,
8837 and have no effect, other than being checked for syntactic validity, and
8838 in the case of subtype predicates, constructions such as membership tests
8839 still test predicates even if assertions are turned off.
8840 @end table
8842 @geindex -gnatA (gcc)
8845 @table @asis
8847 @item @code{-gnatA}
8849 Avoid processing @code{gnat.adc}. If a @code{gnat.adc} file is present,
8850 it will be ignored.
8851 @end table
8853 @geindex -gnatb (gcc)
8856 @table @asis
8858 @item @code{-gnatb}
8860 Generate brief messages to @code{stderr} even if verbose mode set.
8861 @end table
8863 @geindex -gnatB (gcc)
8866 @table @asis
8868 @item @code{-gnatB}
8870 Assume no invalid (bad) values except for 'Valid attribute use
8871 (@ref{e7,,Validity Checking}).
8872 @end table
8874 @geindex -gnatc (gcc)
8877 @table @asis
8879 @item @code{-gnatc}
8881 Check syntax and semantics only (no code generation attempted). When the
8882 compiler is invoked by @code{gnatmake}, if the switch @code{-gnatc} is
8883 only given to the compiler (after @code{-cargs} or in package Compiler of
8884 the project file, @code{gnatmake} will fail because it will not find the
8885 object file after compilation. If @code{gnatmake} is called with
8886 @code{-gnatc} as a builder switch (before @code{-cargs} or in package
8887 Builder of the project file) then @code{gnatmake} will not fail because
8888 it will not look for the object files after compilation, and it will not try
8889 to build and link.
8890 @end table
8892 @geindex -gnatC (gcc)
8895 @table @asis
8897 @item @code{-gnatC}
8899 Generate CodePeer intermediate format (no code generation attempted).
8900 This switch will generate an intermediate representation suitable for
8901 use by CodePeer (@code{.scil} files). This switch is not compatible with
8902 code generation (it will, among other things, disable some switches such
8903 as -gnatn, and enable others such as -gnata).
8904 @end table
8906 @geindex -gnatd (gcc)
8909 @table @asis
8911 @item @code{-gnatd}
8913 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
8914 the @code{-gnatd} specify the specific debug options. The possible
8915 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot. See
8916 compiler source file @code{debug.adb} for details of the implemented
8917 debug options. Certain debug options are relevant to applications
8918 programmers, and these are documented at appropriate points in this
8919 users guide.
8920 @end table
8922 @geindex -gnatD[nn] (gcc)
8925 @table @asis
8927 @item @code{-gnatD}
8929 Create expanded source files for source level debugging. This switch
8930 also suppresses generation of cross-reference information
8931 (see @code{-gnatx}). Note that this switch is not allowed if a previous
8932 -gnatR switch has been given, since these two switches are not compatible.
8933 @end table
8935 @geindex -gnateA (gcc)
8938 @table @asis
8940 @item @code{-gnateA}
8942 Check that the actual parameters of a subprogram call are not aliases of one
8943 another. To qualify as aliasing, the actuals must denote objects of a composite
8944 type, their memory locations must be identical or overlapping, and at least one
8945 of the corresponding formal parameters must be of mode OUT or IN OUT.
8947 @example
8948 type Rec_Typ is record
8949    Data : Integer := 0;
8950 end record;
8952 function Self (Val : Rec_Typ) return Rec_Typ is
8953 begin
8954    return Val;
8955 end Self;
8957 procedure Detect_Aliasing (Val_1 : in out Rec_Typ; Val_2 : Rec_Typ) is
8958 begin
8959    null;
8960 end Detect_Aliasing;
8962 Obj : Rec_Typ;
8964 Detect_Aliasing (Obj, Obj);
8965 Detect_Aliasing (Obj, Self (Obj));
8966 @end example
8968 In the example above, the first call to @code{Detect_Aliasing} fails with a
8969 @code{Program_Error} at run time because the actuals for @code{Val_1} and
8970 @code{Val_2} denote the same object. The second call executes without raising
8971 an exception because @code{Self(Obj)} produces an anonymous object which does
8972 not share the memory location of @code{Obj}.
8973 @end table
8975 @geindex -gnateb (gcc)
8978 @table @asis
8980 @item @code{-gnateb}
8982 Store configuration files by their basename in ALI files. This switch is
8983 used for instance by gprbuild for distributed builds in order to prevent
8984 issues where machine-specific absolute paths could end up being stored in
8985 ALI files.
8986 @end table
8988 @geindex -gnatec (gcc)
8991 @table @asis
8993 @item @code{-gnatec=@emph{path}}
8995 Specify a configuration pragma file
8996 (the equal sign is optional)
8997 (@ref{62,,The Configuration Pragmas Files}).
8998 @end table
9000 @geindex -gnateC (gcc)
9003 @table @asis
9005 @item @code{-gnateC}
9007 Generate CodePeer messages in a compiler-like format. This switch is only
9008 effective if @code{-gnatcC} is also specified and requires an installation
9009 of CodePeer.
9010 @end table
9012 @geindex -gnated (gcc)
9015 @table @asis
9017 @item @code{-gnated}
9019 Disable atomic synchronization
9020 @end table
9022 @geindex -gnateD (gcc)
9025 @table @asis
9027 @item @code{-gnateDsymbol[=@emph{value}]}
9029 Defines a symbol, associated with @code{value}, for preprocessing.
9030 (@ref{90,,Integrated Preprocessing}).
9031 @end table
9033 @geindex -gnateE (gcc)
9036 @table @asis
9038 @item @code{-gnateE}
9040 Generate extra information in exception messages. In particular, display
9041 extra column information and the value and range associated with index and
9042 range check failures, and extra column information for access checks.
9043 In cases where the compiler is able to determine at compile time that
9044 a check will fail, it gives a warning, and the extra information is not
9045 produced at run time.
9046 @end table
9048 @geindex -gnatef (gcc)
9051 @table @asis
9053 @item @code{-gnatef}
9055 Display full source path name in brief error messages.
9056 @end table
9058 @geindex -gnateF (gcc)
9061 @table @asis
9063 @item @code{-gnateF}
9065 Check for overflow on all floating-point operations, including those
9066 for unconstrained predefined types. See description of pragma
9067 @code{Check_Float_Overflow} in GNAT RM.
9068 @end table
9070 @geindex -gnateg (gcc)
9072 @code{-gnateg}
9073 @code{-gnatceg}
9075 @quotation
9077 The @code{-gnatc} switch must always be specified before this switch, e.g.
9078 @code{-gnatceg}. Generate a C header from the Ada input file. See
9079 @ref{b7,,Generating C Headers for Ada Specifications} for more
9080 information.
9081 @end quotation
9083 @geindex -gnateG (gcc)
9086 @table @asis
9088 @item @code{-gnateG}
9090 Save result of preprocessing in a text file.
9091 @end table
9093 @geindex -gnatei (gcc)
9096 @table @asis
9098 @item @code{-gnatei@emph{nnn}}
9100 Set maximum number of instantiations during compilation of a single unit to
9101 @code{nnn}. This may be useful in increasing the default maximum of 8000 for
9102 the rare case when a single unit legitimately exceeds this limit.
9103 @end table
9105 @geindex -gnateI (gcc)
9108 @table @asis
9110 @item @code{-gnateI@emph{nnn}}
9112 Indicates that the source is a multi-unit source and that the index of the
9113 unit to compile is @code{nnn}. @code{nnn} needs to be a positive number and need
9114 to be a valid index in the multi-unit source.
9115 @end table
9117 @geindex -gnatel (gcc)
9120 @table @asis
9122 @item @code{-gnatel}
9124 This switch can be used with the static elaboration model to issue info
9125 messages showing
9126 where implicit @code{pragma Elaborate} and @code{pragma Elaborate_All}
9127 are generated. This is useful in diagnosing elaboration circularities
9128 caused by these implicit pragmas when using the static elaboration
9129 model. See See the section in this guide on elaboration checking for
9130 further details. These messages are not generated by default, and are
9131 intended only for temporary use when debugging circularity problems.
9132 @end table
9134 @geindex -gnatel (gcc)
9137 @table @asis
9139 @item @code{-gnateL}
9141 This switch turns off the info messages about implicit elaboration pragmas.
9142 @end table
9144 @geindex -gnatem (gcc)
9147 @table @asis
9149 @item @code{-gnatem=@emph{path}}
9151 Specify a mapping file
9152 (the equal sign is optional)
9153 (@ref{e8,,Units to Sources Mapping Files}).
9154 @end table
9156 @geindex -gnatep (gcc)
9159 @table @asis
9161 @item @code{-gnatep=@emph{file}}
9163 Specify a preprocessing data file
9164 (the equal sign is optional)
9165 (@ref{90,,Integrated Preprocessing}).
9166 @end table
9168 @geindex -gnateP (gcc)
9171 @table @asis
9173 @item @code{-gnateP}
9175 Turn categorization dependency errors into warnings.
9176 Ada requires that units that WITH one another have compatible categories, for
9177 example a Pure unit cannot WITH a Preelaborate unit. If this switch is used,
9178 these errors become warnings (which can be ignored, or suppressed in the usual
9179 manner). This can be useful in some specialized circumstances such as the
9180 temporary use of special test software.
9181 @end table
9183 @geindex -gnateS (gcc)
9186 @table @asis
9188 @item @code{-gnateS}
9190 Synonym of @code{-fdump-scos}, kept for backwards compatibility.
9191 @end table
9193 @geindex -gnatet=file (gcc)
9196 @table @asis
9198 @item @code{-gnatet=@emph{path}}
9200 Generate target dependent information. The format of the output file is
9201 described in the section about switch @code{-gnateT}.
9202 @end table
9204 @geindex -gnateT (gcc)
9207 @table @asis
9209 @item @code{-gnateT=@emph{path}}
9211 Read target dependent information, such as endianness or sizes and alignments
9212 of base type. If this switch is passed, the default target dependent
9213 information of the compiler is replaced by the one read from the input file.
9214 This is used by tools other than the compiler, e.g. to do
9215 semantic analysis of programs that will run on some other target than
9216 the machine on which the tool is run.
9218 The following target dependent values should be defined,
9219 where @code{Nat} denotes a natural integer value, @code{Pos} denotes a
9220 positive integer value, and fields marked with a question mark are
9221 boolean fields, where a value of 0 is False, and a value of 1 is True:
9223 @example
9224 Bits_BE                    : Nat; -- Bits stored big-endian?
9225 Bits_Per_Unit              : Pos; -- Bits in a storage unit
9226 Bits_Per_Word              : Pos; -- Bits in a word
9227 Bytes_BE                   : Nat; -- Bytes stored big-endian?
9228 Char_Size                  : Pos; -- Standard.Character'Size
9229 Double_Float_Alignment     : Nat; -- Alignment of double float
9230 Double_Scalar_Alignment    : Nat; -- Alignment of double length scalar
9231 Double_Size                : Pos; -- Standard.Long_Float'Size
9232 Float_Size                 : Pos; -- Standard.Float'Size
9233 Float_Words_BE             : Nat; -- Float words stored big-endian?
9234 Int_Size                   : Pos; -- Standard.Integer'Size
9235 Long_Double_Size           : Pos; -- Standard.Long_Long_Float'Size
9236 Long_Long_Size             : Pos; -- Standard.Long_Long_Integer'Size
9237 Long_Size                  : Pos; -- Standard.Long_Integer'Size
9238 Maximum_Alignment          : Pos; -- Maximum permitted alignment
9239 Max_Unaligned_Field        : Pos; -- Maximum size for unaligned bit field
9240 Pointer_Size               : Pos; -- System.Address'Size
9241 Short_Enums                : Nat; -- Foreign enums use short size?
9242 Short_Size                 : Pos; -- Standard.Short_Integer'Size
9243 Strict_Alignment           : Nat; -- Strict alignment?
9244 System_Allocator_Alignment : Nat; -- Alignment for malloc calls
9245 Wchar_T_Size               : Pos; -- Interfaces.C.wchar_t'Size
9246 Words_BE                   : Nat; -- Words stored big-endian?
9247 @end example
9249 @code{Bits_Per_Unit} is the number of bits in a storage unit, the equivalent of
9250 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.}
9252 @code{Bits_Per_Word} is the number of bits in a machine word, the equivalent of
9253 GCC macro @code{BITS_PER_WORD} documented as follows: @cite{Number of bits in a word; normally 32.}
9255 @code{Double_Float_Alignment}, if not zero, is the maximum alignment that the
9256 compiler can choose by default for a 64-bit floating-point type or object.
9258 @code{Double_Scalar_Alignment}, if not zero, is the maximum alignment that the
9259 compiler can choose by default for a 64-bit or larger scalar type or object.
9261 @code{Maximum_Alignment} is the maximum alignment that the compiler can choose
9262 by default for a type or object, which is also the maximum alignment that can
9263 be specified in GNAT. It is computed for GCC backends as @code{BIGGEST_ALIGNMENT
9264 / BITS_PER_UNIT} where GCC macro @code{BIGGEST_ALIGNMENT} is documented as
9265 follows: @cite{Biggest alignment that any data type can require on this machine@comma{} in bits.}
9267 @code{Max_Unaligned_Field} is the maximum size for unaligned bit field, which is
9268 64 for the majority of GCC targets (but can be different on some targets like
9269 AAMP).
9271 @code{Strict_Alignment} is the equivalent of GCC macro @code{STRICT_ALIGNMENT}
9272 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.}
9274 @code{System_Allocator_Alignment} is the guaranteed alignment of data returned
9275 by calls to @code{malloc}.
9277 The format of the input file is as follows. First come the values of
9278 the variables defined above, with one line per value:
9280 @example
9281 name  value
9282 @end example
9284 where @code{name} is the name of the parameter, spelled out in full,
9285 and cased as in the above list, and @code{value} is an unsigned decimal
9286 integer. Two or more blanks separates the name from the value.
9288 All the variables must be present, in alphabetical order (i.e. the
9289 same order as the list above).
9291 Then there is a blank line to separate the two parts of the file. Then
9292 come the lines showing the floating-point types to be registered, with
9293 one line per registered mode:
9295 @example
9296 name  digs float_rep size alignment
9297 @end example
9299 where @code{name} is the string name of the type (which can have
9300 single spaces embedded in the name (e.g. long double), @code{digs} is
9301 the number of digits for the floating-point type, @code{float_rep} is
9302 the float representation (I/V/A for IEEE-754-Binary, Vax_Native,
9303 AAMP), @code{size} is the size in bits, @code{alignment} is the
9304 alignment in bits. The name is followed by at least two blanks, fields
9305 are separated by at least one blank, and a LF character immediately
9306 follows the alignment field.
9308 Here is an example of a target parameterization file:
9310 @example
9311 Bits_BE                       0
9312 Bits_Per_Unit                 8
9313 Bits_Per_Word                64
9314 Bytes_BE                      0
9315 Char_Size                     8
9316 Double_Float_Alignment        0
9317 Double_Scalar_Alignment       0
9318 Double_Size                  64
9319 Float_Size                   32
9320 Float_Words_BE                0
9321 Int_Size                     64
9322 Long_Double_Size            128
9323 Long_Long_Size               64
9324 Long_Size                    64
9325 Maximum_Alignment            16
9326 Max_Unaligned_Field          64
9327 Pointer_Size                 64
9328 Short_Size                   16
9329 Strict_Alignment              0
9330 System_Allocator_Alignment   16
9331 Wchar_T_Size                 32
9332 Words_BE                      0
9334 float         15  I  64  64
9335 double        15  I  64  64
9336 long double   18  I  80 128
9337 TF            33  I 128 128
9338 @end example
9339 @end table
9341 @geindex -gnateu (gcc)
9344 @table @asis
9346 @item @code{-gnateu}
9348 Ignore unrecognized validity, warning, and style switches that
9349 appear after this switch is given. This may be useful when
9350 compiling sources developed on a later version of the compiler
9351 with an earlier version. Of course the earlier version must
9352 support this switch.
9353 @end table
9355 @geindex -gnateV (gcc)
9358 @table @asis
9360 @item @code{-gnateV}
9362 Check that all actual parameters of a subprogram call are valid according to
9363 the rules of validity checking (@ref{e7,,Validity Checking}).
9364 @end table
9366 @geindex -gnateY (gcc)
9369 @table @asis
9371 @item @code{-gnateY}
9373 Ignore all STYLE_CHECKS pragmas. Full legality checks
9374 are still carried out, but the pragmas have no effect
9375 on what style checks are active. This allows all style
9376 checking options to be controlled from the command line.
9377 @end table
9379 @geindex -gnatE (gcc)
9382 @table @asis
9384 @item @code{-gnatE}
9386 Dynamic elaboration checking mode enabled. For further details see
9387 @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
9388 @end table
9390 @geindex -gnatf (gcc)
9393 @table @asis
9395 @item @code{-gnatf}
9397 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
9398 attempt to suppress cascaded errors.
9399 @end table
9401 @geindex -gnatF (gcc)
9404 @table @asis
9406 @item @code{-gnatF}
9408 Externals names are folded to all uppercase.
9409 @end table
9411 @geindex -gnatg (gcc)
9414 @table @asis
9416 @item @code{-gnatg}
9418 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for applications
9419 programs, it is intended only for use by the compiler and its run-time
9420 library. For documentation, see the GNAT sources. Note that @code{-gnatg}
9421 implies @code{-gnatw.ge} and @code{-gnatyg} so that all standard
9422 warnings and all standard style options are turned on. All warnings and style
9423 messages are treated as errors.
9424 @end table
9426 @geindex -gnatG[nn] (gcc)
9429 @table @asis
9431 @item @code{-gnatG=nn}
9433 List generated expanded code in source form.
9434 @end table
9436 @geindex -gnath (gcc)
9439 @table @asis
9441 @item @code{-gnath}
9443 Output usage information. The output is written to @code{stdout}.
9444 @end table
9446 @geindex -gnatH (gcc)
9449 @table @asis
9451 @item @code{-gnatH}
9453 Legacy elaboration-checking mode enabled. When this switch is in effect,
9454 the pre-18.x access-before-elaboration model becomes the de facto model.
9455 For further details see @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
9456 @end table
9458 @geindex -gnati (gcc)
9461 @table @asis
9463 @item @code{-gnati@emph{c}}
9465 Identifier character set (@code{c} = 1/2/3/4/8/9/p/f/n/w).
9466 For details of the possible selections for @code{c},
9467 see @ref{31,,Character Set Control}.
9468 @end table
9470 @geindex -gnatI (gcc)
9473 @table @asis
9475 @item @code{-gnatI}
9477 Ignore representation clauses. When this switch is used,
9478 representation clauses are treated as comments. This is useful
9479 when initially porting code where you want to ignore rep clause
9480 problems, and also for compiling foreign code (particularly
9481 for use with ASIS). The representation clauses that are ignored
9482 are: enumeration_representation_clause, record_representation_clause,
9483 and attribute_definition_clause for the following attributes:
9484 Address, Alignment, Bit_Order, Component_Size, Machine_Radix,
9485 Object_Size, Scalar_Storage_Order, Size, Small, Stream_Size,
9486 and Value_Size. Pragma Default_Scalar_Storage_Order is also ignored.
9487 Note that this option should be used only for compiling -- the
9488 code is likely to malfunction at run time.
9489 @end table
9491 @geindex -gnatjnn (gcc)
9494 @table @asis
9496 @item @code{-gnatj@emph{nn}}
9498 Reformat error messages to fit on @code{nn} character lines
9499 @end table
9501 @geindex -gnatJ (gcc)
9504 @table @asis
9506 @item @code{-gnatJ}
9508 Permissive elaboration-checking mode enabled. When this switch is in effect,
9509 the post-18.x access-before-elaboration model ignores potential issues with:
9512 @itemize -
9514 @item 
9515 Accept statements
9517 @item 
9518 Activations of tasks defined in instances
9520 @item 
9521 Assertion pragmas
9523 @item 
9524 Calls from within an instance to its enclosing context
9526 @item 
9527 Calls through generic formal parameters
9529 @item 
9530 Calls to subprograms defined in instances
9532 @item 
9533 Entry calls
9535 @item 
9536 Indirect calls using 'Access
9538 @item 
9539 Requeue statements
9541 @item 
9542 Select statements
9544 @item 
9545 Synchronous task suspension
9546 @end itemize
9548 and does not emit compile-time diagnostics or run-time checks. For further
9549 details see @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
9550 @end table
9552 @geindex -gnatk (gcc)
9555 @table @asis
9557 @item @code{-gnatk=@emph{n}}
9559 Limit file names to @code{n} (1-999) characters (@code{k} = krunch).
9560 @end table
9562 @geindex -gnatl (gcc)
9565 @table @asis
9567 @item @code{-gnatl}
9569 Output full source listing with embedded error messages.
9570 @end table
9572 @geindex -gnatL (gcc)
9575 @table @asis
9577 @item @code{-gnatL}
9579 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
9580 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
9581 source output.
9582 @end table
9584 @geindex -gnatm (gcc)
9587 @table @asis
9589 @item @code{-gnatm=@emph{n}}
9591 Limit number of detected error or warning messages to @code{n}
9592 where @code{n} is in the range 1..999999. The default setting if
9593 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
9594 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
9595 but the compilation is continued. If the number of error messages
9596 reaches this limit, then a message is output and the compilation
9597 is abandoned. The equal sign here is optional. A value of zero
9598 means that no limit applies.
9599 @end table
9601 @geindex -gnatn (gcc)
9604 @table @asis
9606 @item @code{-gnatn[12]}
9608 Activate inlining across units for subprograms for which pragma @code{Inline}
9609 is specified. This inlining is performed by the GCC back-end. An optional
9610 digit sets the inlining level: 1 for moderate inlining across units
9611 or 2 for full inlining across units. If no inlining level is specified,
9612 the compiler will pick it based on the optimization level.
9613 @end table
9615 @geindex -gnatN (gcc)
9618 @table @asis
9620 @item @code{-gnatN}
9622 Activate front end inlining for subprograms for which
9623 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
9624 by the front end and will be visible in the
9625 @code{-gnatG} output.
9627 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
9628 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
9629 @code{-gnatN} is deprecated, and the use of @code{-gnatn} is preferred.
9630 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
9631 inlining, but that is no longer the case.
9632 @end table
9634 @geindex -gnato0 (gcc)
9637 @table @asis
9639 @item @code{-gnato0}
9641 Suppresses overflow checking. This causes the behavior of the compiler to
9642 match the default for older versions where overflow checking was suppressed
9643 by default. This is equivalent to having
9644 @code{pragma Suppress (Overflow_Check)} in a configuration pragma file.
9645 @end table
9647 @geindex -gnato?? (gcc)
9650 @table @asis
9652 @item @code{-gnato??}
9654 Set default mode for handling generation of code to avoid intermediate
9655 arithmetic overflow. Here @code{??} is two digits, a
9656 single digit, or nothing. Each digit is one of the digits @code{1}
9657 through @code{3}:
9660 @multitable {xxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
9661 @item
9663 Digit
9665 @tab
9667 Interpretation
9669 @item
9671 @emph{1}
9673 @tab
9675 All intermediate overflows checked against base type (@code{STRICT})
9677 @item
9679 @emph{2}
9681 @tab
9683 Minimize intermediate overflows (@code{MINIMIZED})
9685 @item
9687 @emph{3}
9689 @tab
9691 Eliminate intermediate overflows (@code{ELIMINATED})
9693 @end multitable
9696 If only one digit appears, then it applies to all
9697 cases; if two digits are given, then the first applies outside
9698 assertions, pre/postconditions, and type invariants, and the second
9699 applies within assertions, pre/postconditions, and type invariants.
9701 If no digits follow the @code{-gnato}, then it is equivalent to
9702 @code{-gnato11},
9703 causing all intermediate overflows to be handled in strict
9704 mode.
9706 This switch also causes arithmetic overflow checking to be performed
9707 (as though @code{pragma Unsuppress (Overflow_Check)} had been specified).
9709 The default if no option @code{-gnato} is given is that overflow handling
9710 is in @code{STRICT} mode (computations done using the base type), and that
9711 overflow checking is enabled.
9713 Note that division by zero is a separate check that is not
9714 controlled by this switch (divide-by-zero checking is on by default).
9716 See also @ref{e9,,Specifying the Desired Mode}.
9717 @end table
9719 @geindex -gnatp (gcc)
9722 @table @asis
9724 @item @code{-gnatp}
9726 Suppress all checks. See @ref{ea,,Run-Time Checks} for details. This switch
9727 has no effect if cancelled by a subsequent @code{-gnat-p} switch.
9728 @end table
9730 @geindex -gnat-p (gcc)
9733 @table @asis
9735 @item @code{-gnat-p}
9737 Cancel effect of previous @code{-gnatp} switch.
9738 @end table
9740 @geindex -gnatq (gcc)
9743 @table @asis
9745 @item @code{-gnatq}
9747 Don't quit. Try semantics, even if parse errors.
9748 @end table
9750 @geindex -gnatQ (gcc)
9753 @table @asis
9755 @item @code{-gnatQ}
9757 Don't quit. Generate @code{ALI} and tree files even if illegalities.
9758 Note that code generation is still suppressed in the presence of any
9759 errors, so even with @code{-gnatQ} no object file is generated.
9760 @end table
9762 @geindex -gnatr (gcc)
9765 @table @asis
9767 @item @code{-gnatr}
9769 Treat pragma Restrictions as Restriction_Warnings.
9770 @end table
9772 @geindex -gnatR (gcc)
9775 @table @asis
9777 @item @code{-gnatR[0|1|2|3|4][e][j][m][s]}
9779 Output representation information for declared types, objects and
9780 subprograms. Note that this switch is not allowed if a previous
9781 @code{-gnatD} switch has been given, since these two switches
9782 are not compatible.
9783 @end table
9785 @geindex -gnats (gcc)
9788 @table @asis
9790 @item @code{-gnats}
9792 Syntax check only.
9793 @end table
9795 @geindex -gnatS (gcc)
9798 @table @asis
9800 @item @code{-gnatS}
9802 Print package Standard.
9803 @end table
9805 @geindex -gnatT (gcc)
9808 @table @asis
9810 @item @code{-gnatT@emph{nnn}}
9812 All compiler tables start at @code{nnn} times usual starting size.
9813 @end table
9815 @geindex -gnatu (gcc)
9818 @table @asis
9820 @item @code{-gnatu}
9822 List units for this compilation.
9823 @end table
9825 @geindex -gnatU (gcc)
9828 @table @asis
9830 @item @code{-gnatU}
9832 Tag all error messages with the unique string 'error:'
9833 @end table
9835 @geindex -gnatv (gcc)
9838 @table @asis
9840 @item @code{-gnatv}
9842 Verbose mode. Full error output with source lines to @code{stdout}.
9843 @end table
9845 @geindex -gnatV (gcc)
9848 @table @asis
9850 @item @code{-gnatV}
9852 Control level of validity checking (@ref{e7,,Validity Checking}).
9853 @end table
9855 @geindex -gnatw (gcc)
9858 @table @asis
9860 @item @code{-gnatw@emph{xxx}}
9862 Warning mode where
9863 @code{xxx} is a string of option letters that denotes
9864 the exact warnings that
9865 are enabled or disabled (@ref{eb,,Warning Message Control}).
9866 @end table
9868 @geindex -gnatW (gcc)
9871 @table @asis
9873 @item @code{-gnatW@emph{e}}
9875 Wide character encoding method
9876 (@code{e}=n/h/u/s/e/8).
9877 @end table
9879 @geindex -gnatx (gcc)
9882 @table @asis
9884 @item @code{-gnatx}
9886 Suppress generation of cross-reference information.
9887 @end table
9889 @geindex -gnatX (gcc)
9892 @table @asis
9894 @item @code{-gnatX}
9896 Enable GNAT implementation extensions and latest Ada version.
9897 @end table
9899 @geindex -gnaty (gcc)
9902 @table @asis
9904 @item @code{-gnaty}
9906 Enable built-in style checks (@ref{ec,,Style Checking}).
9907 @end table
9909 @geindex -gnatz (gcc)
9912 @table @asis
9914 @item @code{-gnatz@emph{m}}
9916 Distribution stub generation and compilation
9917 (@code{m}=r/c for receiver/caller stubs).
9918 @end table
9920 @geindex -I (gcc)
9923 @table @asis
9925 @item @code{-I@emph{dir}}
9927 @geindex RTL
9929 Direct GNAT to search the @code{dir} directory for source files needed by
9930 the current compilation
9931 (see @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
9932 @end table
9934 @geindex -I- (gcc)
9937 @table @asis
9939 @item @code{-I-}
9941 @geindex RTL
9943 Except for the source file named in the command line, do not look for source
9944 files in the directory containing the source file named in the command line
9945 (see @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
9946 @end table
9948 @geindex -o (gcc)
9951 @table @asis
9953 @item @code{-o @emph{file}}
9955 This switch is used in @code{gcc} to redirect the generated object file
9956 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
9957 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
9958 may confuse the binder and the linker.
9959 @end table
9961 @geindex -nostdinc (gcc)
9964 @table @asis
9966 @item @code{-nostdinc}
9968 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
9969 Library (RTL) source files.
9970 @end table
9972 @geindex -nostdlib (gcc)
9975 @table @asis
9977 @item @code{-nostdlib}
9979 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
9980 Library (RTL) ALI files.
9981 @end table
9983 @geindex -O (gcc)
9986 @table @asis
9988 @item @code{-O[@emph{n}]}
9990 @code{n} controls the optimization level:
9993 @multitable {xxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
9994 @item
9996 @emph{n}
9998 @tab
10000 Effect
10002 @item
10004 @emph{0}
10006 @tab
10008 No optimization, the default setting if no @code{-O} appears
10010 @item
10012 @emph{1}
10014 @tab
10016 Normal optimization, the default if you specify @code{-O} without an
10017 operand. A good compromise between code quality and compilation
10018 time.
10020 @item
10022 @emph{2}
10024 @tab
10026 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at
10027 the cost of substantially increased compilation time.
10029 @item
10031 @emph{3}
10033 @tab
10035 Same as @code{-O2}, and also includes inline expansion for small
10036 subprograms in the same unit.
10038 @item
10040 @emph{s}
10042 @tab
10044 Optimize space usage
10046 @end multitable
10049 See also @ref{ed,,Optimization Levels}.
10050 @end table
10052 @geindex -pass-exit-codes (gcc)
10055 @table @asis
10057 @item @code{-pass-exit-codes}
10059 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
10060 exit status.
10061 @end table
10063 @geindex --RTS (gcc)
10066 @table @asis
10068 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
10070 Specifies the default location of the run-time library. Same meaning as the
10071 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{cd,,Switches for gnatmake}).
10072 @end table
10074 @geindex -S (gcc)
10077 @table @asis
10079 @item @code{-S}
10081 Used in place of @code{-c} to
10082 cause the assembler source file to be
10083 generated, using @code{.s} as the extension,
10084 instead of the object file.
10085 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
10086 @end table
10088 @geindex -fverbose-asm (gcc)
10091 @table @asis
10093 @item @code{-fverbose-asm}
10095 Used in conjunction with @code{-S}
10096 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
10097 names, making it significantly easier to follow.
10098 @end table
10100 @geindex -v (gcc)
10103 @table @asis
10105 @item @code{-v}
10107 Show commands generated by the @code{gcc} driver. Normally used only for
10108 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
10109 compiler you are executing.
10110 @end table
10112 @geindex -V (gcc)
10115 @table @asis
10117 @item @code{-V @emph{ver}}
10119 Execute @code{ver} version of the compiler. This is the @code{gcc}
10120 version, not the GNAT version.
10121 @end table
10123 @geindex -w (gcc)
10126 @table @asis
10128 @item @code{-w}
10130 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
10131 this switch also causes the default for front end warnings to be set
10132 to suppress (as though @code{-gnatws} had appeared at the start of
10133 the options).
10134 @end table
10136 @geindex Combining GNAT switches
10138 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
10139 example, the combined switch
10141 @quotation
10143 @example
10144 -gnatofi3
10145 @end example
10146 @end quotation
10148 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
10150 @quotation
10152 @example
10153 -gnato -gnatf -gnati3
10154 @end example
10155 @end quotation
10157 The following restrictions apply to the combination of switches
10158 in this manner:
10161 @itemize *
10163 @item 
10164 The switch @code{-gnatc} if combined with other switches must come
10165 first in the string.
10167 @item 
10168 The switch @code{-gnats} if combined with other switches must come
10169 first in the string.
10171 @item 
10172 The switches
10173 @code{-gnatzc} and @code{-gnatzr} may not be combined with any other
10174 switches, and only one of them may appear in the command line.
10176 @item 
10177 The switch @code{-gnat-p} may not be combined with any other switch.
10179 @item 
10180 Once a 'y' appears in the string (that is a use of the @code{-gnaty}
10181 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10182 as style modifiers (see description of @code{-gnaty}).
10184 @item 
10185 Once a 'd' appears in the string (that is a use of the @code{-gnatd}
10186 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10187 as debug flags (see description of @code{-gnatd}).
10189 @item 
10190 Once a 'w' appears in the string (that is a use of the @code{-gnatw}
10191 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10192 as warning mode modifiers (see description of @code{-gnatw}).
10194 @item 
10195 Once a 'V' appears in the string (that is a use of the @code{-gnatV}
10196 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10197 as validity checking options (@ref{e7,,Validity Checking}).
10199 @item 
10200 Option 'em', 'ec', 'ep', 'l=' and 'R' must be the last options in
10201 a combined list of options.
10202 @end itemize
10204 @node Output and Error Message Control,Warning Message Control,Alphabetical List of All Switches,Compiler Switches
10205 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id14}@anchor{ee}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat output-and-error-message-control}@anchor{ef}
10206 @subsection Output and Error Message Control
10209 @geindex stderr
10211 The standard default format for error messages is called 'brief format'.
10212 Brief format messages are written to @code{stderr} (the standard error
10213 file) and have the following form:
10215 @example
10216 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
10217 e.adb:4:20: ";" should be "is"
10218 @end example
10220 The first integer after the file name is the line number in the file,
10221 and the second integer is the column number within the line.
10222 @code{GNAT Studio} can parse the error messages
10223 and point to the referenced character.
10224 The following switches provide control over the error message
10225 format:
10227 @geindex -gnatv (gcc)
10230 @table @asis
10232 @item @code{-gnatv}
10234 The @code{v} stands for verbose.
10235 The effect of this setting is to write long-format error
10236 messages to @code{stdout} (the standard output file.
10237 The same program compiled with the
10238 @code{-gnatv} switch would generate:
10240 @example
10241 3. funcion X (Q : Integer)
10242    |
10243 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
10244 4. return Integer;
10245                  |
10246 >>> ";" should be "is"
10247 @end example
10249 The vertical bar indicates the location of the error, and the @code{>>>}
10250 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
10251 used the only source lines output are those with errors.
10252 @end table
10254 @geindex -gnatl (gcc)
10257 @table @asis
10259 @item @code{-gnatl}
10261 The @code{l} stands for list.
10262 This switch causes a full listing of
10263 the file to be generated. In the case where a body is
10264 compiled, the corresponding spec is also listed, along
10265 with any subunits. Typical output from compiling a package
10266 body @code{p.adb} might look like:
10268 @example
10269 Compiling: p.adb
10271      1. package body p is
10272      2.    procedure a;
10273      3.    procedure a is separate;
10274      4. begin
10275      5.    null
10276                |
10277         >>> missing ";"
10279      6. end;
10281 Compiling: p.ads
10283      1. package p is
10284      2.    pragma Elaborate_Body
10285                                 |
10286         >>> missing ";"
10288      3. end p;
10290 Compiling: p-a.adb
10292      1. separate p
10293                 |
10294         >>> missing "("
10296      2. procedure a is
10297      3. begin
10298      4.    null
10299                |
10300         >>> missing ";"
10302      5. end;
10303 @end example
10305 When you specify the @code{-gnatv} or @code{-gnatl} switches and
10306 standard output is redirected, a brief summary is written to
10307 @code{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
10308 warning messages generated.
10309 @end table
10311 @geindex -gnatl=fname (gcc)
10314 @table @asis
10316 @item @code{-gnatl=@emph{fname}}
10318 This has the same effect as @code{-gnatl} except that the output is
10319 written to a file instead of to standard output. If the given name
10320 @code{fname} does not start with a period, then it is the full name
10321 of the file to be written. If @code{fname} is an extension, it is
10322 appended to the name of the file being compiled. For example, if
10323 file @code{xyz.adb} is compiled with @code{-gnatl=.lst},
10324 then the output is written to file xyz.adb.lst.
10325 @end table
10327 @geindex -gnatU (gcc)
10330 @table @asis
10332 @item @code{-gnatU}
10334 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
10335 string 'error:'. This means that error messages take a few more
10336 characters in space, but allows easy searching for and identification
10337 of error messages.
10338 @end table
10340 @geindex -gnatb (gcc)
10343 @table @asis
10345 @item @code{-gnatb}
10347 The @code{b} stands for brief.
10348 This switch causes GNAT to generate the
10349 brief format error messages to @code{stderr} (the standard error
10350 file) as well as the verbose
10351 format message or full listing (which as usual is written to
10352 @code{stdout} (the standard output file).
10353 @end table
10355 @geindex -gnatm (gcc)
10358 @table @asis
10360 @item @code{-gnatm=@emph{n}}
10362 The @code{m} stands for maximum.
10363 @code{n} is a decimal integer in the
10364 range of 1 to 999999 and limits the number of error or warning
10365 messages to be generated. For example, using
10366 @code{-gnatm2} might yield
10368 @example
10369 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
10370 e.adb:5:35: missing ".."
10371 fatal error: maximum number of errors detected
10372 compilation abandoned
10373 @end example
10375 The default setting if
10376 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
10377 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
10378 but the compilation is continued. If the number of error messages
10379 reaches this limit, then a message is output and the compilation
10380 is abandoned. A value of zero means that no limit applies.
10382 Note that the equal sign is optional, so the switches
10383 @code{-gnatm2} and @code{-gnatm=2} are equivalent.
10384 @end table
10386 @geindex -gnatf (gcc)
10389 @table @asis
10391 @item @code{-gnatf}
10393 @geindex Error messages
10394 @geindex suppressing
10396 The @code{f} stands for full.
10397 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
10398 redundant. This switch causes all error
10399 messages to be generated. In particular, in the case of
10400 references to undefined variables. If a given variable is referenced
10401 several times, the normal format of messages is
10403 @example
10404 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
10405 @end example
10407 where the parenthetical comment warns that there are additional
10408 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
10409 @code{-gnatf} switch yields
10411 @example
10412 e.adb:7:07: "V" is undefined
10413 e.adb:8:07: "V" is undefined
10414 e.adb:8:12: "V" is undefined
10415 e.adb:8:16: "V" is undefined
10416 e.adb:9:07: "V" is undefined
10417 e.adb:9:12: "V" is undefined
10418 @end example
10420 The @code{-gnatf} switch also generates additional information for
10421 some error messages.  Some examples are:
10424 @itemize *
10426 @item 
10427 Details on possibly non-portable unchecked conversion
10429 @item 
10430 List possible interpretations for ambiguous calls
10432 @item 
10433 Additional details on incorrect parameters
10434 @end itemize
10435 @end table
10437 @geindex -gnatjnn (gcc)
10440 @table @asis
10442 @item @code{-gnatjnn}
10444 In normal operation mode (or if @code{-gnatj0} is used), then error messages
10445 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
10446 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
10447 three warnings, and is listed as three separate messages).
10449 If the @code{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
10450 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
10451 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
10452 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
10453 is longer than nn characters.
10454 @end table
10456 @geindex -gnatq (gcc)
10459 @table @asis
10461 @item @code{-gnatq}
10463 The @code{q} stands for quit (really 'don't quit').
10464 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
10465 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
10466 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
10467 This switch tells
10468 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
10469 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
10470 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
10471 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
10472 @end table
10474 @geindex -gnatQ (gcc)
10477 @table @asis
10479 @item @code{-gnatQ}
10481 In normal operation mode, the @code{ALI} file is not generated if any
10482 illegalities are detected in the program. The use of @code{-gnatQ} forces
10483 generation of the @code{ALI} file. This file is marked as being in
10484 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
10485 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
10486 for use by tools (e.g., semantic browsing tools or integrated development
10487 environments) that are driven from the @code{ALI} file. This switch
10488 implies @code{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
10489 meaningful ALI file.
10491 When @code{-gnatQ} is used and the generated @code{ALI} file is marked as
10492 being in error, @code{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
10493 finds such an @code{ALI} file, including with switch @code{-gnatc}.
10495 Note that @code{-gnatQ} has no effect if @code{-gnats} is specified,
10496 since ALI files are never generated if @code{-gnats} is set.
10497 @end table
10499 @node Warning Message Control,Debugging and Assertion Control,Output and Error Message Control,Compiler Switches
10500 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat warning-message-control}@anchor{eb}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id15}@anchor{f0}
10501 @subsection Warning Message Control
10504 @geindex Warning messages
10506 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
10507 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
10508 situations.
10510 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
10511 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
10512 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
10513 run time, it generates a warning message. The following shows an example
10514 of warning messages:
10516 @example
10517 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
10518 e.adb:10:17: warning: static value out of range
10519 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
10520 @end example
10522 GNAT considers a large number of situations as appropriate
10523 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
10524 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
10525 assignment with the deliberate intention of raising a
10526 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
10527 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
10528 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
10529 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
10530 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
10531 of the kinds of warnings that are generated.
10534 @itemize *
10536 @item 
10537 Possible infinitely recursive calls
10539 @item 
10540 Out-of-range values being assigned
10542 @item 
10543 Possible order of elaboration problems
10545 @item 
10546 Size not a multiple of alignment for a record type
10548 @item 
10549 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
10551 @item 
10552 Unreachable code
10554 @item 
10555 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
10556 made to overlay a smaller variable with a larger one.
10558 @item 
10559 Fixed-point type declarations with a null range
10561 @item 
10562 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
10564 @item 
10565 Variables that are never assigned a value
10567 @item 
10568 Variables that are referenced before being initialized
10570 @item 
10571 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
10573 @item 
10574 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
10576 @item 
10577 Objects that take too much storage
10579 @item 
10580 Unchecked conversion between types of differing sizes
10582 @item 
10583 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
10585 @item 
10586 Incorrect (unrecognized) pragmas
10588 @item 
10589 Incorrect external names
10591 @item 
10592 Allocation from empty storage pool
10594 @item 
10595 Potentially blocking operation in protected type
10597 @item 
10598 Suspicious parenthesization of expressions
10600 @item 
10601 Mismatching bounds in an aggregate
10603 @item 
10604 Attempt to return local value by reference
10606 @item 
10607 Premature instantiation of a generic body
10609 @item 
10610 Attempt to pack aliased components
10612 @item 
10613 Out of bounds array subscripts
10615 @item 
10616 Wrong length on string assignment
10618 @item 
10619 Violations of style rules if style checking is enabled
10621 @item 
10622 Unused @emph{with} clauses
10624 @item 
10625 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
10627 @item 
10628 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
10630 @item 
10631 Dereference of possibly null value
10633 @item 
10634 Declaration that is likely to cause storage error
10636 @item 
10637 Internal GNAT unit @emph{with}ed by application unit
10639 @item 
10640 Values known to be out of range at compile time
10642 @item 
10643 Unreferenced or unmodified variables. Note that a special
10644 exemption applies to variables which contain any of the substrings
10645 @code{DISCARD, DUMMY, IGNORE, JUNK, UNUSED}, in any casing. Such variables
10646 are considered likely to be intentionally used in a situation where
10647 otherwise a warning would be given, so warnings of this kind are
10648 always suppressed for such variables.
10650 @item 
10651 Address overlays that could clobber memory
10653 @item 
10654 Unexpected initialization when address clause present
10656 @item 
10657 Bad alignment for address clause
10659 @item 
10660 Useless type conversions
10662 @item 
10663 Redundant assignment statements and other redundant constructs
10665 @item 
10666 Useless exception handlers
10668 @item 
10669 Accidental hiding of name by child unit
10671 @item 
10672 Access before elaboration detected at compile time
10674 @item 
10675 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
10676 @end itemize
10678 The following section lists compiler switches that are available
10679 to control the handling of warning messages. It is also possible
10680 to exercise much finer control over what warnings are issued and
10681 suppressed using the GNAT pragma Warnings (see the description
10682 of the pragma in the @cite{GNAT_Reference_manual}).
10684 @geindex -gnatwa (gcc)
10687 @table @asis
10689 @item @code{-gnatwa}
10691 @emph{Activate most optional warnings.}
10693 This switch activates most optional warning messages. See the remaining list
10694 in this section for details on optional warning messages that can be
10695 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
10696 switch are:
10699 @itemize *
10701 @item 
10702 @code{-gnatwd} (implicit dereferencing)
10704 @item 
10705 @code{-gnatw.d} (tag warnings with -gnatw switch)
10707 @item 
10708 @code{-gnatwh} (hiding)
10710 @item 
10711 @code{-gnatw.h} (holes in record layouts)
10713 @item 
10714 @code{-gnatw.j} (late primitives of tagged types)
10716 @item 
10717 @code{-gnatw.k} (redefinition of names in standard)
10719 @item 
10720 @code{-gnatwl} (elaboration warnings)
10722 @item 
10723 @code{-gnatw.l} (inherited aspects)
10725 @item 
10726 @code{-gnatw.n} (atomic synchronization)
10728 @item 
10729 @code{-gnatwo} (address clause overlay)
10731 @item 
10732 @code{-gnatw.o} (values set by out parameters ignored)
10734 @item 
10735 @code{-gnatw.q} (questionable layout of record types)
10737 @item 
10738 @code{-gnatw_r} (out-of-order record representation clauses)
10740 @item 
10741 @code{-gnatw.s} (overridden size clause)
10743 @item 
10744 @code{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code)
10746 @item 
10747 @code{-gnatw.u} (unordered enumeration)
10749 @item 
10750 @code{-gnatw.w} (use of Warnings Off)
10752 @item 
10753 @code{-gnatw.y} (reasons for package needing body)
10754 @end itemize
10756 All other optional warnings are turned on.
10757 @end table
10759 @geindex -gnatwA (gcc)
10762 @table @asis
10764 @item @code{-gnatwA}
10766 @emph{Suppress all optional errors.}
10768 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
10769 in this section for details on optional warning messages that can be
10770 individually controlled. Note that unlike switch @code{-gnatws}, the
10771 use of switch @code{-gnatwA} does not suppress warnings that are
10772 normally given unconditionally and cannot be individually controlled
10773 (for example, the warning about a missing exit path in a function).
10774 Also, again unlike switch @code{-gnatws}, warnings suppressed by
10775 the use of switch @code{-gnatwA} can be individually turned back
10776 on. For example the use of switch @code{-gnatwA} followed by
10777 switch @code{-gnatwd} will suppress all optional warnings except
10778 the warnings for implicit dereferencing.
10779 @end table
10781 @geindex -gnatw.a (gcc)
10784 @table @asis
10786 @item @code{-gnatw.a}
10788 @emph{Activate warnings on failing assertions.}
10790 @geindex Assert failures
10792 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
10793 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
10794 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
10795 generated.
10796 @end table
10798 @geindex -gnatw.A (gcc)
10801 @table @asis
10803 @item @code{-gnatw.A}
10805 @emph{Suppress warnings on failing assertions.}
10807 @geindex Assert failures
10809 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
10810 compile time that the assertion will fail.
10811 @end table
10813 @geindex -gnatw_a
10816 @table @asis
10818 @item @code{-gnatw_a}
10820 @emph{Activate warnings on anonymous allocators.}
10822 @geindex Anonymous allocators
10824 This switch activates warnings for allocators of anonymous access types,
10825 which can involve run-time accessibility checks and lead to unexpected
10826 accessibility violations. For more details on the rules involved, see
10827 RM 3.10.2 (14).
10828 @end table
10830 @geindex -gnatw_A
10833 @table @asis
10835 @item @code{-gnatw_A}
10837 @emph{Supress warnings on anonymous allocators.}
10839 @geindex Anonymous allocators
10841 This switch suppresses warnings for anonymous access type allocators.
10842 @end table
10844 @geindex -gnatwb (gcc)
10847 @table @asis
10849 @item @code{-gnatwb}
10851 @emph{Activate warnings on bad fixed values.}
10853 @geindex Bad fixed values
10855 @geindex Fixed-point Small value
10857 @geindex Small value
10859 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
10860 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
10861 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
10862 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
10863 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
10864 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
10865 are not generated.
10866 @end table
10868 @geindex -gnatwB (gcc)
10871 @table @asis
10873 @item @code{-gnatwB}
10875 @emph{Suppress warnings on bad fixed values.}
10877 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
10878 value is not an exact multiple of Small.
10879 @end table
10881 @geindex -gnatw.b (gcc)
10884 @table @asis
10886 @item @code{-gnatw.b}
10888 @emph{Activate warnings on biased representation.}
10890 @geindex Biased representation
10892 This switch activates warnings when a size clause, value size clause, component
10893 clause, or component size clause forces the use of biased representation for an
10894 integer type (e.g. representing a range of 10..11 in a single bit by using 0/1
10895 to represent 10/11). The default is that such warnings are generated.
10896 @end table
10898 @geindex -gnatwB (gcc)
10901 @table @asis
10903 @item @code{-gnatw.B}
10905 @emph{Suppress warnings on biased representation.}
10907 This switch suppresses warnings for representation clauses that force the use
10908 of biased representation.
10909 @end table
10911 @geindex -gnatwc (gcc)
10914 @table @asis
10916 @item @code{-gnatwc}
10918 @emph{Activate warnings on conditionals.}
10920 @geindex Conditionals
10921 @geindex constant
10923 This switch activates warnings for conditional expressions used in
10924 tests that are known to be True or False at compile time. The default
10925 is that such warnings are not generated.
10926 Note that this warning does
10927 not get issued for the use of boolean variables or constants whose
10928 values are known at compile time, since this is a standard technique
10929 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
10930 false positive warnings.
10932 This warning option also activates a special test for comparisons using
10933 the operators '>=' and' <='.
10934 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
10935 then it will warn that the '>' or '<' part of the test
10936 is useless and that the operator could be replaced by '='.
10937 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
10939 This warning option also generates warnings if
10940 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
10941 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
10942 enumeration types are not included, since it is common for such tests
10943 to include an end point.
10945 This warning can also be turned on using @code{-gnatwa}.
10946 @end table
10948 @geindex -gnatwC (gcc)
10951 @table @asis
10953 @item @code{-gnatwC}
10955 @emph{Suppress warnings on conditionals.}
10957 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
10958 tests that are known to be True or False at compile time.
10959 @end table
10961 @geindex -gnatw.c (gcc)
10964 @table @asis
10966 @item @code{-gnatw.c}
10968 @emph{Activate warnings on missing component clauses.}
10970 @geindex Component clause
10971 @geindex missing
10973 This switch activates warnings for record components where a record
10974 representation clause is present and has component clauses for the
10975 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
10976 component for which no component clause is present.
10977 @end table
10979 @geindex -gnatw.C (gcc)
10982 @table @asis
10984 @item @code{-gnatw.C}
10986 @emph{Suppress warnings on missing component clauses.}
10988 This switch suppresses warnings for record components that are
10989 missing a component clause in the situation described above.
10990 @end table
10992 @geindex -gnatw_c (gcc)
10995 @table @asis
10997 @item @code{-gnatw_c}
10999 @emph{Activate warnings on unknown condition in Compile_Time_Warning.}
11001 @geindex Compile_Time_Warning
11003 @geindex Compile_Time_Error
11005 This switch activates warnings on a pragma Compile_Time_Warning
11006 or Compile_Time_Error whose condition has a value that is not
11007 known at compile time.
11008 The default is that such warnings are generated.
11009 @end table
11011 @geindex -gnatw_C (gcc)
11014 @table @asis
11016 @item @code{-gnatw_C}
11018 @emph{Suppress warnings on unknown condition in Compile_Time_Warning.}
11020 This switch supresses warnings on a pragma Compile_Time_Warning
11021 or Compile_Time_Error whose condition has a value that is not
11022 known at compile time.
11023 @end table
11025 @geindex -gnatwd (gcc)
11028 @table @asis
11030 @item @code{-gnatwd}
11032 @emph{Activate warnings on implicit dereferencing.}
11034 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
11035 in an indexed component, slice, or selected component without an
11036 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
11037 enabled, access checks occur only at points where an explicit
11038 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
11039 generated as a result of this switch). The default is that such
11040 warnings are not generated.
11041 @end table
11043 @geindex -gnatwD (gcc)
11046 @table @asis
11048 @item @code{-gnatwD}
11050 @emph{Suppress warnings on implicit dereferencing.}
11052 @geindex Implicit dereferencing
11054 @geindex Dereferencing
11055 @geindex implicit
11057 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
11058 indexed components, slices, and selected components.
11059 @end table
11061 @geindex -gnatw.d (gcc)
11064 @table @asis
11066 @item @code{-gnatw.d}
11068 @emph{Activate tagging of warning and info messages.}
11070 If this switch is set, then warning messages are tagged, with one of the
11071 following strings:
11073 @quotation
11076 @itemize -
11078 @item 
11079 @emph{[-gnatw?]}
11080 Used to tag warnings controlled by the switch @code{-gnatwx} where x
11081 is a letter a-z.
11083 @item 
11084 @emph{[-gnatw.?]}
11085 Used to tag warnings controlled by the switch @code{-gnatw.x} where x
11086 is a letter a-z.
11088 @item 
11089 @emph{[-gnatel]}
11090 Used to tag elaboration information (info) messages generated when the
11091 static model of elaboration is used and the @code{-gnatel} switch is set.
11093 @item 
11094 @emph{[restriction warning]}
11095 Used to tag warning messages for restriction violations, activated by use
11096 of the pragma @code{Restriction_Warnings}.
11098 @item 
11099 @emph{[warning-as-error]}
11100 Used to tag warning messages that have been converted to error messages by
11101 use of the pragma Warning_As_Error. Note that such warnings are prefixed by
11102 the string "error: " rather than "warning: ".
11104 @item 
11105 @emph{[enabled by default]}
11106 Used to tag all other warnings that are always given by default, unless
11107 warnings are completely suppressed using pragma @emph{Warnings(Off)} or
11108 the switch @code{-gnatws}.
11109 @end itemize
11110 @end quotation
11111 @end table
11113 @geindex -gnatw.d (gcc)
11116 @table @asis
11118 @item @code{-gnatw.D}
11120 @emph{Deactivate tagging of warning and info messages messages.}
11122 If this switch is set, then warning messages return to the default
11123 mode in which warnings and info messages are not tagged as described above for
11124 @code{-gnatw.d}.
11125 @end table
11127 @geindex -gnatwe (gcc)
11129 @geindex Warnings
11130 @geindex treat as error
11133 @table @asis
11135 @item @code{-gnatwe}
11137 @emph{Treat warnings and style checks as errors.}
11139 This switch causes warning messages and style check messages to be
11140 treated as errors.
11141 The warning string still appears, but the warning messages are counted
11142 as errors, and prevent the generation of an object file. Note that this
11143 is the only -gnatw switch that affects the handling of style check messages.
11144 Note also that this switch has no effect on info (information) messages, which
11145 are not treated as errors if this switch is present.
11146 @end table
11148 @geindex -gnatw.e (gcc)
11151 @table @asis
11153 @item @code{-gnatw.e}
11155 @emph{Activate every optional warning.}
11157 @geindex Warnings
11158 @geindex activate every optional warning
11160 This switch activates all optional warnings, including those which
11161 are not activated by @code{-gnatwa}. The use of this switch is not
11162 recommended for normal use. If you turn this switch on, it is almost
11163 certain that you will get large numbers of useless warnings. The
11164 warnings that are excluded from @code{-gnatwa} are typically highly
11165 specialized warnings that are suitable for use only in code that has
11166 been specifically designed according to specialized coding rules.
11167 @end table
11169 @geindex -gnatwE (gcc)
11171 @geindex Warnings
11172 @geindex treat as error
11175 @table @asis
11177 @item @code{-gnatwE}
11179 @emph{Treat all run-time exception warnings as errors.}
11181 This switch causes warning messages regarding errors that will be raised
11182 during run-time execution to be treated as errors.
11183 @end table
11185 @geindex -gnatwf (gcc)
11188 @table @asis
11190 @item @code{-gnatwf}
11192 @emph{Activate warnings on unreferenced formals.}
11194 @geindex Formals
11195 @geindex unreferenced
11197 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
11198 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
11199 also be turned on using @code{-gnatwu}. The
11200 default is that these warnings are not generated.
11201 @end table
11203 @geindex -gnatwF (gcc)
11206 @table @asis
11208 @item @code{-gnatwF}
11210 @emph{Suppress warnings on unreferenced formals.}
11212 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
11213 parameters. Note that the
11214 combination @code{-gnatwu} followed by @code{-gnatwF} has the
11215 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
11216 formals.
11217 @end table
11219 @geindex -gnatwg (gcc)
11222 @table @asis
11224 @item @code{-gnatwg}
11226 @emph{Activate warnings on unrecognized pragmas.}
11228 @geindex Pragmas
11229 @geindex unrecognized
11231 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
11232 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
11233 pragma is ignored and has no effect. The default
11234 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
11235 Manual requirement that such warnings appear).
11236 @end table
11238 @geindex -gnatwG (gcc)
11241 @table @asis
11243 @item @code{-gnatwG}
11245 @emph{Suppress warnings on unrecognized pragmas.}
11247 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
11248 @end table
11250 @geindex -gnatw.g (gcc)
11253 @table @asis
11255 @item @code{-gnatw.g}
11257 @emph{Warnings used for GNAT sources.}
11259 This switch sets the warning categories that are used by the standard
11260 GNAT style. Currently this is equivalent to
11261 @code{-gnatwAao.q.s.CI.V.X.Z}
11262 but more warnings may be added in the future without advanced notice.
11263 @end table
11265 @geindex -gnatwh (gcc)
11268 @table @asis
11270 @item @code{-gnatwh}
11272 @emph{Activate warnings on hiding.}
11274 @geindex Hiding of Declarations
11276 This switch activates warnings on hiding declarations that are considered
11277 potentially confusing. Not all cases of hiding cause warnings; for example an
11278 overriding declaration hides an implicit declaration, which is just normal
11279 code. The default is that warnings on hiding are not generated.
11280 @end table
11282 @geindex -gnatwH (gcc)
11285 @table @asis
11287 @item @code{-gnatwH}
11289 @emph{Suppress warnings on hiding.}
11291 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
11292 @end table
11294 @geindex -gnatw.h (gcc)
11297 @table @asis
11299 @item @code{-gnatw.h}
11301 @emph{Activate warnings on holes/gaps in records.}
11303 @geindex Record Representation (gaps)
11305 This switch activates warnings on component clauses in record
11306 representation clauses that leave holes (gaps) in the record layout.
11307 If this warning option is active, then record representation clauses
11308 should specify a contiguous layout, adding unused fill fields if needed.
11309 @end table
11311 @geindex -gnatw.H (gcc)
11314 @table @asis
11316 @item @code{-gnatw.H}
11318 @emph{Suppress warnings on holes/gaps in records.}
11320 This switch suppresses warnings on component clauses in record
11321 representation clauses that leave holes (haps) in the record layout.
11322 @end table
11324 @geindex -gnatwi (gcc)
11327 @table @asis
11329 @item @code{-gnatwi}
11331 @emph{Activate warnings on implementation units.}
11333 This switch activates warnings for a @emph{with} of an internal GNAT
11334 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
11335 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
11336 or @code{System}
11337 hierarchies that is not
11338 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
11339 Programmer's Reference Manual. Such units are intended only
11340 for internal implementation purposes and should not be @emph{with}ed
11341 by user programs. The default is that such warnings are generated
11342 @end table
11344 @geindex -gnatwI (gcc)
11347 @table @asis
11349 @item @code{-gnatwI}
11351 @emph{Disable warnings on implementation units.}
11353 This switch disables warnings for a @emph{with} of an internal GNAT
11354 implementation unit.
11355 @end table
11357 @geindex -gnatw.i (gcc)
11360 @table @asis
11362 @item @code{-gnatw.i}
11364 @emph{Activate warnings on overlapping actuals.}
11366 This switch enables a warning on statically detectable overlapping actuals in
11367 a subprogram call, when one of the actuals is an in-out parameter, and the
11368 types of the actuals are not by-copy types. This warning is off by default.
11369 @end table
11371 @geindex -gnatw.I (gcc)
11374 @table @asis
11376 @item @code{-gnatw.I}
11378 @emph{Disable warnings on overlapping actuals.}
11380 This switch disables warnings on overlapping actuals in a call..
11381 @end table
11383 @geindex -gnatwj (gcc)
11386 @table @asis
11388 @item @code{-gnatwj}
11390 @emph{Activate warnings on obsolescent features (Annex J).}
11392 @geindex Features
11393 @geindex obsolescent
11395 @geindex Obsolescent features
11397 If this warning option is activated, then warnings are generated for
11398 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
11399 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
11400 case of Annex J, not all features are flagged. In particular use
11401 of the renamed packages (like @code{Text_IO}) and use of package
11402 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
11403 would generate many annoying positive warnings. The default is that
11404 such warnings are not generated.
11406 In addition to the above cases, warnings are also generated for
11407 GNAT features that have been provided in past versions but which
11408 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
11409 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
11410 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}, and
11411 @code{pragma Interface_Name} will be flagged since its function
11412 is replaced by @code{pragma Import}.
11414 Note that this warning option functions differently from the
11415 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
11416 First, the restriction applies only to annex J features.
11417 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
11418 @end table
11420 @geindex -gnatwJ (gcc)
11423 @table @asis
11425 @item @code{-gnatwJ}
11427 @emph{Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).}
11429 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
11430 @end table
11432 @geindex -gnatw.j (gcc)
11435 @table @asis
11437 @item @code{-gnatw.j}
11439 @emph{Activate warnings on late declarations of tagged type primitives.}
11441 This switch activates warnings on visible primitives added to a
11442 tagged type after deriving a private extension from it.
11443 @end table
11445 @geindex -gnatw.J (gcc)
11448 @table @asis
11450 @item @code{-gnatw.J}
11452 @emph{Suppress warnings on late declarations of tagged type primitives.}
11454 This switch suppresses warnings on visible primitives added to a
11455 tagged type after deriving a private extension from it.
11456 @end table
11458 @geindex -gnatwk (gcc)
11461 @table @asis
11463 @item @code{-gnatwk}
11465 @emph{Activate warnings on variables that could be constants.}
11467 This switch activates warnings for variables that are initialized but
11468 never modified, and then could be declared constants. The default is that
11469 such warnings are not given.
11470 @end table
11472 @geindex -gnatwK (gcc)
11475 @table @asis
11477 @item @code{-gnatwK}
11479 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
11481 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
11482 @end table
11484 @geindex -gnatw.k (gcc)
11487 @table @asis
11489 @item @code{-gnatw.k}
11491 @emph{Activate warnings on redefinition of names in standard.}
11493 This switch activates warnings for declarations that declare a name that
11494 is defined in package Standard. Such declarations can be confusing,
11495 especially since the names in package Standard continue to be directly
11496 visible, meaning that use visibiliy on such redeclared names does not
11497 work as expected. Names of discriminants and components in records are
11498 not included in this check.
11499 @end table
11501 @geindex -gnatwK (gcc)
11504 @table @asis
11506 @item @code{-gnatw.K}
11508 @emph{Suppress warnings on redefinition of names in standard.}
11510 This switch disables warnings for declarations that declare a name that
11511 is defined in package Standard.
11512 @end table
11514 @geindex -gnatwl (gcc)
11517 @table @asis
11519 @item @code{-gnatwl}
11521 @emph{Activate warnings for elaboration pragmas.}
11523 @geindex Elaboration
11524 @geindex warnings
11526 This switch activates warnings for possible elaboration problems,
11527 including suspicious use
11528 of @code{Elaborate} pragmas, when using the static elaboration model, and
11529 possible situations that may raise @code{Program_Error} when using the
11530 dynamic elaboration model.
11531 See the section in this guide on elaboration checking for further details.
11532 The default is that such warnings
11533 are not generated.
11534 @end table
11536 @geindex -gnatwL (gcc)
11539 @table @asis
11541 @item @code{-gnatwL}
11543 @emph{Suppress warnings for elaboration pragmas.}
11545 This switch suppresses warnings for possible elaboration problems.
11546 @end table
11548 @geindex -gnatw.l (gcc)
11551 @table @asis
11553 @item @code{-gnatw.l}
11555 @emph{List inherited aspects.}
11557 This switch causes the compiler to list inherited invariants,
11558 preconditions, and postconditions from Type_Invariant'Class, Invariant'Class,
11559 Pre'Class, and Post'Class aspects. Also list inherited subtype predicates.
11560 @end table
11562 @geindex -gnatw.L (gcc)
11565 @table @asis
11567 @item @code{-gnatw.L}
11569 @emph{Suppress listing of inherited aspects.}
11571 This switch suppresses listing of inherited aspects.
11572 @end table
11574 @geindex -gnatwm (gcc)
11577 @table @asis
11579 @item @code{-gnatwm}
11581 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced variables.}
11583 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
11584 an initialization value or with one or more assignment statements) but
11585 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
11586 variables and also for variables that are renamings of other variables
11587 or for which an address clause is given.
11588 The default is that these warnings are not given.
11589 @end table
11591 @geindex -gnatwM (gcc)
11594 @table @asis
11596 @item @code{-gnatwM}
11598 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced variables.}
11600 This switch disables warnings for variables that are assigned or
11601 initialized, but never read.
11602 @end table
11604 @geindex -gnatw.m (gcc)
11607 @table @asis
11609 @item @code{-gnatw.m}
11611 @emph{Activate warnings on suspicious modulus values.}
11613 This switch activates warnings for modulus values that seem suspicious.
11614 The cases caught are where the size is the same as the modulus (e.g.
11615 a modulus of 7 with a size of 7 bits), and modulus values of 32 or 64
11616 with no size clause. The guess in both cases is that 2**x was intended
11617 rather than x. In addition expressions of the form 2*x for small x
11618 generate a warning (the almost certainly accurate guess being that
11619 2**x was intended). The default is that these warnings are given.
11620 @end table
11622 @geindex -gnatw.M (gcc)
11625 @table @asis
11627 @item @code{-gnatw.M}
11629 @emph{Disable warnings on suspicious modulus values.}
11631 This switch disables warnings for suspicious modulus values.
11632 @end table
11634 @geindex -gnatwn (gcc)
11637 @table @asis
11639 @item @code{-gnatwn}
11641 @emph{Set normal warnings mode.}
11643 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
11644 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
11645 mode. the switch @code{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
11646 an explicit @code{-gnatws} or
11647 @code{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
11648 implicit @code{-gnatwe} that is activated by the
11649 use of @code{-gnatg}.
11650 @end table
11652 @geindex -gnatw.n (gcc)
11654 @geindex Atomic Synchronization
11655 @geindex warnings
11658 @table @asis
11660 @item @code{-gnatw.n}
11662 @emph{Activate warnings on atomic synchronization.}
11664 This switch actives warnings when an access to an atomic variable
11665 requires the generation of atomic synchronization code. These
11666 warnings are off by default.
11667 @end table
11669 @geindex -gnatw.N (gcc)
11672 @table @asis
11674 @item @code{-gnatw.N}
11676 @emph{Suppress warnings on atomic synchronization.}
11678 @geindex Atomic Synchronization
11679 @geindex warnings
11681 This switch suppresses warnings when an access to an atomic variable
11682 requires the generation of atomic synchronization code.
11683 @end table
11685 @geindex -gnatwo (gcc)
11687 @geindex Address Clauses
11688 @geindex warnings
11691 @table @asis
11693 @item @code{-gnatwo}
11695 @emph{Activate warnings on address clause overlays.}
11697 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
11698 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
11699 another. The default is that such warnings are generated.
11700 @end table
11702 @geindex -gnatwO (gcc)
11705 @table @asis
11707 @item @code{-gnatwO}
11709 @emph{Suppress warnings on address clause overlays.}
11711 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
11712 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
11713 another.
11714 @end table
11716 @geindex -gnatw.o (gcc)
11719 @table @asis
11721 @item @code{-gnatw.o}
11723 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.}
11725 This switch activates warnings for variables that are modified by using
11726 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
11727 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
11728 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
11729 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
11730 The warning is suppressed for volatile
11731 variables and also for variables that are renamings of other variables
11732 or for which an address clause is given.
11733 The default is that these warnings are not given.
11734 @end table
11736 @geindex -gnatw.O (gcc)
11739 @table @asis
11741 @item @code{-gnatw.O}
11743 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.}
11745 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
11746 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
11747 the resulting assigned value is never read.
11748 @end table
11750 @geindex -gnatwp (gcc)
11752 @geindex Inlining
11753 @geindex warnings
11756 @table @asis
11758 @item @code{-gnatwp}
11760 @emph{Activate warnings on ineffective pragma Inlines.}
11762 This switch activates warnings for failure of front end inlining
11763 (activated by @code{-gnatN}) to inline a particular call. There are
11764 many reasons for not being able to inline a call, including most
11765 commonly that the call is too complex to inline. The default is
11766 that such warnings are not given.
11767 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
11768 separately, using the gcc switch -Winline.
11769 @end table
11771 @geindex -gnatwP (gcc)
11774 @table @asis
11776 @item @code{-gnatwP}
11778 @emph{Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.}
11780 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
11781 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
11782 request silently.
11783 @end table
11785 @geindex -gnatw.p (gcc)
11787 @geindex Parameter order
11788 @geindex warnings
11791 @table @asis
11793 @item @code{-gnatw.p}
11795 @emph{Activate warnings on parameter ordering.}
11797 This switch activates warnings for cases of suspicious parameter
11798 ordering when the list of arguments are all simple identifiers that
11799 match the names of the formals, but are in a different order. The
11800 warning is suppressed if any use of named parameter notation is used,
11801 so this is the appropriate way to suppress a false positive (and
11802 serves to emphasize that the "misordering" is deliberate). The
11803 default is that such warnings are not given.
11804 @end table
11806 @geindex -gnatw.P (gcc)
11809 @table @asis
11811 @item @code{-gnatw.P}
11813 @emph{Suppress warnings on parameter ordering.}
11815 This switch suppresses warnings on cases of suspicious parameter
11816 ordering.
11817 @end table
11819 @geindex -gnatwq (gcc)
11821 @geindex Parentheses
11822 @geindex warnings
11825 @table @asis
11827 @item @code{-gnatwq}
11829 @emph{Activate warnings on questionable missing parentheses.}
11831 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
11832 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
11833 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
11834 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
11835 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
11836 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
11837 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
11838 is that these warnings are given.
11839 @end table
11841 @geindex -gnatwQ (gcc)
11844 @table @asis
11846 @item @code{-gnatwQ}
11848 @emph{Suppress warnings on questionable missing parentheses.}
11850 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
11851 clear and the use of parentheses is preferred.
11852 @end table
11854 @geindex -gnatw.q (gcc)
11856 @geindex Layout
11857 @geindex warnings
11860 @table @asis
11862 @item @code{-gnatw.q}
11864 @emph{Activate warnings on questionable layout of record types.}
11866 This switch activates warnings for cases where the default layout of
11867 a record type, that is to say the layout of its components in textual
11868 order of the source code, would very likely cause inefficiencies in
11869 the code generated by the compiler, both in terms of space and speed
11870 during execution. One warning is issued for each problematic component
11871 without representation clause in the nonvariant part and then in each
11872 variant recursively, if any.
11874 The purpose of these warnings is neither to prescribe an optimal layout
11875 nor to force the use of representation clauses, but rather to get rid of
11876 the most blatant inefficiencies in the layout. Therefore, the default
11877 layout is matched against the following synthetic ordered layout and
11878 the deviations are flagged on a component-by-component basis:
11881 @itemize *
11883 @item 
11884 first all components or groups of components whose length is fixed
11885 and a multiple of the storage unit,
11887 @item 
11888 then the remaining components whose length is fixed and not a multiple
11889 of the storage unit,
11891 @item 
11892 then the remaining components whose length doesn't depend on discriminants
11893 (that is to say, with variable but uniform length for all objects),
11895 @item 
11896 then all components whose length depends on discriminants,
11898 @item 
11899 finally the variant part (if any),
11900 @end itemize
11902 for the nonvariant part and for each variant recursively, if any.
11904 The exact wording of the warning depends on whether the compiler is allowed
11905 to reorder the components in the record type or precluded from doing it by
11906 means of pragma @code{No_Component_Reordering}.
11908 The default is that these warnings are not given.
11909 @end table
11911 @geindex -gnatw.Q (gcc)
11914 @table @asis
11916 @item @code{-gnatw.Q}
11918 @emph{Suppress warnings on questionable layout of record types.}
11920 This switch suppresses warnings for cases where the default layout of
11921 a record type would very likely cause inefficiencies.
11922 @end table
11924 @geindex -gnatwr (gcc)
11927 @table @asis
11929 @item @code{-gnatwr}
11931 @emph{Activate warnings on redundant constructs.}
11933 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
11934 is the current list of constructs regarded as redundant:
11937 @itemize *
11939 @item 
11940 Assignment of an item to itself.
11942 @item 
11943 Type conversion that converts an expression to its own type.
11945 @item 
11946 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
11947 as @code{typ}.
11949 @item 
11950 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
11951 representation clause.
11953 @item 
11954 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
11955 operand) which has no effect.
11957 @item 
11958 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
11959 to be non-negative
11961 @item 
11962 Comparison of an object or (unary or binary) operation of boolean type to
11963 an explicit True value.
11964 @end itemize
11966 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
11967 @end table
11969 @geindex -gnatwR (gcc)
11972 @table @asis
11974 @item @code{-gnatwR}
11976 @emph{Suppress warnings on redundant constructs.}
11978 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
11979 @end table
11981 @geindex -gnatw.r (gcc)
11984 @table @asis
11986 @item @code{-gnatw.r}
11988 @emph{Activate warnings for object renaming function.}
11990 This switch activates warnings for an object renaming that renames a
11991 function call, which is equivalent to a constant declaration (as
11992 opposed to renaming the function itself).  The default is that these
11993 warnings are given.
11994 @end table
11996 @geindex -gnatw.R (gcc)
11999 @table @asis
12001 @item @code{-gnatw.R}
12003 @emph{Suppress warnings for object renaming function.}
12005 This switch suppresses warnings for object renaming function.
12006 @end table
12008 @geindex -gnatw_r (gcc)
12011 @table @asis
12013 @item @code{-gnatw_r}
12015 @emph{Activate warnings for out-of-order record representation clauses.}
12017 This switch activates warnings for record representation clauses,
12018 if the order of component declarations, component clauses,
12019 and bit-level layout do not all agree.
12020 The default is that these warnings are not given.
12021 @end table
12023 @geindex -gnatw_R (gcc)
12026 @table @asis
12028 @item @code{-gnatw_R}
12030 @emph{Suppress warnings for out-of-order record representation clauses.}
12031 @end table
12033 @geindex -gnatws (gcc)
12036 @table @asis
12038 @item @code{-gnatws}
12040 @emph{Suppress all warnings.}
12042 This switch completely suppresses the
12043 output of all warning messages from the GNAT front end, including
12044 both warnings that can be controlled by switches described in this
12045 section, and those that are normally given unconditionally. The
12046 effect of this suppress action can only be cancelled by a subsequent
12047 use of the switch @code{-gnatwn}.
12049 Note that switch @code{-gnatws} does not suppress
12050 warnings from the @code{gcc} back end.
12051 To suppress these back end warnings as well, use the switch @code{-w}
12052 in addition to @code{-gnatws}. Also this switch has no effect on the
12053 handling of style check messages.
12054 @end table
12056 @geindex -gnatw.s (gcc)
12058 @geindex Record Representation (component sizes)
12061 @table @asis
12063 @item @code{-gnatw.s}
12065 @emph{Activate warnings on overridden size clauses.}
12067 This switch activates warnings on component clauses in record
12068 representation clauses where the length given overrides that
12069 specified by an explicit size clause for the component type. A
12070 warning is similarly given in the array case if a specified
12071 component size overrides an explicit size clause for the array
12072 component type.
12073 @end table
12075 @geindex -gnatw.S (gcc)
12078 @table @asis
12080 @item @code{-gnatw.S}
12082 @emph{Suppress warnings on overridden size clauses.}
12084 This switch suppresses warnings on component clauses in record
12085 representation clauses that override size clauses, and similar
12086 warnings when an array component size overrides a size clause.
12087 @end table
12089 @geindex -gnatwt (gcc)
12091 @geindex Deactivated code
12092 @geindex warnings
12094 @geindex Deleted code
12095 @geindex warnings
12098 @table @asis
12100 @item @code{-gnatwt}
12102 @emph{Activate warnings for tracking of deleted conditional code.}
12104 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
12105 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
12106 which is removed by the front end. This warning is off by default. This may be
12107 useful for detecting deactivated code in certified applications.
12108 @end table
12110 @geindex -gnatwT (gcc)
12113 @table @asis
12115 @item @code{-gnatwT}
12117 @emph{Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.}
12119 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
12120 @end table
12122 @geindex -gnatw.t (gcc)
12125 @table @asis
12127 @item @code{-gnatw.t}
12129 @emph{Activate warnings on suspicious contracts.}
12131 This switch activates warnings on suspicious contracts. This includes
12132 warnings on suspicious postconditions (whether a pragma @code{Postcondition} or a
12133 @code{Post} aspect in Ada 2012) and suspicious contract cases (pragma or aspect
12134 @code{Contract_Cases}). A function postcondition or contract case is suspicious
12135 when no postcondition or contract case for this function mentions the result
12136 of the function.  A procedure postcondition or contract case is suspicious
12137 when it only refers to the pre-state of the procedure, because in that case
12138 it should rather be expressed as a precondition. This switch also controls
12139 warnings on suspicious cases of expressions typically found in contracts like
12140 quantified expressions and uses of Update attribute. The default is that such
12141 warnings are generated.
12142 @end table
12144 @geindex -gnatw.T (gcc)
12147 @table @asis
12149 @item @code{-gnatw.T}
12151 @emph{Suppress warnings on suspicious contracts.}
12153 This switch suppresses warnings on suspicious contracts.
12154 @end table
12156 @geindex -gnatwu (gcc)
12159 @table @asis
12161 @item @code{-gnatwu}
12163 @emph{Activate warnings on unused entities.}
12165 This switch activates warnings to be generated for entities that
12166 are declared but not referenced, and for units that are @emph{with}ed
12167 and not
12168 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
12169 no entities in the package are referenced. This means that if a with'ed
12170 package is referenced but the only references are in @code{use}
12171 clauses or @code{renames}
12172 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
12173 for a generic package that is @emph{with}ed but never instantiated.
12174 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
12175 is a @emph{with} on the corresponding spec
12176 that is only referenced in the body,
12177 a warning is also generated, noting that the
12178 @emph{with} can be moved to the body. The default is that
12179 such warnings are not generated.
12180 This switch also activates warnings on unreferenced formals
12181 (it includes the effect of @code{-gnatwf}).
12182 @end table
12184 @geindex -gnatwU (gcc)
12187 @table @asis
12189 @item @code{-gnatwU}
12191 @emph{Suppress warnings on unused entities.}
12193 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
12194 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
12195 the effect of @code{-gnatwF}).
12196 @end table
12198 @geindex -gnatw.u (gcc)
12201 @table @asis
12203 @item @code{-gnatw.u}
12205 @emph{Activate warnings on unordered enumeration types.}
12207 This switch causes enumeration types to be considered as conceptually
12208 unordered, unless an explicit pragma @code{Ordered} is given for the type.
12209 The effect is to generate warnings in clients that use explicit comparisons
12210 or subranges, since these constructs both treat objects of the type as
12211 ordered. (A @emph{client} is defined as a unit that is other than the unit in
12212 which the type is declared, or its body or subunits.) Please refer to
12213 the description of pragma @code{Ordered} in the
12214 @cite{GNAT Reference Manual} for further details.
12215 The default is that such warnings are not generated.
12216 @end table
12218 @geindex -gnatw.U (gcc)
12221 @table @asis
12223 @item @code{-gnatw.U}
12225 @emph{Deactivate warnings on unordered enumeration types.}
12227 This switch causes all enumeration types to be considered as ordered, so
12228 that no warnings are given for comparisons or subranges for any type.
12229 @end table
12231 @geindex -gnatwv (gcc)
12233 @geindex Unassigned variable warnings
12236 @table @asis
12238 @item @code{-gnatwv}
12240 @emph{Activate warnings on unassigned variables.}
12242 This switch activates warnings for access to variables which
12243 may not be properly initialized. The default is that
12244 such warnings are generated. This switch will also be emitted when
12245 initializing an array or record object via the following aggregate:
12247 @example
12248 Array_Or_Record : XXX := (others => <>);
12249 @end example
12251 unless the relevant type fully initializes all components.
12252 @end table
12254 @geindex -gnatwV (gcc)
12257 @table @asis
12259 @item @code{-gnatwV}
12261 @emph{Suppress warnings on unassigned variables.}
12263 This switch suppresses warnings for access to variables which
12264 may not be properly initialized.
12265 @end table
12267 @geindex -gnatw.v (gcc)
12269 @geindex bit order warnings
12272 @table @asis
12274 @item @code{-gnatw.v}
12276 @emph{Activate info messages for non-default bit order.}
12278 This switch activates messages (labeled "info", they are not warnings,
12279 just informational messages) about the effects of non-default bit-order
12280 on records to which a component clause is applied. The effect of specifying
12281 non-default bit ordering is a bit subtle (and changed with Ada 2005), so
12282 these messages, which are given by default, are useful in understanding the
12283 exact consequences of using this feature.
12284 @end table
12286 @geindex -gnatw.V (gcc)
12289 @table @asis
12291 @item @code{-gnatw.V}
12293 @emph{Suppress info messages for non-default bit order.}
12295 This switch suppresses information messages for the effects of specifying
12296 non-default bit order on record components with component clauses.
12297 @end table
12299 @geindex -gnatww (gcc)
12301 @geindex String indexing warnings
12304 @table @asis
12306 @item @code{-gnatww}
12308 @emph{Activate warnings on wrong low bound assumption.}
12310 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
12311 with a literal or S'Length. This is a case where the code is assuming that the
12312 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
12313 passed). The default is that such warnings are generated.
12314 @end table
12316 @geindex -gnatwW (gcc)
12319 @table @asis
12321 @item @code{-gnatwW}
12323 @emph{Suppress warnings on wrong low bound assumption.}
12325 This switch suppresses warnings for indexing an unconstrained string parameter
12326 with a literal or S'Length. Note that this warning can also be suppressed
12327 in a particular case by adding an assertion that the lower bound is 1,
12328 as shown in the following example:
12330 @example
12331 procedure K (S : String) is
12332    pragma Assert (S'First = 1);
12333    ...
12334 @end example
12335 @end table
12337 @geindex -gnatw.w (gcc)
12339 @geindex Warnings Off control
12342 @table @asis
12344 @item @code{-gnatw.w}
12346 @emph{Activate warnings on Warnings Off pragmas.}
12348 This switch activates warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity)}
12349 where either the pragma is entirely useless (because it suppresses no
12350 warnings), or it could be replaced by @code{pragma Unreferenced} or
12351 @code{pragma Unmodified}.
12352 Also activates warnings for the case of
12353 Warnings (Off, String), where either there is no matching
12354 Warnings (On, String), or the Warnings (Off) did not suppress any warning.
12355 The default is that these warnings are not given.
12356 @end table
12358 @geindex -gnatw.W (gcc)
12361 @table @asis
12363 @item @code{-gnatw.W}
12365 @emph{Suppress warnings on unnecessary Warnings Off pragmas.}
12367 This switch suppresses warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, ...)}.
12368 @end table
12370 @geindex -gnatwx (gcc)
12372 @geindex Export/Import pragma warnings
12375 @table @asis
12377 @item @code{-gnatwx}
12379 @emph{Activate warnings on Export/Import pragmas.}
12381 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
12382 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
12383 foreign language calling sequences. For example, the use of
12384 default parameters in a convention C procedure is dubious
12385 because the C compiler cannot supply the proper default, so
12386 a warning is issued. The default is that such warnings are
12387 generated.
12388 @end table
12390 @geindex -gnatwX (gcc)
12393 @table @asis
12395 @item @code{-gnatwX}
12397 @emph{Suppress warnings on Export/Import pragmas.}
12399 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
12400 The sense of this is that you are telling the compiler that
12401 you know what you are doing in writing the pragma, and it
12402 should not complain at you.
12403 @end table
12405 @geindex -gnatwm (gcc)
12408 @table @asis
12410 @item @code{-gnatw.x}
12412 @emph{Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.}
12414 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
12415 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
12416 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
12417 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that
12418 these warnings are given for units that contain exception handlers.
12420 @item @code{-gnatw.X}
12422 @emph{Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.}
12424 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
12425 (No_Exception_Propagation) is in effect.
12426 @end table
12428 @geindex -gnatwy (gcc)
12430 @geindex Ada compatibility issues warnings
12433 @table @asis
12435 @item @code{-gnatwy}
12437 @emph{Activate warnings for Ada compatibility issues.}
12439 For the most part, newer versions of Ada are upwards compatible
12440 with older versions. For example, Ada 2005 programs will almost
12441 always work when compiled as Ada 2012.
12442 However there are some exceptions (for example the fact that
12443 @code{some} is now a reserved word in Ada 2012). This
12444 switch activates several warnings to help in identifying
12445 and correcting such incompatibilities. The default is that
12446 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
12447 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
12448 @end table
12450 @geindex -gnatwY (gcc)
12452 @geindex Ada compatibility issues warnings
12455 @table @asis
12457 @item @code{-gnatwY}
12459 @emph{Disable warnings for Ada compatibility issues.}
12461 This switch suppresses the warnings intended to help in identifying
12462 incompatibilities between Ada language versions.
12463 @end table
12465 @geindex -gnatw.y (gcc)
12467 @geindex Package spec needing body
12470 @table @asis
12472 @item @code{-gnatw.y}
12474 @emph{Activate information messages for why package spec needs body.}
12476 There are a number of cases in which a package spec needs a body.
12477 For example, the use of pragma Elaborate_Body, or the declaration
12478 of a procedure specification requiring a completion. This switch
12479 causes information messages to be output showing why a package
12480 specification requires a body. This can be useful in the case of
12481 a large package specification which is unexpectedly requiring a
12482 body. The default is that such information messages are not output.
12483 @end table
12485 @geindex -gnatw.Y (gcc)
12487 @geindex No information messages for why package spec needs body
12490 @table @asis
12492 @item @code{-gnatw.Y}
12494 @emph{Disable information messages for why package spec needs body.}
12496 This switch suppresses the output of information messages showing why
12497 a package specification needs a body.
12498 @end table
12500 @geindex -gnatwz (gcc)
12502 @geindex Unchecked_Conversion warnings
12505 @table @asis
12507 @item @code{-gnatwz}
12509 @emph{Activate warnings on unchecked conversions.}
12511 This switch activates warnings for unchecked conversions
12512 where the types are known at compile time to have different
12513 sizes. The default is that such warnings are generated. Warnings are also
12514 generated for subprogram pointers with different conventions.
12515 @end table
12517 @geindex -gnatwZ (gcc)
12520 @table @asis
12522 @item @code{-gnatwZ}
12524 @emph{Suppress warnings on unchecked conversions.}
12526 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
12527 where the types are known at compile time to have different
12528 sizes or conventions.
12529 @end table
12531 @geindex -gnatw.z (gcc)
12533 @geindex Size/Alignment warnings
12536 @table @asis
12538 @item @code{-gnatw.z}
12540 @emph{Activate warnings for size not a multiple of alignment.}
12542 This switch activates warnings for cases of array and record types
12543 with specified @code{Size} and @code{Alignment} attributes where the
12544 size is not a multiple of the alignment, resulting in an object
12545 size that is greater than the specified size. The default
12546 is that such warnings are generated.
12547 @end table
12549 @geindex -gnatw.Z (gcc)
12551 @geindex Size/Alignment warnings
12554 @table @asis
12556 @item @code{-gnatw.Z}
12558 @emph{Suppress warnings for size not a multiple of alignment.}
12560 This switch suppresses warnings for cases of array and record types
12561 with specified @code{Size} and @code{Alignment} attributes where the
12562 size is not a multiple of the alignment, resulting in an object
12563 size that is greater than the specified size. The warning can also
12564 be suppressed by giving an explicit @code{Object_Size} value.
12565 @end table
12567 @geindex -Wunused (gcc)
12570 @table @asis
12572 @item @code{-Wunused}
12574 The warnings controlled by the @code{-gnatw} switch are generated by
12575 the front end of the compiler. The GCC back end can provide
12576 additional warnings and they are controlled by the @code{-W} switch.
12577 For example, @code{-Wunused} activates back end
12578 warnings for entities that are declared but not referenced.
12579 @end table
12581 @geindex -Wuninitialized (gcc)
12584 @table @asis
12586 @item @code{-Wuninitialized}
12588 Similarly, @code{-Wuninitialized} activates
12589 the back end warning for uninitialized variables. This switch must be
12590 used in conjunction with an optimization level greater than zero.
12591 @end table
12593 @geindex -Wstack-usage (gcc)
12596 @table @asis
12598 @item @code{-Wstack-usage=@emph{len}}
12600 Warn if the stack usage of a subprogram might be larger than @code{len} bytes.
12601 See @ref{e6,,Static Stack Usage Analysis} for details.
12602 @end table
12604 @geindex -Wall (gcc)
12607 @table @asis
12609 @item @code{-Wall}
12611 This switch enables most warnings from the GCC back end.
12612 The code generator detects a number of warning situations that are missed
12613 by the GNAT front end, and this switch can be used to activate them.
12614 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
12615 @code{-gnatwa}, that is, most front end warnings activated as well.
12616 @end table
12618 @geindex -w (gcc)
12621 @table @asis
12623 @item @code{-w}
12625 Conversely, this switch suppresses warnings from the GCC back end.
12626 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
12627 @code{-gnatws}, that is, front end warnings suppressed as well.
12628 @end table
12630 @geindex -Werror (gcc)
12633 @table @asis
12635 @item @code{-Werror}
12637 This switch causes warnings from the GCC back end to be treated as
12638 errors.  The warning string still appears, but the warning messages are
12639 counted as errors, and prevent the generation of an object file.
12640 @end table
12642 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
12644 @example
12645 -gnatwaGe
12646 @end example
12648 will turn on all optional warnings except for unrecognized pragma warnings,
12649 and also specify that warnings should be treated as errors.
12651 When no switch @code{-gnatw} is used, this is equivalent to:
12653 @quotation
12656 @itemize *
12658 @item 
12659 @code{-gnatw.a}
12661 @item 
12662 @code{-gnatwB}
12664 @item 
12665 @code{-gnatw.b}
12667 @item 
12668 @code{-gnatwC}
12670 @item 
12671 @code{-gnatw.C}
12673 @item 
12674 @code{-gnatwD}
12676 @item 
12677 @code{-gnatw.D}
12679 @item 
12680 @code{-gnatwF}
12682 @item 
12683 @code{-gnatw.F}
12685 @item 
12686 @code{-gnatwg}
12688 @item 
12689 @code{-gnatwH}
12691 @item 
12692 @code{-gnatw.H}
12694 @item 
12695 @code{-gnatwi}
12697 @item 
12698 @code{-gnatwJ}
12700 @item 
12701 @code{-gnatw.J}
12703 @item 
12704 @code{-gnatwK}
12706 @item 
12707 @code{-gnatw.K}
12709 @item 
12710 @code{-gnatwL}
12712 @item 
12713 @code{-gnatw.L}
12715 @item 
12716 @code{-gnatwM}
12718 @item 
12719 @code{-gnatw.m}
12721 @item 
12722 @code{-gnatwn}
12724 @item 
12725 @code{-gnatw.N}
12727 @item 
12728 @code{-gnatwo}
12730 @item 
12731 @code{-gnatw.O}
12733 @item 
12734 @code{-gnatwP}
12736 @item 
12737 @code{-gnatw.P}
12739 @item 
12740 @code{-gnatwq}
12742 @item 
12743 @code{-gnatw.Q}
12745 @item 
12746 @code{-gnatwR}
12748 @item 
12749 @code{-gnatw.R}
12751 @item 
12752 @code{-gnatw.S}
12754 @item 
12755 @code{-gnatwT}
12757 @item 
12758 @code{-gnatw.t}
12760 @item 
12761 @code{-gnatwU}
12763 @item 
12764 @code{-gnatw.U}
12766 @item 
12767 @code{-gnatwv}
12769 @item 
12770 @code{-gnatw.v}
12772 @item 
12773 @code{-gnatww}
12775 @item 
12776 @code{-gnatw.W}
12778 @item 
12779 @code{-gnatwx}
12781 @item 
12782 @code{-gnatw.X}
12784 @item 
12785 @code{-gnatwy}
12787 @item 
12788 @code{-gnatw.Y}
12790 @item 
12791 @code{-gnatwz}
12793 @item 
12794 @code{-gnatw.z}
12795 @end itemize
12796 @end quotation
12798 @node Debugging and Assertion Control,Validity Checking,Warning Message Control,Compiler Switches
12799 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat debugging-and-assertion-control}@anchor{f1}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id16}@anchor{f2}
12800 @subsection Debugging and Assertion Control
12803 @geindex -gnata (gcc)
12806 @table @asis
12808 @item @code{-gnata}
12810 @geindex Assert
12812 @geindex Debug
12814 @geindex Assertions
12816 @geindex Precondition
12818 @geindex Postcondition
12820 @geindex Type invariants
12822 @geindex Subtype predicates
12824 The @code{-gnata} option is equivalent to the following @code{Assertion_Policy} pragma:
12826 @example
12827 pragma Assertion_Policy (Check);
12828 @end example
12830 Which is a shorthand for:
12832 @example
12833 pragma Assertion_Policy
12834   (Assert               => Check,
12835    Static_Predicate     => Check,
12836    Dynamic_Predicate    => Check,
12837    Pre                  => Check,
12838    Pre'Class            => Check,
12839    Post                 => Check,
12840    Post'Class           => Check,
12841    Type_Invariant       => Check,
12842    Type_Invariant'Class => Check);
12843 @end example
12845 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
12846 are ignored. This switch, where @code{a} stands for 'assert', causes
12847 pragmas @code{Assert} and @code{Debug} to be activated. This switch also
12848 causes preconditions, postconditions, subtype predicates, and
12849 type invariants to be activated.
12851 The pragmas have the form:
12853 @example
12854 pragma Assert (<Boolean-expression> [, <static-string-expression>])
12855 pragma Debug (<procedure call>)
12856 pragma Type_Invariant (<type-local-name>, <Boolean-expression>)
12857 pragma Predicate (<type-local-name>, <Boolean-expression>)
12858 pragma Precondition (<Boolean-expression>, <string-expression>)
12859 pragma Postcondition (<Boolean-expression>, <string-expression>)
12860 @end example
12862 The aspects have the form:
12864 @example
12865 with [Pre|Post|Type_Invariant|Dynamic_Predicate|Static_Predicate]
12866   => <Boolean-expression>;
12867 @end example
12869 The @code{Assert} pragma causes @code{Boolean-expression} to be tested.
12870 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
12871 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
12872 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
12873 @code{System.Assertions} is raised (passing @code{static-string-expression}, if
12874 present, as the message associated with the exception). If no string
12875 expression is given, the default is a string containing the file name and
12876 line number of the pragma.
12878 The @code{Debug} pragma causes @code{procedure} to be called. Note that
12879 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
12880 debugging procedures to be called between declarations.
12882 For the aspect specification, the @code{Boolean-expression} is evaluated.
12883 If the result is @code{True}, the aspect has no effect. If the result
12884 is @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} is raised.
12885 @end table
12887 @node Validity Checking,Style Checking,Debugging and Assertion Control,Compiler Switches
12888 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat validity-checking}@anchor{e7}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id17}@anchor{f3}
12889 @subsection Validity Checking
12892 @geindex Validity Checking
12894 The Ada Reference Manual defines the concept of invalid values (see
12895 RM 13.9.1). The primary source of invalid values is uninitialized
12896 variables. A scalar variable that is left uninitialized may contain
12897 an invalid value; the concept of invalid does not apply to access or
12898 composite types.
12900 It is an error to read an invalid value, but the RM does not require
12901 run-time checks to detect such errors, except for some minimal
12902 checking to prevent erroneous execution (i.e. unpredictable
12903 behavior). This corresponds to the @code{-gnatVd} switch below,
12904 which is the default. For example, by default, if the expression of a
12905 case statement is invalid, it will raise Constraint_Error rather than
12906 causing a wild jump, and if an array index on the left-hand side of an
12907 assignment is invalid, it will raise Constraint_Error rather than
12908 overwriting an arbitrary memory location.
12910 The @code{-gnatVa} may be used to enable additional validity checks,
12911 which are not required by the RM. These checks are often very
12912 expensive (which is why the RM does not require them). These checks
12913 are useful in tracking down uninitialized variables, but they are
12914 not usually recommended for production builds, and in particular
12915 we do not recommend using these extra validity checking options in
12916 combination with optimization, since this can confuse the optimizer.
12917 If performance is a consideration, leading to the need to optimize,
12918 then the validity checking options should not be used.
12920 The other @code{-gnatV@emph{x}} switches below allow finer-grained
12921 control; you can enable whichever validity checks you desire. However,
12922 for most debugging purposes, @code{-gnatVa} is sufficient, and the
12923 default @code{-gnatVd} (i.e. standard Ada behavior) is usually
12924 sufficient for non-debugging use.
12926 The @code{-gnatB} switch tells the compiler to assume that all
12927 values are valid (that is, within their declared subtype range)
12928 except in the context of a use of the Valid attribute. This means
12929 the compiler can generate more efficient code, since the range
12930 of values is better known at compile time. However, an uninitialized
12931 variable can cause wild jumps and memory corruption in this mode.
12933 The @code{-gnatV@emph{x}} switch allows control over the validity
12934 checking mode as described below.
12935 The @code{x} argument is a string of letters that
12936 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
12937 to the default checks required by Ada as described above.
12939 @geindex -gnatVa (gcc)
12942 @table @asis
12944 @item @code{-gnatVa}
12946 @emph{All validity checks.}
12948 All validity checks are turned on.
12949 That is, @code{-gnatVa} is
12950 equivalent to @code{gnatVcdfimoprst}.
12951 @end table
12953 @geindex -gnatVc (gcc)
12956 @table @asis
12958 @item @code{-gnatVc}
12960 @emph{Validity checks for copies.}
12962 The right hand side of assignments, and the initializing values of
12963 object declarations are validity checked.
12964 @end table
12966 @geindex -gnatVd (gcc)
12969 @table @asis
12971 @item @code{-gnatVd}
12973 @emph{Default (RM) validity checks.}
12975 Some validity checks are done by default following normal Ada semantics
12976 (RM 13.9.1 (9-11)).
12977 A check is done in case statements that the expression is within the range
12978 of the subtype. If it is not, Constraint_Error is raised.
12979 For assignments to array components, a check is done that the expression used
12980 as index is within the range. If it is not, Constraint_Error is raised.
12981 Both these validity checks may be turned off using switch @code{-gnatVD}.
12982 They are turned on by default. If @code{-gnatVD} is specified, a subsequent
12983 switch @code{-gnatVd} will leave the checks turned on.
12984 Switch @code{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
12985 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
12986 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
12987 overwriting may occur.
12988 @end table
12990 @geindex -gnatVe (gcc)
12993 @table @asis
12995 @item @code{-gnatVe}
12997 @emph{Validity checks for elementary components.}
12999 In the absence of this switch, assignments to record or array components are
13000 not validity checked, even if validity checks for assignments generally
13001 (@code{-gnatVc}) are turned on. In Ada, assignment of composite values do not
13002 require valid data, but assignment of individual components does. So for
13003 example, there is a difference between copying the elements of an array with a
13004 slice assignment, compared to assigning element by element in a loop. This
13005 switch allows you to turn off validity checking for components, even when they
13006 are assigned component by component.
13007 @end table
13009 @geindex -gnatVf (gcc)
13012 @table @asis
13014 @item @code{-gnatVf}
13016 @emph{Validity checks for floating-point values.}
13018 In the absence of this switch, validity checking occurs only for discrete
13019 values. If @code{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
13020 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
13021 as well as out of range values for constrained types. Note that this means
13022 that standard IEEE infinity mode is not allowed. The exact contexts
13023 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
13024 options. For example, @code{-gnatVif} or @code{-gnatVfi}
13025 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
13026 @code{in} should be validity checked.
13027 @end table
13029 @geindex -gnatVi (gcc)
13032 @table @asis
13034 @item @code{-gnatVi}
13036 @emph{Validity checks for `@w{`}in`@w{`} mode parameters.}
13038 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
13039 and procedure calls at the point of call.
13040 @end table
13042 @geindex -gnatVm (gcc)
13045 @table @asis
13047 @item @code{-gnatVm}
13049 @emph{Validity checks for `@w{`}in out`@w{`} mode parameters.}
13051 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
13052 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
13053 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
13054 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
13055 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
13056 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
13057 will be subject to validity checking.
13058 @end table
13060 @geindex -gnatVn (gcc)
13063 @table @asis
13065 @item @code{-gnatVn}
13067 @emph{No validity checks.}
13069 This switch turns off all validity checking, including the default checking
13070 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
13071 the switch @code{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
13072 validity checks, and thus implies @code{-gnatVn}. When this switch
13073 is used, it cancels any other @code{-gnatV} previously issued.
13074 @end table
13076 @geindex -gnatVo (gcc)
13079 @table @asis
13081 @item @code{-gnatVo}
13083 @emph{Validity checks for operator and attribute operands.}
13085 Arguments for predefined operators and attributes are validity checked.
13086 This includes all operators in package @code{Standard},
13087 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
13088 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
13089 on individual component values for composite comparisons, and on the
13090 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
13091 also made on explicit ranges using @code{..} (e.g., slices, loops etc).
13092 @end table
13094 @geindex -gnatVp (gcc)
13097 @table @asis
13099 @item @code{-gnatVp}
13101 @emph{Validity checks for parameters.}
13103 This controls the treatment of parameters within a subprogram (as opposed
13104 to @code{-gnatVi} and @code{-gnatVm} which control validity testing
13105 of parameters on a call. If either of these call options is used, then
13106 normally an assumption is made within a subprogram that the input arguments
13107 have been validity checking at the point of call, and do not need checking
13108 again within a subprogram). If @code{-gnatVp} is set, then this assumption
13109 is not made, and parameters are not assumed to be valid, so their validity
13110 will be checked (or rechecked) within the subprogram.
13111 @end table
13113 @geindex -gnatVr (gcc)
13116 @table @asis
13118 @item @code{-gnatVr}
13120 @emph{Validity checks for function returns.}
13122 The expression in @code{return} statements in functions is validity
13123 checked.
13124 @end table
13126 @geindex -gnatVs (gcc)
13129 @table @asis
13131 @item @code{-gnatVs}
13133 @emph{Validity checks for subscripts.}
13135 All subscripts expressions are checked for validity, whether they appear
13136 on the right side or left side (in default mode only left side subscripts
13137 are validity checked).
13138 @end table
13140 @geindex -gnatVt (gcc)
13143 @table @asis
13145 @item @code{-gnatVt}
13147 @emph{Validity checks for tests.}
13149 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
13150 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
13151 @end table
13153 The @code{-gnatV} switch may be followed by a string of letters
13154 to turn on a series of validity checking options.
13155 For example, @code{-gnatVcr}
13156 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
13157 function return expressions are to be validity checked.
13158 In order to make it easier to specify the desired combination of effects,
13159 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
13160 be used to turn off the corresponding lower case option.
13161 Thus @code{-gnatVaM} turns on all validity checking options except for
13162 checking of @code{in out} parameters.
13164 The specification of additional validity checking generates extra code (and
13165 in the case of @code{-gnatVa} the code expansion can be substantial).
13166 However, these additional checks can be very useful in detecting
13167 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
13168 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
13169 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
13170 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
13172 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
13173 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
13174 temporary disabling of validity checks.
13176 @node Style Checking,Run-Time Checks,Validity Checking,Compiler Switches
13177 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id18}@anchor{f4}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat style-checking}@anchor{ec}
13178 @subsection Style Checking
13181 @geindex Style checking
13183 @geindex -gnaty (gcc)
13185 The @code{-gnatyx} switch causes the compiler to
13186 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
13187 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
13188 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
13189 specified style check, an appropriate message is given, preceded by
13190 the character sequence '(style)'. This message does not prevent
13191 successful compilation (unless the @code{-gnatwe} switch is used).
13193 Note that this is by no means intended to be a general facility for
13194 checking arbitrary coding standards. It is simply an embedding of the
13195 style rules we have chosen for the GNAT sources. If you are starting
13196 a project which does not have established style standards, you may
13197 find it useful to adopt the entire set of GNAT coding standards, or
13198 some subset of them.
13201 The string @code{x} is a sequence of letters or digits
13202 indicating the particular style
13203 checks to be performed. The following checks are defined:
13205 @geindex -gnaty[0-9] (gcc)
13208 @table @asis
13210 @item @code{-gnaty0}
13212 @emph{Specify indentation level.}
13214 If a digit from 1-9 appears
13215 in the string after @code{-gnaty}
13216 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
13217 indentation level required. A value of zero turns off this style check.
13218 The general style of required indentation is as specified by
13219 the examples in the Ada Reference Manual. Full line comments must be
13220 aligned with the @code{--} starting on a column that is a multiple of
13221 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
13222 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
13223 of a statement, or they may be aligned with the source line on the previous
13224 non-blank line.
13225 @end table
13227 @geindex -gnatya (gcc)
13230 @table @asis
13232 @item @code{-gnatya}
13234 @emph{Check attribute casing.}
13236 Attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
13237 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
13238 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
13239 All other letters must be lowercase.
13240 @end table
13242 @geindex -gnatyA (gcc)
13245 @table @asis
13247 @item @code{-gnatyA}
13249 @emph{Use of array index numbers in array attributes.}
13251 When using the array attributes First, Last, Range,
13252 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
13253 and is required for multi-dimensional arrays.
13254 @end table
13256 @geindex -gnatyb (gcc)
13259 @table @asis
13261 @item @code{-gnatyb}
13263 @emph{Blanks not allowed at statement end.}
13265 Trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
13266 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
13267 for the use of blanks to separate source tokens.
13268 @end table
13270 @geindex -gnatyB (gcc)
13273 @table @asis
13275 @item @code{-gnatyB}
13277 @emph{Check Boolean operators.}
13279 The use of AND/OR operators is not permitted except in the cases of modular
13280 operands, array operands, and simple stand-alone boolean variables or
13281 boolean constants. In all other cases @code{and then}/@cite{or else} are
13282 required.
13283 @end table
13285 @geindex -gnatyc (gcc)
13288 @table @asis
13290 @item @code{-gnatyc}
13292 @emph{Check comments, double space.}
13294 Comments must meet the following set of rules:
13297 @itemize *
13299 @item 
13300 The @code{--} that starts the column must either start in column one,
13301 or else at least one blank must precede this sequence.
13303 @item 
13304 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
13305 following the @code{--} at the start of the comment.
13307 @item 
13308 Full line comments must have at least two blanks following the
13309 @code{--} that starts the comment, with the following exceptions.
13311 @item 
13312 A line consisting only of the @code{--} characters, possibly preceded
13313 by blanks is permitted.
13315 @item 
13316 A comment starting with @code{--x} where @code{x} is a special character
13317 is permitted.
13318 This allows proper processing of the output from specialized tools
13319 such as @code{gnatprep} (where @code{--!} is used) and in earlier versions of the SPARK
13320 annotation
13321 language (where @code{--#} is used). For the purposes of this rule, a
13322 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
13323 @code{16#21#...16#2F#} or @code{16#3A#...16#3F#}.
13324 Note that this usage is not permitted
13325 in GNAT implementation units (i.e., when @code{-gnatg} is used).
13327 @item 
13328 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
13329 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
13330 signs are used to form the top and bottom of the box.
13332 @item 
13333 A comment that starts and ends with @code{--} is permitted as long as at
13334 least one blank follows the initial @code{--}. Together with the preceding
13335 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
13336 example:
13338 @example
13339 ---------------------------
13340 -- This is a box comment --
13341 -- with two text lines.  --
13342 ---------------------------
13343 @end example
13344 @end itemize
13345 @end table
13347 @geindex -gnatyC (gcc)
13350 @table @asis
13352 @item @code{-gnatyC}
13354 @emph{Check comments, single space.}
13356 This is identical to @code{c} except that only one space
13357 is required following the @code{--} of a comment instead of two.
13358 @end table
13360 @geindex -gnatyd (gcc)
13363 @table @asis
13365 @item @code{-gnatyd}
13367 @emph{Check no DOS line terminators present.}
13369 All lines must be terminated by a single ASCII.LF
13370 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
13371 allowed).
13372 @end table
13374 @geindex -gnatyD (gcc)
13377 @table @asis
13379 @item @code{-gnatyD}
13381 @emph{Check declared identifiers in mixed case.}
13383 Declared identifiers must be in mixed case, as in
13384 This_Is_An_Identifier. Use -gnatyr in addition to ensure
13385 that references match declarations.
13386 @end table
13388 @geindex -gnatye (gcc)
13391 @table @asis
13393 @item @code{-gnatye}
13395 @emph{Check end/exit labels.}
13397 Optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
13398 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
13399 @end table
13401 @geindex -gnatyf (gcc)
13404 @table @asis
13406 @item @code{-gnatyf}
13408 @emph{No form feeds or vertical tabs.}
13410 Neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
13411 in the source text.
13412 @end table
13414 @geindex -gnatyg (gcc)
13417 @table @asis
13419 @item @code{-gnatyg}
13421 @emph{GNAT style mode.}
13423 The set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
13424 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
13425 incorporated into GNAT. Currently this is equivalent to @code{-gnatyydISux})
13426 but additional style switches may be added to this set in the future without
13427 advance notice.
13428 @end table
13430 @geindex -gnatyh (gcc)
13433 @table @asis
13435 @item @code{-gnatyh}
13437 @emph{No horizontal tabs.}
13439 Horizontal tab characters are not permitted in the source text.
13440 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
13441 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
13442 source tokens.
13443 @end table
13445 @geindex -gnatyi (gcc)
13448 @table @asis
13450 @item @code{-gnatyi}
13452 @emph{Check if-then layout.}
13454 The keyword @code{then} must appear either on the same
13455 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
13456 up under the @code{if}.
13457 @end table
13459 @geindex -gnatyI (gcc)
13462 @table @asis
13464 @item @code{-gnatyI}
13466 @emph{check mode IN keywords.}
13468 Mode @code{in} (the default mode) is not
13469 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
13470 but not @code{in} on its own.
13471 @end table
13473 @geindex -gnatyk (gcc)
13476 @table @asis
13478 @item @code{-gnatyk}
13480 @emph{Check keyword casing.}
13482 All keywords must be in lower case (with the exception of keywords
13483 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
13484 does not apply). A single error is reported for each line breaking
13485 this rule even if multiple casing issues exist on a same line.
13486 @end table
13488 @geindex -gnatyl (gcc)
13491 @table @asis
13493 @item @code{-gnatyl}
13495 @emph{Check layout.}
13497 Layout of statement and declaration constructs must follow the
13498 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
13499 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
13500 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
13502 There are two respects in which the style rule enforced by this check
13503 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
13504 in the case of record declarations, it is permissible to put the
13505 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
13506 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
13507 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
13508 For example, any of the following three layouts is acceptable:
13510 @example
13511 type q is record
13512    a : integer;
13513    b : integer;
13514 end record;
13516 type q is
13517    record
13518       a : integer;
13519       b : integer;
13520    end record;
13522 type q is
13523    record
13524       a : integer;
13525       b : integer;
13526 end record;
13527 @end example
13529 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
13530 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
13531 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
13532 the block label. For example both the following are permitted:
13534 @example
13535 Block : declare
13536    A : Integer := 3;
13537 begin
13538    Proc (A, A);
13539 end Block;
13541 Block :
13542    declare
13543       A : Integer := 3;
13544    begin
13545       Proc (A, A);
13546    end Block;
13547 @end example
13549 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
13550 the following are permitted:
13552 @example
13553 Clear : while J < 10 loop
13554    A (J) := 0;
13555 end loop Clear;
13557 Clear :
13558    while J < 10 loop
13559       A (J) := 0;
13560    end loop Clear;
13561 @end example
13562 @end table
13564 @geindex -gnatyLnnn (gcc)
13567 @table @asis
13569 @item @code{-gnatyL}
13571 @emph{Set maximum nesting level.}
13573 The maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
13574 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value
13575 @emph{nnn}. A value of zero disconnects this style check.
13576 @end table
13578 @geindex -gnatym (gcc)
13581 @table @asis
13583 @item @code{-gnatym}
13585 @emph{Check maximum line length.}
13587 The length of source lines must not exceed 79 characters, including
13588 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
13589 80 character wide device or window, allowing for possible special
13590 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
13591 characters in the source text. This means that a tab character counts
13592 as one character in this count and a wide character sequence counts as
13593 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
13594 @end table
13596 @geindex -gnatyMnnn (gcc)
13599 @table @asis
13601 @item @code{-gnatyM}
13603 @emph{Set maximum line length.}
13605 The length of lines must not exceed the
13606 given value @emph{nnn}. The maximum value that can be specified is 32767.
13607 If neither style option for setting the line length is used, then the
13608 default is 255. This also controls the maximum length of lexical elements,
13609 where the only restriction is that they must fit on a single line.
13610 @end table
13612 @geindex -gnatyn (gcc)
13615 @table @asis
13617 @item @code{-gnatyn}
13619 @emph{Check casing of entities in Standard.}
13621 Any identifier from Standard must be cased
13622 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
13623 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
13624 @end table
13626 @geindex -gnatyN (gcc)
13629 @table @asis
13631 @item @code{-gnatyN}
13633 @emph{Turn off all style checks.}
13635 All style check options are turned off.
13636 @end table
13638 @geindex -gnatyo (gcc)
13641 @table @asis
13643 @item @code{-gnatyo}
13645 @emph{Check order of subprogram bodies.}
13647 All subprogram bodies in a given scope
13648 (e.g., a package body) must be in alphabetical order. The ordering
13649 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
13650 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
13651 the value of this suffix is used in the ordering (e.g., Junk2 comes
13652 before Junk10).
13653 @end table
13655 @geindex -gnatyO (gcc)
13658 @table @asis
13660 @item @code{-gnatyO}
13662 @emph{Check that overriding subprograms are explicitly marked as such.}
13664 This applies to all subprograms of a derived type that override a primitive
13665 operation of the type, for both tagged and untagged types. In particular,
13666 the declaration of a primitive operation of a type extension that overrides
13667 an inherited operation must carry an overriding indicator. Another case is
13668 the declaration of a function that overrides a predefined operator (such
13669 as an equality operator).
13670 @end table
13672 @geindex -gnatyp (gcc)
13675 @table @asis
13677 @item @code{-gnatyp}
13679 @emph{Check pragma casing.}
13681 Pragma names must be written in mixed case, that is, the
13682 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
13683 All other letters must be lowercase. An exception is that SPARK_Mode is
13684 allowed as an alternative for Spark_Mode.
13685 @end table
13687 @geindex -gnatyr (gcc)
13690 @table @asis
13692 @item @code{-gnatyr}
13694 @emph{Check references.}
13696 All identifier references must be cased in the same way as the
13697 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
13698 identifiers. The only requirement is for consistency of references
13699 with declarations.
13700 @end table
13702 @geindex -gnatys (gcc)
13705 @table @asis
13707 @item @code{-gnatys}
13709 @emph{Check separate specs.}
13711 Separate declarations ('specs') are required for subprograms (a
13712 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
13713 exception is that parameterless library level procedures are
13714 not required to have a separate declaration. This exception covers
13715 the most frequent form of main program procedures.
13716 @end table
13718 @geindex -gnatyS (gcc)
13721 @table @asis
13723 @item @code{-gnatyS}
13725 @emph{Check no statements after then/else.}
13727 No statements are allowed
13728 on the same line as a @code{then} or @code{else} keyword following the
13729 keyword in an @code{if} statement. @code{or else} and @code{and then} are not
13730 affected, and a special exception allows a pragma to appear after @code{else}.
13731 @end table
13733 @geindex -gnatyt (gcc)
13736 @table @asis
13738 @item @code{-gnatyt}
13740 @emph{Check token spacing.}
13742 The following token spacing rules are enforced:
13745 @itemize *
13747 @item 
13748 The keywords @code{abs} and @code{not} must be followed by a space.
13750 @item 
13751 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
13753 @item 
13754 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
13756 @item 
13757 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
13758 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
13760 @item 
13761 Colon must be surrounded by spaces.
13763 @item 
13764 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
13766 @item 
13767 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
13768 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
13769 by a space.
13771 @item 
13772 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
13773 a space must separate the two tokens.
13775 @item 
13776 If the token following a right parenthesis starts with a letter or digit, then
13777 a space must separate the two tokens.
13779 @item 
13780 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
13781 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
13783 @item 
13784 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
13785 a non-blank character.
13787 @item 
13788 A unary plus or minus may not be followed by a space.
13790 @item 
13791 A vertical bar must be surrounded by spaces.
13792 @end itemize
13794 Exactly one blank (and no other white space) must appear between
13795 a @code{not} token and a following @code{in} token.
13796 @end table
13798 @geindex -gnatyu (gcc)
13801 @table @asis
13803 @item @code{-gnatyu}
13805 @emph{Check unnecessary blank lines.}
13807 Unnecessary blank lines are not allowed. A blank line is considered
13808 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
13809 one blank line occurs in sequence.
13810 @end table
13812 @geindex -gnatyx (gcc)
13815 @table @asis
13817 @item @code{-gnatyx}
13819 @emph{Check extra parentheses.}
13821 Unnecessary extra level of parentheses (C-style) are not allowed
13822 around conditions in @code{if} statements, @code{while} statements and
13823 @code{exit} statements.
13824 @end table
13826 @geindex -gnatyy (gcc)
13829 @table @asis
13831 @item @code{-gnatyy}
13833 @emph{Set all standard style check options.}
13835 This is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
13836 options enabled with the exception of @code{-gnatyB}, @code{-gnatyd},
13837 @code{-gnatyI}, @code{-gnatyLnnn}, @code{-gnatyo}, @code{-gnatyO},
13838 @code{-gnatyS}, @code{-gnatyu}, and @code{-gnatyx}.
13839 @end table
13841 @geindex -gnaty- (gcc)
13844 @table @asis
13846 @item @code{-gnaty-}
13848 @emph{Remove style check options.}
13850 This causes any subsequent options in the string to act as canceling the
13851 corresponding style check option. To cancel maximum nesting level control,
13852 use the @code{L} parameter without any integer value after that, because any
13853 digit following @emph{-} in the parameter string of the @code{-gnaty}
13854 option will be treated as canceling the indentation check. The same is true
13855 for the @code{M} parameter. @code{y} and @code{N} parameters are not
13856 allowed after @emph{-}.
13857 @end table
13859 @geindex -gnaty+ (gcc)
13862 @table @asis
13864 @item @code{-gnaty+}
13866 @emph{Enable style check options.}
13868 This causes any subsequent options in the string to enable the corresponding
13869 style check option. That is, it cancels the effect of a previous -,
13870 if any.
13871 @end table
13873 @c end of switch description (leave this comment to ease automatic parsing for
13875 @c GNAT Studio
13877 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
13878 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
13879 or as meeting a requirement for no preceding space.
13881 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
13882 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
13883 a requirement for no following space.
13885 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
13886 details on the violation. The initial characters of such messages are
13887 always '@cite{(style)}'. Note that these messages are treated as warning
13888 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
13889 file. The @code{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
13890 including style messages, as fatal errors.
13892 The switch @code{-gnaty} on its own (that is not
13893 followed by any letters or digits) is equivalent
13894 to the use of @code{-gnatyy} as described above, that is all
13895 built-in standard style check options are enabled.
13897 The switch @code{-gnatyN} clears any previously set style checks.
13899 @node Run-Time Checks,Using gcc for Syntax Checking,Style Checking,Compiler Switches
13900 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat run-time-checks}@anchor{ea}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id19}@anchor{f5}
13901 @subsection Run-Time Checks
13904 @geindex Division by zero
13906 @geindex Access before elaboration
13908 @geindex Checks
13909 @geindex division by zero
13911 @geindex Checks
13912 @geindex access before elaboration
13914 @geindex Checks
13915 @geindex stack overflow checking
13917 By default, the following checks are suppressed: stack overflow
13918 checks, and checks for access before elaboration on subprogram
13919 calls. All other checks, including overflow checks, range checks and
13920 array bounds checks, are turned on by default. The following @code{gcc}
13921 switches refine this default behavior.
13923 @geindex -gnatp (gcc)
13926 @table @asis
13928 @item @code{-gnatp}
13930 @geindex Suppressing checks
13932 @geindex Checks
13933 @geindex suppressing
13935 This switch causes the unit to be compiled
13936 as though @code{pragma Suppress (All_checks)}
13937 had been present in the source. Validity checks are also eliminated (in
13938 other words @code{-gnatp} also implies @code{-gnatVn}.
13939 Use this switch to improve the performance
13940 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
13941 program bugs.
13943 Note that when checks are suppressed, the compiler is allowed, but not
13944 required, to omit the checking code. If the run-time cost of the
13945 checking code is zero or near-zero, the compiler will generate it even
13946 if checks are suppressed. In particular, if the compiler can prove
13947 that a certain check will necessarily fail, it will generate code to
13948 do an unconditional 'raise', even if checks are suppressed. The
13949 compiler warns in this case. Another case in which checks may not be
13950 eliminated is when they are embedded in certain run-time routines such
13951 as math library routines.
13953 Of course, run-time checks are omitted whenever the compiler can prove
13954 that they will not fail, whether or not checks are suppressed.
13956 Note that if you suppress a check that would have failed, program
13957 execution is erroneous, which means the behavior is totally
13958 unpredictable. The program might crash, or print wrong answers, or
13959 do anything else. It might even do exactly what you wanted it to do
13960 (and then it might start failing mysteriously next week or next
13961 year). The compiler will generate code based on the assumption that
13962 the condition being checked is true, which can result in erroneous
13963 execution if that assumption is wrong.
13965 The checks subject to suppression include all the checks defined by the Ada
13966 standard, the additional implementation defined checks @code{Alignment_Check},
13967 @code{Duplicated_Tag_Check}, @code{Predicate_Check}, @code{Container_Checks}, @code{Tampering_Check},
13968 and @code{Validity_Check}, as well as any checks introduced using @code{pragma Check_Name}.
13969 Note that @code{Atomic_Synchronization} is not automatically suppressed by use of this option.
13971 If the code depends on certain checks being active, you can use
13972 pragma @code{Unsuppress} either as a configuration pragma or as
13973 a local pragma to make sure that a specified check is performed
13974 even if @code{gnatp} is specified.
13976 The @code{-gnatp} switch has no effect if a subsequent
13977 @code{-gnat-p} switch appears.
13978 @end table
13980 @geindex -gnat-p (gcc)
13982 @geindex Suppressing checks
13984 @geindex Checks
13985 @geindex suppressing
13987 @geindex Suppress
13990 @table @asis
13992 @item @code{-gnat-p}
13994 This switch cancels the effect of a previous @code{gnatp} switch.
13995 @end table
13997 @geindex -gnato?? (gcc)
13999 @geindex Overflow checks
14001 @geindex Overflow mode
14003 @geindex Check
14004 @geindex overflow
14007 @table @asis
14009 @item @code{-gnato??}
14011 This switch controls the mode used for computing intermediate
14012 arithmetic integer operations, and also enables overflow checking.
14013 For a full description of overflow mode and checking control, see
14014 the 'Overflow Check Handling in GNAT' appendix in this
14015 User's Guide.
14017 Overflow checks are always enabled by this switch. The argument
14018 controls the mode, using the codes
14021 @table @asis
14023 @item @emph{1 = STRICT}
14025 In STRICT mode, intermediate operations are always done using the
14026 base type, and overflow checking ensures that the result is within
14027 the base type range.
14029 @item @emph{2 = MINIMIZED}
14031 In MINIMIZED mode, overflows in intermediate operations are avoided
14032 where possible by using a larger integer type for the computation
14033 (typically @code{Long_Long_Integer}). Overflow checking ensures that
14034 the result fits in this larger integer type.
14036 @item @emph{3 = ELIMINATED}
14038 In ELIMINATED mode, overflows in intermediate operations are avoided
14039 by using multi-precision arithmetic. In this case, overflow checking
14040 has no effect on intermediate operations (since overflow is impossible).
14041 @end table
14043 If two digits are present after @code{-gnato} then the first digit
14044 sets the mode for expressions outside assertions, and the second digit
14045 sets the mode for expressions within assertions. Here assertions is used
14046 in the technical sense (which includes for example precondition and
14047 postcondition expressions).
14049 If one digit is present, the corresponding mode is applicable to both
14050 expressions within and outside assertion expressions.
14052 If no digits are present, the default is to enable overflow checks
14053 and set STRICT mode for both kinds of expressions. This is compatible
14054 with the use of @code{-gnato} in previous versions of GNAT.
14056 @geindex Machine_Overflows
14058 Note that the @code{-gnato??} switch does not affect the code generated
14059 for any floating-point operations; it applies only to integer semantics.
14060 For floating-point, GNAT has the @code{Machine_Overflows}
14061 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
14062 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
14063 (such as dividing 0.0 by 0.0).
14065 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
14066 range constraint checking is that a failure of an overflow check, unlike
14067 for example the failure of a range check, can result in an incorrect
14068 value, but cannot cause random memory destruction (like an out of range
14069 subscript), or a wild jump (from an out of range case value). Overflow
14070 checking is also quite expensive in time and space, since in general it
14071 requires the use of double length arithmetic.
14073 Note again that the default is @code{-gnato11} (equivalent to @code{-gnato1}),
14074 so overflow checking is performed in STRICT mode by default.
14075 @end table
14077 @geindex -gnatE (gcc)
14079 @geindex Elaboration checks
14081 @geindex Check
14082 @geindex elaboration
14085 @table @asis
14087 @item @code{-gnatE}
14089 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
14090 on subprogram calls and generic instantiations.
14091 Note that @code{-gnatE} is not necessary for safety, because in the
14092 default mode, GNAT ensures statically that the checks would not fail.
14093 For full details of the effect and use of this switch,
14094 @ref{c7,,Compiling with gcc}.
14095 @end table
14097 @geindex -fstack-check (gcc)
14099 @geindex Stack Overflow Checking
14101 @geindex Checks
14102 @geindex stack overflow checking
14105 @table @asis
14107 @item @code{-fstack-check}
14109 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
14110 this switch see @ref{e5,,Stack Overflow Checking}.
14111 @end table
14113 @geindex Unsuppress
14115 The setting of these switches only controls the default setting of the
14116 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
14117 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
14118 the program source.
14120 @node Using gcc for Syntax Checking,Using gcc for Semantic Checking,Run-Time Checks,Compiler Switches
14121 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id20}@anchor{f6}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-gcc-for-syntax-checking}@anchor{f7}
14122 @subsection Using @code{gcc} for Syntax Checking
14125 @geindex -gnats (gcc)
14128 @table @asis
14130 @item @code{-gnats}
14132 The @code{s} stands for 'syntax'.
14134 Run GNAT in syntax checking only mode. For
14135 example, the command
14137 @example
14138 $ gcc -c -gnats x.adb
14139 @end example
14141 compiles file @code{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
14142 series of files in a single command
14143 , and can use wildcards to specify such a group of files.
14144 Note that you must specify the @code{-c} (compile
14145 only) flag in addition to the @code{-gnats} flag.
14147 You may use other switches in conjunction with @code{-gnats}. In
14148 particular, @code{-gnatl} and @code{-gnatv} are useful to control the
14149 format of any generated error messages.
14151 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
14152 the output is a warning:
14154 @example
14155 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
14156 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
14158 @end example
14160 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
14161 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
14162 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
14163 @emph{with}s a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
14164 check only mode does not access the source file containing unit
14165 @code{Y}.
14167 @geindex Multiple units
14168 @geindex syntax checking
14170 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
14171 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
14172 to check a file containing multiple compilation units concatenated
14173 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
14174 (@ref{1d,,Renaming Files with gnatchop}).
14175 @end table
14177 @node Using gcc for Semantic Checking,Compiling Different Versions of Ada,Using gcc for Syntax Checking,Compiler Switches
14178 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id21}@anchor{f8}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-gcc-for-semantic-checking}@anchor{f9}
14179 @subsection Using @code{gcc} for Semantic Checking
14182 @geindex -gnatc (gcc)
14185 @table @asis
14187 @item @code{-gnatc}
14189 The @code{c} stands for 'check'.
14190 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
14191 with full checking for all illegalities specified in the
14192 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
14193 (no object file is generated).
14195 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
14196 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
14199 @itemize *
14201 @item 
14202 The needed source files must be accessible
14203 (see @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
14205 @item 
14206 Each file must contain only one compilation unit.
14208 @item 
14209 The file name and unit name must match (@ref{3b,,File Naming Rules}).
14210 @end itemize
14212 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
14213 generated. An @code{ALI} file is generated for use in the context of
14214 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
14215 for binding (since no object file is generated).
14216 The checking corresponds exactly to the notion of
14217 legality in the Ada Reference Manual.
14219 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
14220 units that would not normally be compiled (subunits,
14221 and specifications where a separate body is present).
14222 @end table
14224 @node Compiling Different Versions of Ada,Character Set Control,Using gcc for Semantic Checking,Compiler Switches
14225 @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{fa}
14226 @subsection Compiling Different Versions of Ada
14229 The switches described in this section allow you to explicitly specify
14230 the version of the Ada language that your programs are written in.
14231 The default mode is Ada 2012,
14232 but you can also specify Ada 95, Ada 2005 mode, or
14233 indicate Ada 83 compatibility mode.
14235 @geindex Compatibility with Ada 83
14237 @geindex -gnat83 (gcc)
14239 @geindex ACVC
14240 @geindex Ada 83 tests
14242 @geindex Ada 83 mode
14245 @table @asis
14247 @item @code{-gnat83} (Ada 83 Compatibility Mode)
14249 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
14250 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
14251 @code{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
14252 semantics where this can be done easily.
14253 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
14254 job; some subtle tests, such as are
14255 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
14256 for Ada 95), might not compile correctly.
14257 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
14258 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
14259 using only Ada 83 features.
14261 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
14262 unconstrained 
14263 @geindex Generic formal parameters
14264 generic formal parameters,
14265 the use of the new Ada 95 / Ada 2005
14266 reserved words, and the use of packages
14267 with optional bodies), it is not necessary to specify the
14268 @code{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
14269 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
14270 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
14271 in these later versions of the language standard. For further information
14272 please refer to the @emph{Compatibility and Porting Guide} chapter in the
14273 @cite{GNAT Reference Manual}.
14274 @end table
14276 @geindex -gnat95 (gcc)
14278 @geindex Ada 95 mode
14281 @table @asis
14283 @item @code{-gnat95} (Ada 95 mode)
14285 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
14286 language.
14287 Since Ada 95 is almost completely upwards
14288 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
14289 this switch (see the description of the @code{-gnat83} switch for further
14290 information about Ada 83 mode).
14291 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
14292 uses of the new Ada 2005 features will cause error
14293 messages or warnings.
14295 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
14296 @code{-gnat83}, @code{-gnat05/2005}, or @code{-gnat12/2012}
14297 switch earlier in the command line.
14298 @end table
14300 @geindex -gnat05 (gcc)
14302 @geindex -gnat2005 (gcc)
14304 @geindex Ada 2005 mode
14307 @table @asis
14309 @item @code{-gnat05} or @code{-gnat2005} (Ada 2005 mode)
14311 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
14312 language, as documented in the official Ada standards document.
14313 Since Ada 2005 is almost completely upwards
14314 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
14315 may generally be compiled using this switch (see the description of the
14316 @code{-gnat83} and @code{-gnat95} switches for further
14317 information).
14318 @end table
14320 @geindex -gnat12 (gcc)
14322 @geindex -gnat2012 (gcc)
14324 @geindex Ada 2012 mode
14327 @table @asis
14329 @item @code{-gnat12} or @code{-gnat2012} (Ada 2012 mode)
14331 This switch directs the compiler to implement the Ada 2012 version of the
14332 language (also the default).
14333 Since Ada 2012 is almost completely upwards
14334 compatible with Ada 2005 (and thus also with Ada 83, and Ada 95),
14335 Ada 83 and Ada 95 programs
14336 may generally be compiled using this switch (see the description of the
14337 @code{-gnat83}, @code{-gnat95}, and @code{-gnat05/2005} switches
14338 for further information).
14339 @end table
14341 @geindex -gnatX (gcc)
14343 @geindex Ada language extensions
14345 @geindex GNAT extensions
14348 @table @asis
14350 @item @code{-gnatX} (Enable GNAT Extensions)
14352 This switch directs the compiler to implement the latest version of the
14353 language (currently Ada 2012) and also to enable certain GNAT implementation
14354 extensions that are not part of any Ada standard. For a full list of these
14355 extensions, see the GNAT reference manual.
14356 @end table
14358 @node Character Set Control,File Naming Control,Compiling Different Versions of Ada,Compiler Switches
14359 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id23}@anchor{fb}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat character-set-control}@anchor{31}
14360 @subsection Character Set Control
14363 @geindex -gnati (gcc)
14366 @table @asis
14368 @item @code{-gnati@emph{c}}
14370 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
14371 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
14372 This switch causes
14373 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @code{c} is a
14374 single character  indicating the character set, as follows:
14377 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
14378 @item
14380 @emph{1}
14382 @tab
14384 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
14386 @item
14388 @emph{2}
14390 @tab
14392 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
14394 @item
14396 @emph{3}
14398 @tab
14400 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
14402 @item
14404 @emph{4}
14406 @tab
14408 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
14410 @item
14412 @emph{5}
14414 @tab
14416 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
14418 @item
14420 @emph{9}
14422 @tab
14424 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
14426 @item
14428 @emph{p}
14430 @tab
14432 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
14434 @item
14436 @emph{8}
14438 @tab
14440 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
14442 @item
14444 @emph{f}
14446 @tab
14448 Full upper-half codes allowed in identifiers
14450 @item
14452 @emph{n}
14454 @tab
14456 No upper-half codes allowed in identifiers
14458 @item
14460 @emph{w}
14462 @tab
14464 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
14465 allowed in identifiers
14467 @end multitable
14470 See @ref{23,,Foreign Language Representation} for full details on the
14471 implementation of these character sets.
14472 @end table
14474 @geindex -gnatW (gcc)
14477 @table @asis
14479 @item @code{-gnatW@emph{e}}
14481 Specify the method of encoding for wide characters.
14482 @code{e} is one of the following:
14485 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
14486 @item
14488 @emph{h}
14490 @tab
14492 Hex encoding (brackets coding also recognized)
14494 @item
14496 @emph{u}
14498 @tab
14500 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
14502 @item
14504 @emph{s}
14506 @tab
14508 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
14510 @item
14512 @emph{e}
14514 @tab
14516 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
14518 @item
14520 @emph{8}
14522 @tab
14524 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
14526 @item
14528 @emph{b}
14530 @tab
14532 Brackets encoding only (default value)
14534 @end multitable
14537 For full details on these encoding
14538 methods see @ref{37,,Wide_Character Encodings}.
14539 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
14540 options is specified, so for example @code{-gnatW8} specifies that both
14541 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
14542 with'ed directly or indirectly will be scanned using the specified
14543 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
14544 used, it must be used consistently throughout the program. However,
14545 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
14546 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
14547 any of the available coding schemes.
14549 Note that brackets encoding only applies to program text. Within comments,
14550 brackets are considered to be normal graphic characters, and bracket sequences
14551 are never recognized as wide characters.
14553 If no @code{-gnatW?} parameter is present, then the default
14554 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
14555 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
14556 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
14557 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
14559 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
14560 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
14561 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
14562 parameter.
14563 @end table
14565 When no @code{-gnatW?} is specified, then characters (other than wide
14566 characters represented using brackets notation) are treated as 8-bit
14567 Latin-1 codes. The codes recognized are the Latin-1 graphic characters,
14568 and ASCII format effectors (CR, LF, HT, VT). Other lower half control
14569 characters in the range 16#00#..16#1F# are not accepted in program text
14570 or in comments. Upper half control characters (16#80#..16#9F#) are rejected
14571 in program text, but allowed and ignored in comments. Note in particular
14572 that the Next Line (NEL) character whose encoding is 16#85# is not recognized
14573 as an end of line in this default mode. If your source program contains
14574 instances of the NEL character used as a line terminator,
14575 you must use UTF-8 encoding for the whole
14576 source program. In default mode, all lines must be ended by a standard
14577 end of line sequence (CR, CR/LF, or LF).
14579 Note that the convention of simply accepting all upper half characters in
14580 comments means that programs that use standard ASCII for program text, but
14581 UTF-8 encoding for comments are accepted in default mode, providing that the
14582 comments are ended by an appropriate (CR, or CR/LF, or LF) line terminator.
14583 This is a common mode for many programs with foreign language comments.
14585 @node File Naming Control,Subprogram Inlining Control,Character Set Control,Compiler Switches
14586 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat file-naming-control}@anchor{fc}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id24}@anchor{fd}
14587 @subsection File Naming Control
14590 @geindex -gnatk (gcc)
14593 @table @asis
14595 @item @code{-gnatk@emph{n}}
14597 Activates file name 'krunching'. @code{n}, a decimal integer in the range
14598 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
14599 including the @code{.ads} or @code{.adb} extension). The default is not
14600 to enable file name krunching.
14602 For the source file naming rules, @ref{3b,,File Naming Rules}.
14603 @end table
14605 @node Subprogram Inlining Control,Auxiliary Output Control,File Naming Control,Compiler Switches
14606 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat subprogram-inlining-control}@anchor{fe}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id25}@anchor{ff}
14607 @subsection Subprogram Inlining Control
14610 @geindex -gnatn (gcc)
14613 @table @asis
14615 @item @code{-gnatn[12]}
14617 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the word 'inline'.
14618 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for inlining to
14619 actually occur, optimization must be enabled and, by default, inlining of
14620 subprograms across units is not performed. If you want to additionally
14621 enable inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline} across units,
14622 you must also specify this switch.
14624 In the absence of this switch, GNAT does not attempt inlining across units
14625 and does not access the bodies of subprograms for which @code{pragma Inline} is
14626 specified if they are not in the current unit.
14628 You can optionally specify the inlining level: 1 for moderate inlining across
14629 units, which is a good compromise between compilation times and performances
14630 at run time, or 2 for full inlining across units, which may bring about
14631 longer compilation times. If no inlining level is specified, the compiler will
14632 pick it based on the optimization level: 1 for @code{-O1}, @code{-O2} or
14633 @code{-Os} and 2 for @code{-O3}.
14635 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
14636 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
14637 where possible, the call will be inlined.
14638 For further details on when inlining is possible
14639 see @ref{100,,Inlining of Subprograms}.
14640 @end table
14642 @geindex -gnatN (gcc)
14645 @table @asis
14647 @item @code{-gnatN}
14649 This switch activates front-end inlining which also
14650 generates additional dependencies.
14652 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
14653 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
14654 @code{-gnatN} is deprecated, and the use of @code{-gnatn} is preferred.
14655 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
14656 inlining, but that is no longer the case.
14657 @end table
14659 @node Auxiliary Output Control,Debugging Control,Subprogram Inlining Control,Compiler Switches
14660 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat auxiliary-output-control}@anchor{101}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id26}@anchor{102}
14661 @subsection Auxiliary Output Control
14664 @geindex -gnatu (gcc)
14667 @table @asis
14669 @item @code{-gnatu}
14671 Print a list of units required by this compilation on @code{stdout}.
14672 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
14673 either directly or indirectly.
14674 @end table
14676 @geindex -pass-exit-codes (gcc)
14679 @table @asis
14681 @item @code{-pass-exit-codes}
14683 If this switch is not used, the exit code returned by @code{gcc} when
14684 compiling multiple files indicates whether all source files have
14685 been successfully used to generate object files or not.
14687 When @code{-pass-exit-codes} is used, @code{gcc} exits with an extended
14688 exit status and allows an integrated development environment to better
14689 react to a compilation failure. Those exit status are:
14692 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
14693 @item
14695 @emph{5}
14697 @tab
14699 There was an error in at least one source file.
14701 @item
14703 @emph{3}
14705 @tab
14707 At least one source file did not generate an object file.
14709 @item
14711 @emph{2}
14713 @tab
14715 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
14717 @item
14719 @emph{0}
14721 @tab
14723 An object file has been generated for every source file.
14725 @end multitable
14727 @end table
14729 @node Debugging Control,Exception Handling Control,Auxiliary Output Control,Compiler Switches
14730 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat debugging-control}@anchor{103}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id27}@anchor{104}
14731 @subsection Debugging Control
14734 @quotation
14736 @geindex Debugging options
14737 @end quotation
14739 @geindex -gnatd (gcc)
14742 @table @asis
14744 @item @code{-gnatd@emph{x}}
14746 Activate internal debugging switches. @code{x} is a letter or digit, or
14747 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
14748 outputs desired. Normally these are used only for internal development
14749 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
14750 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
14751 file @code{debug.adb}.
14752 @end table
14754 @geindex -gnatG (gcc)
14757 @table @asis
14759 @item @code{-gnatG[=@emph{nn}]}
14761 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
14762 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
14763 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
14764 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
14765 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
14766 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
14767 This is very useful in understanding the implications of various Ada
14768 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
14769 Ada (e.g., the use of controlled types), where simple Ada statements can
14770 generate a lot of run-time code. By using @code{-gnatG} you can identify
14771 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
14772 approach to improve efficiency.
14774 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatG specifies an
14775 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
14776 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
14777 reset to 40. The equal sign is optional.
14779 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
14780 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
14781 additions correspond to low level features used in the generated code that
14782 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
14783 is a partial list of these special constructions. See the spec
14784 of package @code{Sprint} in file @code{sprint.ads} for a full list.
14786 @geindex -gnatL (gcc)
14788 If the switch @code{-gnatL} is used in conjunction with
14789 @code{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
14790 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
14793 @table @asis
14795 @item @code{new @emph{xxx} [storage_pool = @emph{yyy}]}
14797 Shows the storage pool being used for an allocator.
14799 @item @code{at end @emph{procedure-name};}
14801 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
14803 @item @code{(if @emph{expr} then @emph{expr} else @emph{expr})}
14805 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
14807 @item @code{@emph{target}^(@emph{source})}
14809 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
14811 @item @code{@emph{target}?(@emph{source})}
14813 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
14814 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
14816 @item @code{@emph{target}?^(@emph{source})}
14818 Combines the above two cases.
14819 @end table
14821 @code{@emph{x} #/ @emph{y}}
14823 @code{@emph{x} #mod @emph{y}}
14825 @code{@emph{x} # @emph{y}}
14828 @table @asis
14830 @item @code{@emph{x} #rem @emph{y}}
14832 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
14833 integers without any kind of scaling.
14835 @item @code{free @emph{expr} [storage_pool = @emph{xxx}]}
14837 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
14839 @item @code{[subtype or type declaration]}
14841 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
14842 type that is referenced elsewhere in the listing.
14844 @item @code{freeze @emph{type-name} [@emph{actions}]}
14846 Shows the point at which @code{type-name} is frozen, with possible
14847 associated actions to be performed at the freeze point.
14849 @item @code{reference @emph{itype}}
14851 Reference (and hence definition) to internal type @code{itype}.
14853 @item @code{@emph{function-name}! (@emph{arg}, @emph{arg}, @emph{arg})}
14855 Intrinsic function call.
14857 @item @code{@emph{label-name} : label}
14859 Declaration of label @code{labelname}.
14861 @item @code{#$ @emph{subprogram-name}}
14863 An implicit call to a run-time support routine
14864 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
14865 convenient manner).
14867 @item @code{@emph{expr} && @emph{expr} && @emph{expr} ... && @emph{expr}}
14869 A multiple concatenation (same effect as @code{expr} & @code{expr} &
14870 @code{expr}, but handled more efficiently).
14872 @item @code{[constraint_error]}
14874 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
14876 @item @code{@emph{expression}'reference}
14878 A pointer to the result of evaluating @{expression@}.
14880 @item @code{@emph{target-type}!(@emph{source-expression})}
14882 An unchecked conversion of @code{source-expression} to @code{target-type}.
14884 @item @code{[@emph{numerator}/@emph{denominator}]}
14886 Used to represent internal real literals (that) have no exact
14887 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
14888 evaluation of the expression 1.0/27.0).
14889 @end table
14890 @end table
14892 @geindex -gnatD (gcc)
14895 @table @asis
14897 @item @code{-gnatD[=nn]}
14899 When used in conjunction with @code{-gnatG}, this switch causes
14900 the expanded source, as described above for
14901 @code{-gnatG} to be written to files with names
14902 @code{xxx.dg}, where @code{xxx} is the normal file name,
14903 instead of to the standard output file. For
14904 example, if the source file name is @code{hello.adb}, then a file
14905 @code{hello.adb.dg} will be written.  The debugging
14906 information generated by the @code{gcc} @code{-g} switch
14907 will refer to the generated @code{xxx.dg} file. This allows
14908 you to do source level debugging using the generated code which is
14909 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
14910 which part of a complex construction raised an exception. This switch
14911 also suppresses generation of cross-reference information (see
14912 @code{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
14913 would refer to the @code{.dg} file, which would cause
14914 confusion since this is not the original source file.
14916 Note that @code{-gnatD} actually implies @code{-gnatG}
14917 automatically, so it is not necessary to give both options.
14918 In other words @code{-gnatD} is equivalent to @code{-gnatDG}).
14920 @geindex -gnatL (gcc)
14922 If the switch @code{-gnatL} is used in conjunction with
14923 @code{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
14924 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
14926 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatD specifies an
14927 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
14928 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
14929 reset to 40. The equal sign is optional.
14930 @end table
14932 @geindex -gnatr (gcc)
14934 @geindex pragma Restrictions
14937 @table @asis
14939 @item @code{-gnatr}
14941 This switch causes pragma Restrictions to be treated as Restriction_Warnings
14942 so that violation of restrictions causes warnings rather than illegalities.
14943 This is useful during the development process when new restrictions are added
14944 or investigated. The switch also causes pragma Profile to be treated as
14945 Profile_Warnings, and pragma Restricted_Run_Time and pragma Ravenscar set
14946 restriction warnings rather than restrictions.
14947 @end table
14949 @geindex -gnatR (gcc)
14952 @table @asis
14954 @item @code{-gnatR[0|1|2|3|4][e][j][m][s]}
14956 This switch controls output from the compiler of a listing showing
14957 representation information for declared types, objects and subprograms.
14958 For @code{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
14959 the @code{-gnatR} switch). For @code{-gnatR1} (which is the default,
14960 so @code{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and
14961 alignment information is listed for declared array and record types.
14963 For @code{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
14964 declared types and objects. The @code{Linker_Section} is also listed for any
14965 entity for which the @code{Linker_Section} is set explicitly or implicitly (the
14966 latter case occurs for objects of a type for which a @code{Linker_Section}
14967 is set).
14969 For @code{-gnatR3}, symbolic expressions for values that are computed
14970 at run time for records are included. These symbolic expressions have
14971 a mostly obvious format with #n being used to represent the value of the
14972 n'th discriminant. See source files @code{repinfo.ads/adb} in the
14973 GNAT sources for full details on the format of @code{-gnatR3} output.
14975 For @code{-gnatR4}, information for relevant compiler-generated types
14976 is also listed, i.e. when they are structurally part of other declared
14977 types and objects.
14979 If the switch is followed by an @code{e} (e.g. @code{-gnatR2e}), then
14980 extended representation information for record sub-components of records
14981 is included.
14983 If the switch is followed by an @code{m} (e.g. @code{-gnatRm}), then
14984 subprogram conventions and parameter passing mechanisms for all the
14985 subprograms are included.
14987 If the switch is followed by a @code{j} (e.g., @code{-gnatRj}), then
14988 the output is in the JSON data interchange format specified by the
14989 ECMA-404 standard. The semantic description of this JSON output is
14990 available in the specification of the Repinfo unit present in the
14991 compiler sources.
14993 If the switch is followed by an @code{s} (e.g., @code{-gnatR3s}), then
14994 the output is to a file with the name @code{file.rep} where @code{file} is
14995 the name of the corresponding source file, except if @code{j} is also
14996 specified, in which case the file name is @code{file.json}.
14998 Note that it is possible for record components to have zero size. In
14999 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
15000 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
15001 @end table
15003 @geindex -gnatS (gcc)
15006 @table @asis
15008 @item @code{-gnatS}
15010 The use of the switch @code{-gnatS} for an
15011 Ada compilation will cause the compiler to output a
15012 representation of package Standard in a form very
15013 close to standard Ada. It is not quite possible to
15014 do this entirely in standard Ada (since new
15015 numeric base types cannot be created in standard
15016 Ada), but the output is easily
15017 readable to any Ada programmer, and is useful to
15018 determine the characteristics of target dependent
15019 types in package Standard.
15020 @end table
15022 @geindex -gnatx (gcc)
15025 @table @asis
15027 @item @code{-gnatx}
15029 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
15030 the @code{ALI} file. This information is used by a number of tools,
15031 including @code{gnatfind} and @code{gnatxref}. The @code{-gnatx} switch
15032 suppresses this information. This saves some space and may slightly
15033 speed up compilation, but means that these tools cannot be used.
15034 @end table
15036 @geindex -fgnat-encodings (gcc)
15039 @table @asis
15041 @item @code{-fgnat-encodings=[all|gdb|minimal]}
15043 This switch controls the balance between GNAT encodings and standard DWARF
15044 emitted in the debug information.
15046 Historically, old debug formats like stabs were not powerful enough to
15047 express some Ada types (for instance, variant records or fixed-point types).
15048 To work around this, GNAT introduced proprietary encodings that embed the
15049 missing information ("GNAT encodings").
15051 Recent versions of the DWARF debug information format are now able to
15052 correctly describe most of these Ada constructs ("standard DWARF"). As
15053 third-party tools started to use this format, GNAT has been enhanced to
15054 generate it. However, most tools (including GDB) are still relying on GNAT
15055 encodings.
15057 To support all tools, GNAT needs to be versatile about the balance between
15058 generation of GNAT encodings and standard DWARF. This is what
15059 @code{-fgnat-encodings} is about.
15062 @itemize *
15064 @item 
15065 @code{=all}: Emit all GNAT encodings, and then emit as much standard DWARF as
15066 possible so it does not conflict with GNAT encodings.
15068 @item 
15069 @code{=gdb}: Emit as much standard DWARF as possible as long as the current
15070 GDB handles it. Emit GNAT encodings for the rest.
15072 @item 
15073 @code{=minimal}: Emit as much standard DWARF as possible and emit GNAT
15074 encodings for the rest.
15075 @end itemize
15076 @end table
15078 @node Exception Handling Control,Units to Sources Mapping Files,Debugging Control,Compiler Switches
15079 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id28}@anchor{105}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat exception-handling-control}@anchor{106}
15080 @subsection Exception Handling Control
15083 GNAT uses two methods for handling exceptions at run time. The
15084 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
15085 a frame with an exception handler. Then when an exception is
15086 raised, the context can be restored immediately, without the
15087 need for tracing stack frames. This method provides very fast
15088 exception propagation, but introduces significant overhead for
15089 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
15091 The other approach is called 'zero cost' exception handling.
15092 With this method, the compiler builds static tables to describe
15093 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
15094 a frame containing an exception handler. When an exception is
15095 raised, the tables are used to control a back trace of the
15096 subprogram invocation stack to locate the required exception
15097 handler. This method has considerably poorer performance for
15098 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
15099 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
15100 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
15101 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
15102 must be compiled with the @code{-funwind-tables} GCC's
15103 option.
15105 The following switches may be used to control which of the
15106 two exception handling methods is used.
15108 @geindex --RTS=sjlj (gnatmake)
15111 @table @asis
15113 @item @code{--RTS=sjlj}
15115 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
15116 for exception handling. If the default
15117 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
15118 this switch can be used to modify this default, and must be
15119 used for all units in the partition.
15120 This option is rarely used. One case in which it may be
15121 advantageous is if you have an application where exception
15122 raising is common and the overall performance of the
15123 application is improved by favoring exception propagation.
15124 @end table
15126 @geindex --RTS=zcx (gnatmake)
15128 @geindex Zero Cost Exceptions
15131 @table @asis
15133 @item @code{--RTS=zcx}
15135 This switch causes the zero cost approach to be used
15136 for exception handling. If this is the default mechanism for the
15137 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
15138 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
15139 this switch can be used to modify this default, and must be
15140 used for all units in the partition.
15141 This option can only be used if the zero cost approach
15142 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
15143 @end table
15145 The same option @code{--RTS} must be used both for @code{gcc}
15146 and @code{gnatbind}. Passing this option to @code{gnatmake}
15147 (@ref{cd,,Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
15148 through the compilation and binding steps.
15150 @node Units to Sources Mapping Files,Code Generation Control,Exception Handling Control,Compiler Switches
15151 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id29}@anchor{107}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat units-to-sources-mapping-files}@anchor{e8}
15152 @subsection Units to Sources Mapping Files
15155 @geindex -gnatem (gcc)
15158 @table @asis
15160 @item @code{-gnatem=@emph{path}}
15162 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
15163 from unit names to file names (without any directory information) and from
15164 file names to path names (with full directory information). These mappings
15165 are used by the compiler to short-circuit the path search.
15167 The use of mapping files is not required for correct operation of the
15168 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
15169 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
15170 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
15171 and the @code{-gnatem} switch is not a switch that you would use
15172 explicitly. It is intended primarily for use by automatic tools such as
15173 @code{gnatmake} running under the project file facility. The
15174 description here of the format of mapping files is provided
15175 for completeness and for possible use by other tools.
15177 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set, the
15178 first line is the unit name, in lower case, with @code{%s} appended
15179 for specs and @code{%b} appended for bodies; the second line is the
15180 file name; and the third line is the path name.
15182 Example:
15184 @example
15185 main%b
15186 main.2.ada
15187 /gnat/project1/sources/main.2.ada
15188 @end example
15190 When the switch @code{-gnatem} is specified, the compiler will
15191 create in memory the two mappings from the specified file. If there is
15192 any problem (nonexistent file, truncated file or duplicate entries),
15193 no mapping will be created.
15195 Several @code{-gnatem} switches may be specified; however, only the
15196 last one on the command line will be taken into account.
15198 When using a project file, @code{gnatmake} creates a temporary
15199 mapping file and communicates it to the compiler using this switch.
15200 @end table
15202 @node Code Generation Control,,Units to Sources Mapping Files,Compiler Switches
15203 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat code-generation-control}@anchor{108}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id30}@anchor{109}
15204 @subsection Code Generation Control
15207 The GCC technology provides a wide range of target dependent
15208 @code{-m} switches for controlling
15209 details of code generation with respect to different versions of
15210 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.,
15211 different members of the power pc family), and different requirements
15212 for optimal arrangement of instructions (e.g., different members of
15213 the x86 family). The list of available @code{-m} switches may be
15214 found in the GCC documentation.
15216 Use of these @code{-m} switches may in some cases result in improved
15217 code performance.
15219 The GNAT technology is tested and qualified without any
15220 @code{-m} switches,
15221 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
15222 switches. However, we generally expect most of these switches to work
15223 successfully with GNAT, and many customers have reported successful
15224 use of these options.
15226 Our general advice is to avoid the use of @code{-m} switches unless
15227 special needs lead to requirements in this area. In particular,
15228 there is no point in using @code{-m} switches to improve performance
15229 unless you actually see a performance improvement.
15231 @node Linker Switches,Binding with gnatbind,Compiler Switches,Building Executable Programs with GNAT
15232 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat linker-switches}@anchor{10a}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id31}@anchor{10b}
15233 @section Linker Switches
15236 Linker switches can be specified after @code{-largs} builder switch.
15238 @geindex -fuse-ld=name
15241 @table @asis
15243 @item @code{-fuse-ld=@emph{name}}
15245 Linker to be used. The default is @code{bfd} for @code{ld.bfd},
15246 the alternative being @code{gold} for @code{ld.gold}. The later is
15247 a more recent and faster linker, but only available on GNU/Linux
15248 platforms.
15249 @end table
15251 @node Binding with gnatbind,Linking with gnatlink,Linker Switches,Building Executable Programs with GNAT
15252 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binding-with-gnatbind}@anchor{c8}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id32}@anchor{10c}
15253 @section Binding with @code{gnatbind}
15256 @geindex gnatbind
15258 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
15259 to bind compiled GNAT objects.
15261 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
15264 @itemize *
15266 @item 
15267 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
15268 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
15269 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
15270 given unit.
15272 @item 
15273 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
15274 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
15275 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
15277 @item 
15278 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
15279 This program is a small Ada package (body and spec) that
15280 must be subsequently compiled
15281 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
15282 performed automatically by @code{gnatlink}. The two most important
15283 functions of this program
15284 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
15285 and to call the main program.
15287 @item 
15288 Determines the set of object files required by the given main program.
15289 This information is output in the forms of comments in the generated program,
15290 to be read by the @code{gnatlink} utility used to link the Ada application.
15291 @end itemize
15293 @menu
15294 * Running gnatbind:: 
15295 * Switches for gnatbind:: 
15296 * Command-Line Access:: 
15297 * Search Paths for gnatbind:: 
15298 * Examples of gnatbind Usage:: 
15300 @end menu
15302 @node Running gnatbind,Switches for gnatbind,,Binding with gnatbind
15303 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat running-gnatbind}@anchor{10d}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id33}@anchor{10e}
15304 @subsection Running @code{gnatbind}
15307 The form of the @code{gnatbind} command is
15309 @example
15310 $ gnatbind [ switches ] mainprog[.ali] [ switches ]
15311 @end example
15313 where @code{mainprog.adb} is the Ada file containing the main program
15314 unit body. @code{gnatbind} constructs an Ada
15315 package in two files whose names are
15316 @code{b~mainprog.ads}, and @code{b~mainprog.adb}.
15317 For example, if given the
15318 parameter @code{hello.ali}, for a main program contained in file
15319 @code{hello.adb}, the binder output files would be @code{b~hello.ads}
15320 and @code{b~hello.adb}.
15322 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
15323 any source files it can locate. For example, if the binder determines
15324 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
15325 @code{.ALI}
15326 file is @code{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
15327 @code{pack.ads}, it attempts to locate the source file @code{pack.ads}
15328 (using the same search path conventions as previously described for the
15329 @code{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
15330 the time stamps
15331 or source checksums of the source and its references to in @code{ALI} files
15332 match. In other words, any @code{ALI} files that mentions this spec must have
15333 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
15334 where the source checksums match, a version close enough that the
15335 difference does not matter).
15337 @geindex Source files
15338 @geindex use by binder
15340 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
15341 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
15342 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
15343 source file without compiling files that depend on the source file cause
15344 error messages to be generated by the binder.
15346 For example, suppose you have a main program @code{hello.adb} and a
15347 package @code{P}, from file @code{p.ads} and you perform the following
15348 steps:
15351 @itemize *
15353 @item 
15354 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
15356 @item 
15357 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
15359 @item 
15360 Edit file @code{p.ads}.
15362 @item 
15363 Enter @code{gnatbind hello}.
15364 @end itemize
15366 At this point, the file @code{p.ali} contains an out-of-date time stamp
15367 because the file @code{p.ads} has been edited. The attempt at binding
15368 fails, and the binder generates the following error messages:
15370 @example
15371 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
15372 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
15373 @end example
15375 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
15376 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
15377 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
15378 binder output file is given in @ref{e,,Example of Binder Output File}.
15380 In most normal usage, the default mode of @code{gnatbind} which is to
15381 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
15382 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
15383 the generated main program. It can also be debugged just like any other
15384 Ada code provided the @code{-g} switch is used for
15385 @code{gnatbind} and @code{gnatlink}.
15387 @node Switches for gnatbind,Command-Line Access,Running gnatbind,Binding with gnatbind
15388 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id34}@anchor{10f}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gnatbind}@anchor{110}
15389 @subsection Switches for @code{gnatbind}
15392 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
15393 be presented in subsequent sections.
15395 @geindex --version (gnatbind)
15398 @table @asis
15400 @item @code{--version}
15402 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15403 @end table
15405 @geindex --help (gnatbind)
15408 @table @asis
15410 @item @code{--help}
15412 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15413 all other options.
15414 @end table
15416 @geindex -a (gnatbind)
15419 @table @asis
15421 @item @code{-a}
15423 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
15424 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
15425 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
15426 shared Stand-Alone Libraries.
15427 @end table
15429 @geindex -aO (gnatbind)
15432 @table @asis
15434 @item @code{-aO}
15436 Specify directory to be searched for ALI files.
15437 @end table
15439 @geindex -aI (gnatbind)
15442 @table @asis
15444 @item @code{-aI}
15446 Specify directory to be searched for source file.
15447 @end table
15449 @geindex -A (gnatbind)
15452 @table @asis
15454 @item @code{-A[=@emph{filename}]}
15456 Output ALI list (to standard output or to the named file).
15457 @end table
15459 @geindex -b (gnatbind)
15462 @table @asis
15464 @item @code{-b}
15466 Generate brief messages to @code{stderr} even if verbose mode set.
15467 @end table
15469 @geindex -c (gnatbind)
15472 @table @asis
15474 @item @code{-c}
15476 Check only, no generation of binder output file.
15477 @end table
15479 @geindex -dnn[k|m] (gnatbind)
15482 @table @asis
15484 @item @code{-d@emph{nn}[k|m]}
15486 This switch can be used to change the default task stack size value
15487 to a specified size @code{nn}, which is expressed in bytes by default, or
15488 in kilobytes when suffixed with @code{k} or in megabytes when suffixed
15489 with @code{m}.
15490 In the absence of a @code{[k|m]} suffix, this switch is equivalent,
15491 in effect, to completing all task specs with
15493 @example
15494 pragma Storage_Size (nn);
15495 @end example
15497 When they do not already have such a pragma.
15498 @end table
15500 @geindex -D (gnatbind)
15503 @table @asis
15505 @item @code{-D@emph{nn}[k|m]}
15507 Set the default secondary stack size to @code{nn}. The suffix indicates whether
15508 the size is in bytes (no suffix), kilobytes (@code{k} suffix) or megabytes
15509 (@code{m} suffix).
15511 The secondary stack holds objects of unconstrained types that are returned by
15512 functions, for example unconstrained Strings. The size of the secondary stack
15513 can be dynamic or fixed depending on the target.
15515 For most targets, the secondary stack grows on demand and is implemented as
15516 a chain of blocks in the heap. In this case, the default secondary stack size
15517 determines the initial size of the secondary stack for each task and the
15518 smallest amount the secondary stack can grow by.
15520 For Ravenscar, ZFP, and Cert run-times the size of the secondary stack is
15521 fixed. This switch can be used to change the default size of these stacks.
15522 The default secondary stack size can be overridden on a per-task basis if
15523 individual tasks have different secondary stack requirements. This is
15524 achieved through the Secondary_Stack_Size aspect that takes the size of the
15525 secondary stack in bytes.
15526 @end table
15528 @geindex -e (gnatbind)
15531 @table @asis
15533 @item @code{-e}
15535 Output complete list of elaboration-order dependencies.
15536 @end table
15538 @geindex -Ea (gnatbind)
15541 @table @asis
15543 @item @code{-Ea}
15545 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
15546 The "a" is for "address"; tracebacks will contain hexadecimal addresses,
15547 unless symbolic tracebacks are enabled.
15549 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
15550 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
15551 Note that on x86 ports, you must not use @code{-fomit-frame-pointer}
15552 @code{gcc} option.
15553 @end table
15555 @geindex -Es (gnatbind)
15558 @table @asis
15560 @item @code{-Es}
15562 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
15563 The "s" is for "symbolic"; symbolic tracebacks are enabled.
15564 @end table
15566 @geindex -E (gnatbind)
15569 @table @asis
15571 @item @code{-E}
15573 Currently the same as @code{-Ea}.
15574 @end table
15576 @geindex -f (gnatbind)
15579 @table @asis
15581 @item @code{-f@emph{elab-order}}
15583 Force elaboration order. For further details see @ref{111,,Elaboration Control}
15584 and @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
15585 @end table
15587 @geindex -F (gnatbind)
15590 @table @asis
15592 @item @code{-F}
15594 Force the checks of elaboration flags. @code{gnatbind} does not normally
15595 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
15596 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
15597 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
15598 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
15599 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
15600 flag checks are generated.
15601 @end table
15603 @geindex -h (gnatbind)
15606 @table @asis
15608 @item @code{-h}
15610 Output usage (help) information.
15611 @end table
15613 @geindex -H (gnatbind)
15616 @table @asis
15618 @item @code{-H}
15620 Legacy elaboration order model enabled. For further details see
15621 @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
15622 @end table
15624 @geindex -H32 (gnatbind)
15627 @table @asis
15629 @item @code{-H32}
15631 Use 32-bit allocations for @code{__gnat_malloc} (and thus for access types).
15632 For further details see @ref{112,,Dynamic Allocation Control}.
15633 @end table
15635 @geindex -H64 (gnatbind)
15637 @geindex __gnat_malloc
15640 @table @asis
15642 @item @code{-H64}
15644 Use 64-bit allocations for @code{__gnat_malloc} (and thus for access types).
15645 For further details see @ref{112,,Dynamic Allocation Control}.
15647 @geindex -I (gnatbind)
15649 @item @code{-I}
15651 Specify directory to be searched for source and ALI files.
15653 @geindex -I- (gnatbind)
15655 @item @code{-I-}
15657 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
15658 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
15659 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
15661 @geindex -l (gnatbind)
15663 @item @code{-l}
15665 Output chosen elaboration order.
15667 @geindex -L (gnatbind)
15669 @item @code{-L@emph{xxx}}
15671 Bind the units for library building. In this case the @code{adainit} and
15672 @code{adafinal} procedures (@ref{a0,,Binding with Non-Ada Main Programs})
15673 are renamed to @code{@emph{xxx}init} and
15674 @code{@emph{xxx}final}.
15675 Implies -n.
15676 (@ref{2a,,GNAT and Libraries}, for more details.)
15678 @geindex -M (gnatbind)
15680 @item @code{-M@emph{xyz}}
15682 Rename generated main program from main to xyz. This option is
15683 supported on cross environments only.
15685 @geindex -m (gnatbind)
15687 @item @code{-m@emph{n}}
15689 Limit number of detected errors or warnings to @code{n}, where @code{n} is
15690 in the range 1..999999. The default value if no switch is
15691 given is 9999. If the number of warnings reaches this limit, then a
15692 message is output and further warnings are suppressed, the bind
15693 continues in this case. If the number of errors reaches this
15694 limit, then a message is output and the bind is abandoned.
15695 A value of zero means that no limit is enforced. The equal
15696 sign is optional.
15698 @geindex -minimal (gnatbind)
15700 @item @code{-minimal}
15702 Generate a binder file suitable for space-constrained applications. When
15703 active, binder-generated objects not required for program operation are no
15704 longer generated. @strong{Warning:} this option comes with the following
15705 limitations:
15708 @itemize *
15710 @item 
15711 Starting the program's execution in the debugger will cause it to
15712 stop at the start of the @code{main} function instead of the main subprogram.
15713 This can be worked around by manually inserting a breakpoint on that
15714 subprogram and resuming the program's execution until reaching that breakpoint.
15716 @item 
15717 Programs using GNAT.Compiler_Version will not link.
15718 @end itemize
15720 @geindex -n (gnatbind)
15722 @item @code{-n}
15724 No main program.
15726 @geindex -nostdinc (gnatbind)
15728 @item @code{-nostdinc}
15730 Do not look for sources in the system default directory.
15732 @geindex -nostdlib (gnatbind)
15734 @item @code{-nostdlib}
15736 Do not look for library files in the system default directory.
15738 @geindex --RTS (gnatbind)
15740 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
15742 Specifies the default location of the run-time library. Same meaning as the
15743 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{cd,,Switches for gnatmake}).
15745 @geindex -o (gnatbind)
15747 @item @code{-o @emph{file}}
15749 Name the output file @code{file} (default is @code{b~`xxx}.adb`).
15750 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
15751 gnatlink cannot be used.
15753 @geindex -O (gnatbind)
15755 @item @code{-O[=@emph{filename}]}
15757 Output object list (to standard output or to the named file).
15759 @geindex -p (gnatbind)
15761 @item @code{-p}
15763 Pessimistic (worst-case) elaboration order.
15765 @geindex -P (gnatbind)
15767 @item @code{-P}
15769 Generate binder file suitable for CodePeer.
15771 @geindex -R (gnatbind)
15773 @item @code{-R}
15775 Output closure source list, which includes all non-run-time units that are
15776 included in the bind.
15778 @geindex -Ra (gnatbind)
15780 @item @code{-Ra}
15782 Like @code{-R} but the list includes run-time units.
15784 @geindex -s (gnatbind)
15786 @item @code{-s}
15788 Require all source files to be present.
15790 @geindex -S (gnatbind)
15792 @item @code{-S@emph{xxx}}
15794 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
15795 objects with pragma Initialize_Scalars.
15796 The @code{xxx} string specified with the switch is one of:
15799 @itemize *
15801 @item 
15802 @code{in} for an invalid value.
15804 If zero is invalid for the discrete type in question,
15805 then the scalar value is set to all zero bits.
15806 For signed discrete types, the largest possible negative value of
15807 the underlying scalar is set (i.e. a one bit followed by all zero bits).
15808 For unsigned discrete types, the underlying scalar value is set to all
15809 one bits. For floating-point types, a NaN value is set
15810 (see body of package System.Scalar_Values for exact values).
15812 @item 
15813 @code{lo} for low value.
15815 If zero is invalid for the discrete type in question,
15816 then the scalar value is set to all zero bits.
15817 For signed discrete types, the largest possible negative value of
15818 the underlying scalar is set (i.e. a one bit followed by all zero bits).
15819 For unsigned discrete types, the underlying scalar value is set to all
15820 zero bits. For floating-point, a small value is set
15821 (see body of package System.Scalar_Values for exact values).
15823 @item 
15824 @code{hi} for high value.
15826 If zero is invalid for the discrete type in question,
15827 then the scalar value is set to all one bits.
15828 For signed discrete types, the largest possible positive value of
15829 the underlying scalar is set (i.e. a zero bit followed by all one bits).
15830 For unsigned discrete types, the underlying scalar value is set to all
15831 one bits. For floating-point, a large value is set
15832 (see body of package System.Scalar_Values for exact values).
15834 @item 
15835 @code{xx} for hex value (two hex digits).
15837 The underlying scalar is set to a value consisting of repeated bytes, whose
15838 value corresponds to the given value. For example if @code{BF} is given,
15839 then a 32-bit scalar value will be set to the bit patterm @code{16#BFBFBFBF#}.
15840 @end itemize
15842 @geindex GNAT_INIT_SCALARS
15844 In addition, you can specify @code{-Sev} to indicate that the value is
15845 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
15846 variable of the form @code{GNAT_INIT_SCALARS=@emph{yy}}, where @code{yy} is one
15847 of @code{in/lo/hi/@emph{xx}} with the same meanings as above.
15848 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
15849 then the default is @code{in} (invalid values).
15850 @end table
15852 @geindex -static (gnatbind)
15855 @table @asis
15857 @item @code{-static}
15859 Link against a static GNAT run-time.
15861 @geindex -shared (gnatbind)
15863 @item @code{-shared}
15865 Link against a shared GNAT run-time when available.
15867 @geindex -t (gnatbind)
15869 @item @code{-t}
15871 Tolerate time stamp and other consistency errors.
15873 @geindex -T (gnatbind)
15875 @item @code{-T@emph{n}}
15877 Set the time slice value to @code{n} milliseconds. If the system supports
15878 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
15879 is used. If the system does not support specific time slice values, but
15880 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
15881 nonzero value will activate round-robin scheduling.
15883 A value of zero is treated specially. It turns off time
15884 slicing, and in addition, indicates to the tasking run-time that the
15885 semantics should match as closely as possible the Annex D
15886 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
15887 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
15889 @geindex -u (gnatbind)
15891 @item @code{-u@emph{n}}
15893 Enable dynamic stack usage, with @code{n} results stored and displayed
15894 at program termination. A result is generated when a task
15895 terminates. Results that can't be stored are displayed on the fly, at
15896 task termination. This option is currently not supported on Itanium
15897 platforms. (See @ref{113,,Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
15899 @geindex -v (gnatbind)
15901 @item @code{-v}
15903 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
15904 @code{stdout}.
15906 @geindex -V (gnatbind)
15908 @item @code{-V@emph{key}=@emph{value}}
15910 Store the given association of @code{key} to @code{value} in the bind environment.
15911 Values stored this way can be retrieved at run time using
15912 @code{GNAT.Bind_Environment}.
15914 @geindex -w (gnatbind)
15916 @item @code{-w@emph{x}}
15918 Warning mode; @code{x} = s/e for suppress/treat as error.
15920 @geindex -Wx (gnatbind)
15922 @item @code{-Wx@emph{e}}
15924 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
15926 @geindex -x (gnatbind)
15928 @item @code{-x}
15930 Exclude source files (check object consistency only).
15932 @geindex -xdr (gnatbind)
15934 @item @code{-xdr}
15936 Use the target-independent XDR protocol for stream oriented attributes
15937 instead of the default implementation which is based on direct binary
15938 representations and is therefore target-and endianness-dependent.
15939 However it does not support 128-bit integer types and the exception
15940 @code{Ada.IO_Exceptions.Device_Error} is raised if any attempt is made
15941 at streaming 128-bit integer types with it.
15943 @geindex -Xnnn (gnatbind)
15945 @item @code{-X@emph{nnn}}
15947 Set default exit status value, normally 0 for POSIX compliance.
15949 @geindex -y (gnatbind)
15951 @item @code{-y}
15953 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
15955 @geindex -z (gnatbind)
15957 @item @code{-z}
15959 No main subprogram.
15960 @end table
15962 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
15963 no arguments.
15965 @menu
15966 * Consistency-Checking Modes:: 
15967 * Binder Error Message Control:: 
15968 * Elaboration Control:: 
15969 * Output Control:: 
15970 * Dynamic Allocation Control:: 
15971 * Binding with Non-Ada Main Programs:: 
15972 * Binding Programs with No Main Subprogram:: 
15974 @end menu
15976 @node Consistency-Checking Modes,Binder Error Message Control,,Switches for gnatbind
15977 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat consistency-checking-modes}@anchor{114}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id35}@anchor{115}
15978 @subsubsection Consistency-Checking Modes
15981 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
15982 that object files are consistent with one another and are consistent
15983 with any source files it can locate. The following switches control binder
15984 access to sources.
15986 @quotation
15988 @geindex -s (gnatbind)
15989 @end quotation
15992 @table @asis
15994 @item @code{-s}
15996 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
15997 able to locate all source files that are referenced, in order to check
15998 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
15999 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
16000 file is an error.
16002 @geindex -Wx (gnatbind)
16004 @item @code{-Wx@emph{e}}
16006 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
16007 Normally the default wide character encoding method used for standard
16008 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
16009 the main source input (see description of switch
16010 @code{-gnatWx} for the compiler). The
16011 use of this switch for the binder (which has the same set of
16012 possible arguments) overrides this default as specified.
16014 @geindex -x (gnatbind)
16016 @item @code{-x}
16018 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
16019 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
16020 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
16021 the resulting program is self-consistent.
16022 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
16023 specify this switch, the binder will not detect that the object
16024 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
16025 mode that is automatically used by @code{gnatmake} because in this
16026 case the checking against sources has already been performed by
16027 @code{gnatmake} in the course of compilation (i.e., before binding).
16028 @end table
16030 @node Binder Error Message Control,Elaboration Control,Consistency-Checking Modes,Switches for gnatbind
16031 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id36}@anchor{116}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binder-error-message-control}@anchor{117}
16032 @subsubsection Binder Error Message Control
16035 The following switches provide control over the generation of error
16036 messages from the binder:
16038 @quotation
16040 @geindex -v (gnatbind)
16041 @end quotation
16044 @table @asis
16046 @item @code{-v}
16048 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
16049 @code{stderr}. If this switch is present, a header is written
16050 to @code{stdout} and any error messages are directed to @code{stdout}.
16051 All that is written to @code{stderr} is a brief summary message.
16053 @geindex -b (gnatbind)
16055 @item @code{-b}
16057 Generate brief error messages to @code{stderr} even if verbose mode is
16058 specified. This is relevant only when used with the
16059 @code{-v} switch.
16061 @geindex -m (gnatbind)
16063 @item @code{-m@emph{n}}
16065 Limits the number of error messages to @code{n}, a decimal integer in the
16066 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
16068 @geindex -M (gnatbind)
16070 @item @code{-M@emph{xxx}}
16072 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
16073 This is useful in the case of some cross-building environments, where
16074 the actual main program is separate from the one generated
16075 by @code{gnatbind}.
16077 @geindex -ws (gnatbind)
16079 @geindex Warnings
16081 @item @code{-ws}
16083 Suppress all warning messages.
16085 @geindex -we (gnatbind)
16087 @item @code{-we}
16089 Treat any warning messages as fatal errors.
16091 @geindex -t (gnatbind)
16093 @geindex Time stamp checks
16094 @geindex in binder
16096 @geindex Binder consistency checks
16098 @geindex Consistency checks
16099 @geindex in binder
16101 @item @code{-t}
16103 The binder performs a number of consistency checks including:
16106 @itemize *
16108 @item 
16109 Check that time stamps of a given source unit are consistent
16111 @item 
16112 Check that checksums of a given source unit are consistent
16114 @item 
16115 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
16117 @item 
16118 Check consistency of configuration pragmas as required
16119 @end itemize
16121 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
16122 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
16123 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
16124 file and subsequent link to obtain an executable.
16126 The @code{-t} switch converts these error messages
16127 into warnings, so that
16128 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
16129 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
16130 non-functional executable which has undefined semantics.
16132 @cartouche
16133 @quotation Note 
16134 This means that @code{-t} should be used only in unusual situations,
16135 with extreme care.
16136 @end quotation
16137 @end cartouche
16138 @end table
16140 @node Elaboration Control,Output Control,Binder Error Message Control,Switches for gnatbind
16141 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id37}@anchor{118}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat elaboration-control}@anchor{111}
16142 @subsubsection Elaboration Control
16145 The following switches provide additional control over the elaboration
16146 order. For further details see @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
16148 @geindex -f (gnatbind)
16151 @table @asis
16153 @item @code{-f@emph{elab-order}}
16155 Force elaboration order.
16157 @code{elab-order} should be the name of a "forced elaboration order file", that
16158 is, a text file containing library item names, one per line. A name of the
16159 form "some.unit%s" or "some.unit (spec)" denotes the spec of Some.Unit. A
16160 name of the form "some.unit%b" or "some.unit (body)" denotes the body of
16161 Some.Unit. Each pair of lines is taken to mean that there is an elaboration
16162 dependence of the second line on the first. For example, if the file
16163 contains:
16165 @example
16166 this (spec)
16167 this (body)
16168 that (spec)
16169 that (body)
16170 @end example
16172 then the spec of This will be elaborated before the body of This, and the
16173 body of This will be elaborated before the spec of That, and the spec of That
16174 will be elaborated before the body of That. The first and last of these three
16175 dependences are already required by Ada rules, so this file is really just
16176 forcing the body of This to be elaborated before the spec of That.
16178 The given order must be consistent with Ada rules, or else @code{gnatbind} will
16179 give elaboration cycle errors. For example, if you say x (body) should be
16180 elaborated before x (spec), there will be a cycle, because Ada rules require
16181 x (spec) to be elaborated before x (body); you can't have the spec and body
16182 both elaborated before each other.
16184 If you later add "with That;" to the body of This, there will be a cycle, in
16185 which case you should erase either "this (body)" or "that (spec)" from the
16186 above forced elaboration order file.
16188 Blank lines and Ada-style comments are ignored. Unit names that do not exist
16189 in the program are ignored. Units in the GNAT predefined library are also
16190 ignored.
16191 @end table
16193 @geindex -p (gnatbind)
16196 @table @asis
16198 @item @code{-p}
16200 Pessimistic elaboration order
16202 This switch is only applicable to the pre-20.x legacy elaboration models.
16203 The post-20.x elaboration model uses a more informed approach of ordering
16204 the units.
16206 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is likely to
16207 minimize the likelihood of an elaboration order error resulting in raising a
16208 @code{Program_Error} exception. This switch reverses the action of the binder,
16209 and requests that it deliberately choose an order that is likely to maximize
16210 the likelihood of an elaboration error. This is useful in ensuring
16211 portability and avoiding dependence on accidental fortuitous elaboration
16212 ordering.
16214 Normally it only makes sense to use the @code{-p} switch if dynamic
16215 elaboration checking is used (@code{-gnatE} switch used for compilation).
16216 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
16217 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
16218 These implicit pragmas are still respected by the binder in @code{-p}
16219 mode, so a safe elaboration order is assured.
16221 Note that @code{-p} is not intended for production use; it is more for
16222 debugging/experimental use.
16223 @end table
16225 @node Output Control,Dynamic Allocation Control,Elaboration Control,Switches for gnatbind
16226 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat output-control}@anchor{119}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id38}@anchor{11a}
16227 @subsubsection Output Control
16230 The following switches allow additional control over the output
16231 generated by the binder.
16233 @quotation
16235 @geindex -c (gnatbind)
16236 @end quotation
16239 @table @asis
16241 @item @code{-c}
16243 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
16244 binder performs all error checks but does not generate an output file.
16246 @geindex -e (gnatbind)
16248 @item @code{-e}
16250 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
16251 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
16252 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
16253 written to @code{stdout}.
16255 @geindex -h (gnatbind)
16257 @item @code{-h}
16259 Output usage information. The output is written to @code{stdout}.
16261 @geindex -K (gnatbind)
16263 @item @code{-K}
16265 Output linker options to @code{stdout}. Includes library search paths,
16266 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
16267 by @code{gnatbind}.
16269 @geindex -l (gnatbind)
16271 @item @code{-l}
16273 Output chosen elaboration order. The output is written to @code{stdout}.
16275 @geindex -O (gnatbind)
16277 @item @code{-O}
16279 Output full names of all the object files that must be linked to provide
16280 the Ada component of the program. The output is written to @code{stdout}.
16281 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
16282 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
16283 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
16284 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
16286 @geindex -o (gnatbind)
16288 @item @code{-o @emph{file}}
16290 Set name of output file to @code{file} instead of the normal
16291 @code{b~`mainprog}.adb` default. Note that @code{file} denote the Ada
16292 binder generated body filename.
16293 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
16294 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
16295 the binder file.
16297 @geindex -r (gnatbind)
16299 @item @code{-r}
16301 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
16302 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
16303 be used to improve code generation in some cases.
16304 @end table
16306 @node Dynamic Allocation Control,Binding with Non-Ada Main Programs,Output Control,Switches for gnatbind
16307 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat dynamic-allocation-control}@anchor{112}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id39}@anchor{11b}
16308 @subsubsection Dynamic Allocation Control
16311 The heap control switches -- @code{-H32} and @code{-H64} --
16312 determine whether dynamic allocation uses 32-bit or 64-bit memory.
16313 They only affect compiler-generated allocations via @code{__gnat_malloc};
16314 explicit calls to @code{malloc} and related functions from the C
16315 run-time library are unaffected.
16318 @table @asis
16320 @item @code{-H32}
16322 Allocate memory on 32-bit heap
16324 @item @code{-H64}
16326 Allocate memory on 64-bit heap.  This is the default
16327 unless explicitly overridden by a @code{'Size} clause on the access type.
16328 @end table
16330 These switches are only effective on VMS platforms.
16332 @node Binding with Non-Ada Main Programs,Binding Programs with No Main Subprogram,Dynamic Allocation Control,Switches for gnatbind
16333 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binding-with-non-ada-main-programs}@anchor{a0}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id40}@anchor{11c}
16334 @subsubsection Binding with Non-Ada Main Programs
16337 The description so far has assumed that the main
16338 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
16339 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
16340 program. GNAT also supports the building of executable programs where
16341 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
16342 written in Ada and compiled using GNAT (@ref{2c,,Mixed Language Programming}).
16343 The following switch is used in this situation:
16345 @quotation
16347 @geindex -n (gnatbind)
16348 @end quotation
16351 @table @asis
16353 @item @code{-n}
16355 No main program. The main program is not in Ada.
16356 @end table
16358 In this case, most of the functions of the binder are still required,
16359 but instead of generating a main program, the binder generates a file
16360 containing the following callable routines:
16362 @quotation
16364 @geindex adainit
16367 @table @asis
16369 @item @code{adainit}
16371 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
16372 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
16373 required before the first call to an Ada subprogram.
16375 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
16376 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
16377 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
16378 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
16379 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
16380 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
16381 that the FPU is in the right state.
16382 @end table
16384 @geindex adafinal
16387 @table @asis
16389 @item @code{adafinal}
16391 You must call this routine to perform any library-level finalization
16392 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
16393 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
16394 terminates.
16395 @end table
16396 @end quotation
16398 @geindex -n (gnatbind)
16400 @geindex Binder
16401 @geindex multiple input files
16403 If the @code{-n} switch
16404 is given, more than one ALI file may appear on
16405 the command line for @code{gnatbind}. The normal @code{closure}
16406 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
16407 the closure means finding out the set of units involved by tracing
16408 @emph{with} references. The reason it is necessary to be able to
16409 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
16410 more quite separate groups of Ada units.
16412 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
16413 file, unless overridden by the use of the @code{-o file}.
16415 @geindex -o (gnatbind)
16417 The output is an Ada unit in source form that can be compiled with GNAT.
16418 This compilation occurs automatically as part of the @code{gnatlink}
16419 processing.
16421 Currently the GNAT run-time requires a FPU using 80 bits mode
16422 precision. Under targets where this is not the default it is required to
16423 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
16424 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
16425 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
16426 where floating point computation could be broken after this call.
16428 @node Binding Programs with No Main Subprogram,,Binding with Non-Ada Main Programs,Switches for gnatbind
16429 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binding-programs-with-no-main-subprogram}@anchor{11d}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id41}@anchor{11e}
16430 @subsubsection Binding Programs with No Main Subprogram
16433 It is possible to have an Ada program which does not have a main
16434 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
16435 packages, then the finalization routines.
16437 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
16439 @quotation
16441 @geindex -z (gnatbind)
16442 @end quotation
16445 @table @asis
16447 @item @code{-z}
16449 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
16450 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
16451 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
16452 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
16453 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
16454 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
16455 the binder switch
16456 @code{-Wx} to override this default).
16457 @end table
16459 @node Command-Line Access,Search Paths for gnatbind,Switches for gnatbind,Binding with gnatbind
16460 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id42}@anchor{11f}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat command-line-access}@anchor{120}
16461 @subsection Command-Line Access
16464 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
16465 arguments and program name. In order for this interface to operate
16466 correctly, the two variables
16468 @example
16469 int gnat_argc;
16470 char **gnat_argv;
16471 @end example
16473 @geindex gnat_argv
16475 @geindex gnat_argc
16477 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
16478 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
16479 main program. With no @emph{n} present, @code{gnatbind}
16480 generates the C main program to automatically set these variables.
16481 If the @emph{n} switch is used, there is no automatic way to
16482 set these variables. If they are not set, the procedures in
16483 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
16484 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
16485 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
16486 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
16489 @node Search Paths for gnatbind,Examples of gnatbind Usage,Command-Line Access,Binding with gnatbind
16490 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat search-paths-for-gnatbind}@anchor{76}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id43}@anchor{121}
16491 @subsection Search Paths for @code{gnatbind}
16494 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
16495 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
16497 For source files, it follows exactly the same search rules as @code{gcc}
16498 (see @ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
16499 directories searched are:
16502 @itemize *
16504 @item 
16505 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
16506 the switch @code{-I-} is specified.
16508 @item 
16509 All directories specified by @code{-I}
16510 switches on the @code{gnatbind}
16511 command line, in the order given.
16513 @geindex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16515 @item 
16516 Each of the directories listed in the text file whose name is given
16517 by the 
16518 @geindex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16519 @geindex environment variable; ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16520 @code{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} environment variable.
16522 @geindex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16523 @geindex environment variable; ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16524 @code{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the gnat
16525 driver when project files are used. It should not normally be set
16526 by other means.
16528 @geindex ADA_OBJECTS_PATH
16530 @item 
16531 Each of the directories listed in the value of the
16532 @geindex ADA_OBJECTS_PATH
16533 @geindex environment variable; ADA_OBJECTS_PATH
16534 @code{ADA_OBJECTS_PATH} environment variable.
16535 Construct this value
16536 exactly as the 
16537 @geindex PATH
16538 @geindex environment variable; PATH
16539 @code{PATH} environment variable: a list of directory
16540 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
16541 of GNAT).
16543 @item 
16544 The content of the @code{ada_object_path} file which is part of the GNAT
16545 installation tree and is used to store standard libraries such as the
16546 GNAT Run-Time Library (RTL) unless the switch @code{-nostdlib} is
16547 specified. See @ref{71,,Installing a library}
16548 @end itemize
16550 @geindex -I (gnatbind)
16552 @geindex -aI (gnatbind)
16554 @geindex -aO (gnatbind)
16556 In the binder the switch @code{-I}
16557 is used to specify both source and
16558 library file paths. Use @code{-aI}
16559 instead if you want to specify
16560 source paths only, and @code{-aO}
16561 if you want to specify library paths
16562 only. This means that for the binder
16563 @code{-I@emph{dir}} is equivalent to
16564 @code{-aI@emph{dir}}
16565 @code{-aO`@emph{dir}}.
16566 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
16567 current working directory.
16569 @geindex Ada
16571 @geindex System
16573 @geindex Interfaces
16575 @geindex GNAT
16577 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
16578 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
16579 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
16580 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
16581 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
16582 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
16583 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
16584 different from the directory containing the sources. In a normal
16585 installation, you need not specify these directory names when compiling
16586 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
16587 cause these files to be found.
16589 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
16590 in compiling sources from multiple directories. This can make
16591 development environments much more flexible.
16593 @node Examples of gnatbind Usage,,Search Paths for gnatbind,Binding with gnatbind
16594 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id44}@anchor{122}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat examples-of-gnatbind-usage}@anchor{123}
16595 @subsection Examples of @code{gnatbind} Usage
16598 Here are some examples of @code{gnatbind} invovations:
16600 @quotation
16602 @example
16603 gnatbind hello
16604 @end example
16606 The main program @code{Hello} (source program in @code{hello.adb}) is
16607 bound using the standard switch settings. The generated main program is
16608 @code{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
16610 @example
16611 gnatbind hello -o mainprog.adb
16612 @end example
16614 The main program @code{Hello} (source program in @code{hello.adb}) is
16615 bound using the standard switch settings. The generated main program is
16616 @code{mainprog.adb} with the associated spec in
16617 @code{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
16618 spec. Note that if this option is used, then linking must be done manually,
16619 since gnatlink will not be able to find the generated file.
16620 @end quotation
16622 @node Linking with gnatlink,Using the GNU make Utility,Binding with gnatbind,Building Executable Programs with GNAT
16623 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id45}@anchor{124}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat linking-with-gnatlink}@anchor{c9}
16624 @section Linking with @code{gnatlink}
16627 @geindex gnatlink
16629 This chapter discusses @code{gnatlink}, a tool that links
16630 an Ada program and builds an executable file. This utility
16631 invokes the system linker (via the @code{gcc} command)
16632 with a correct list of object files and library references.
16633 @code{gnatlink} automatically determines the list of files and
16634 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
16635 generated by the @code{gnatbind} to determine this list.
16637 @menu
16638 * Running gnatlink:: 
16639 * Switches for gnatlink:: 
16641 @end menu
16643 @node Running gnatlink,Switches for gnatlink,,Linking with gnatlink
16644 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id46}@anchor{125}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat running-gnatlink}@anchor{126}
16645 @subsection Running @code{gnatlink}
16648 The form of the @code{gnatlink} command is
16650 @example
16651 $ gnatlink [ switches ] mainprog [.ali]
16652            [ non-Ada objects ] [ linker options ]
16653 @end example
16655 The arguments of @code{gnatlink} (switches, main @code{ALI} file,
16656 non-Ada objects
16657 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
16658 be mistaken for a main @code{ALI} file.
16659 Any file name @code{F} without the @code{.ali}
16660 extension will be taken as the main @code{ALI} file if a file exists
16661 whose name is the concatenation of @code{F} and @code{.ali}.
16663 @code{mainprog.ali} references the ALI file of the main program.
16664 The @code{.ali} extension of this file can be omitted. From this
16665 reference, @code{gnatlink} locates the corresponding binder file
16666 @code{b~mainprog.adb} and, using the information in this file along
16667 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
16668 linker command file to create the executable.
16670 The arguments other than the @code{gnatlink} switches and the main
16671 @code{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
16672 They typically include the names of
16673 object files for units written in other languages than Ada and any library
16674 references required to resolve references in any of these foreign language
16675 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
16677 @code{linker options} is an optional list of linker specific
16678 switches.
16679 The default linker called by gnatlink is @code{gcc} which in
16680 turn calls the appropriate system linker.
16682 One useful option for the linker is @code{-s}: it reduces the size of the
16683 executable by removing all symbol table and relocation information from the
16684 executable.
16686 Standard options for the linker such as @code{-lmy_lib} or
16687 @code{-Ldir} can be added as is.
16688 For options that are not recognized by
16689 @code{gcc} as linker options, use the @code{gcc} switches
16690 @code{-Xlinker} or @code{-Wl,}.
16692 Refer to the GCC documentation for
16693 details.
16695 Here is an example showing how to generate a linker map:
16697 @example
16698 $ gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE
16699 @end example
16701 Using @code{linker options} it is possible to set the program stack and
16702 heap size.
16703 See @ref{127,,Setting Stack Size from gnatlink} and
16704 @ref{128,,Setting Heap Size from gnatlink}.
16706 @code{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
16707 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
16708 @code{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
16709 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
16710 presented to the linker.
16712 @node Switches for gnatlink,,Running gnatlink,Linking with gnatlink
16713 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id47}@anchor{129}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gnatlink}@anchor{12a}
16714 @subsection Switches for @code{gnatlink}
16717 The following switches are available with the @code{gnatlink} utility:
16719 @geindex --version (gnatlink)
16722 @table @asis
16724 @item @code{--version}
16726 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
16727 @end table
16729 @geindex --help (gnatlink)
16732 @table @asis
16734 @item @code{--help}
16736 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
16737 all other options.
16738 @end table
16740 @geindex Command line length
16742 @geindex -f (gnatlink)
16745 @table @asis
16747 @item @code{-f}
16749 On some targets, the command line length is limited, and @code{gnatlink}
16750 will generate a separate file for the linker if the list of object files
16751 is too long.
16752 The @code{-f} switch forces this file
16753 to be generated even if
16754 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
16755 special situations where the command line length is exceeded.
16756 @end table
16758 @geindex Debugging information
16759 @geindex including
16761 @geindex -g (gnatlink)
16764 @table @asis
16766 @item @code{-g}
16768 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
16769 other words, @code{b~mainprog.adb}) to be compiled with @code{-g}.
16770 In addition, the binder does not delete the @code{b~mainprog.adb},
16771 @code{b~mainprog.o} and @code{b~mainprog.ali} files.
16772 Without @code{-g}, the binder removes these files by default.
16773 @end table
16775 @geindex -n (gnatlink)
16778 @table @asis
16780 @item @code{-n}
16782 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
16783 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
16784 the binder file.
16785 @end table
16787 @geindex -v (gnatlink)
16790 @table @asis
16792 @item @code{-v}
16794 Verbose mode. Causes additional information to be output, including a full
16795 list of the included object files.
16796 This switch option is most useful when you want
16797 to see what set of object files are being used in the link step.
16798 @end table
16800 @geindex -v -v (gnatlink)
16803 @table @asis
16805 @item @code{-v -v}
16807 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
16808 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
16809 @end table
16811 @geindex -o (gnatlink)
16814 @table @asis
16816 @item @code{-o @emph{exec-name}}
16818 @code{exec-name} specifies an alternate name for the generated
16819 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
16820 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
16821 an executable called @code{try}.
16822 @end table
16824 @geindex -B (gnatlink)
16827 @table @asis
16829 @item @code{-B@emph{dir}}
16831 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
16832 from @code{dir} instead of the default location. Only use this switch
16833 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
16834 See the @code{Directory Options} section in @cite{The_GNU_Compiler_Collection}
16835 for further details. You would normally use the @code{-b} or
16836 @code{-V} switch instead.
16837 @end table
16839 @geindex -M (gnatlink)
16842 @table @asis
16844 @item @code{-M}
16846 When linking an executable, create a map file. The name of the map file
16847 has the same name as the executable with extension ".map".
16848 @end table
16850 @geindex -M= (gnatlink)
16853 @table @asis
16855 @item @code{-M=@emph{mapfile}}
16857 When linking an executable, create a map file. The name of the map file is
16858 @code{mapfile}.
16859 @end table
16861 @geindex --GCC=compiler_name (gnatlink)
16864 @table @asis
16866 @item @code{--GCC=@emph{compiler_name}}
16868 Program used for compiling the binder file. The default is
16869 @code{gcc}. You need to use quotes around @code{compiler_name} if
16870 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
16871 As an example @code{--GCC="foo -x -y"} will instruct @code{gnatlink} to
16872 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @code{-c} is always
16873 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
16874 command that will be used by @code{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
16875 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
16876 itself must not include any embedded spaces. If the compiler executable is
16877 different from the default one (gcc or <prefix>-gcc), then the back-end
16878 switches in the ALI file are not used to compile the binder generated source.
16879 For example, this is the case with @code{--GCC="foo -x -y"}. But the back end
16880 switches will be used for @code{--GCC="gcc -gnatv"}. If several
16881 @code{--GCC=compiler_name} are used, only the last @code{compiler_name}
16882 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
16883 into account. Thus,
16884 @code{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
16885 @code{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
16886 @end table
16888 @geindex --LINK= (gnatlink)
16891 @table @asis
16893 @item @code{--LINK=@emph{name}}
16895 @code{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
16896 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
16897 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
16898 name for the linker is @code{gcc}. When this switch is used, the
16899 specified linker is called instead of @code{gcc} with exactly the same
16900 parameters that would have been passed to @code{gcc} so if the desired
16901 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
16902 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
16903 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
16904 switch.
16905 @end table
16907 @node Using the GNU make Utility,,Linking with gnatlink,Building Executable Programs with GNAT
16908 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-the-gnu-make-utility}@anchor{70}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id48}@anchor{12b}
16909 @section Using the GNU @code{make} Utility
16912 @geindex make (GNU)
16913 @geindex GNU make
16915 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
16916 problems. It does not explain how to write a makefile, nor does it try to replace the
16917 @code{gnatmake} utility (@ref{c6,,Building with gnatmake}).
16919 All the examples in this section are specific to the GNU version of
16920 make. Although @code{make} is a standard utility, and the basic language
16921 is the same, these examples use some advanced features found only in
16922 @code{GNU make}.
16924 @menu
16925 * Using gnatmake in a Makefile:: 
16926 * Automatically Creating a List of Directories:: 
16927 * Generating the Command Line Switches:: 
16928 * Overcoming Command Line Length Limits:: 
16930 @end menu
16932 @node Using gnatmake in a Makefile,Automatically Creating a List of Directories,,Using the GNU make Utility
16933 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-gnatmake-in-a-makefile}@anchor{12c}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id49}@anchor{12d}
16934 @subsection Using gnatmake in a Makefile
16937 @c index makefile (GNU make)
16939 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
16940 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
16941 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
16942 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
16943 time of very big applications while maintaining full coherence at
16944 each step of the build process.
16946 The list of dependencies are handled automatically by
16947 @code{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
16948 the appropriate directories.
16950 Note that you should also read the example on how to automatically
16951 create the list of directories
16952 (@ref{12e,,Automatically Creating a List of Directories})
16953 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
16955 @example
16956 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
16957 ## configuration:
16958 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
16959 ##    Each of these csc is put in its own directory.
16960 ##    Their name are referenced by the directory names.
16961 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
16962 ##    with static libraries
16963 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
16964 ##    csc is put in the top level directory (where the Makefile is).
16965 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
16966 ##                    \\_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
16967 ##                    \\_ ...
16968 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
16969 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
16970 ## gnatlink below)
16972 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
16973 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
16974 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
16976 # The list of computer software component for your project. This might be
16977 # generated automatically.
16978 CSC_LIST=aa bb cc
16980 # Name of the main program (no extension)
16981 MAIN=main
16983 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
16984 #NEED_FPIC=-fPIC
16986 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
16987 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
16988 # directory in the Object_Path.
16989 GLIB=...
16991 # The directories for the libraries
16992 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
16993 # could simply use the expanded form:
16994 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
16995 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
16997 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
16998     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
16999     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
17001 objects::
17002     # recompile the sources
17003     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
17005 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
17006 # by a new tool, gnatmlib
17007 $@{LIB_DIR@}:
17008     mkdir -p $@{dir $@@ @}
17009     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
17010     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
17012 # The dependencies for the modules
17013 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
17014 # make won't be able to do it itself.
17015 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
17016 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
17017 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
17019 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
17020 # program
17021 run::
17022     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
17024 clean::
17025     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
17026     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
17027     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
17028     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
17029 @end example
17031 @node Automatically Creating a List of Directories,Generating the Command Line Switches,Using gnatmake in a Makefile,Using the GNU make Utility
17032 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id50}@anchor{12f}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat automatically-creating-a-list-of-directories}@anchor{12e}
17033 @subsection Automatically Creating a List of Directories
17036 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
17037 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
17038 specify each of them by hand, since you then have full control over what
17039 is the proper order for these directories, which ones should be
17040 included.
17042 However, in larger projects, which might involve hundreds of
17043 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
17044 automatically.
17046 The example below presents two methods. The first one, although less
17047 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
17048 characters, that are automatically expanded by @code{make}. Its
17049 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
17050 organization of your project, such as for instance the directory tree
17051 depth, whether some directories are found in a separate tree, etc.
17053 The second method is the most general one. It requires an external
17054 program, called @code{find}, which is standard on all Unix systems. All
17055 the directories found under a given root directory will be added to the
17056 list.
17058 @example
17059 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
17060 # All the directories can contain any number of files
17061 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
17062 #                       ->  ab
17063 #                       ->  ac
17064 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
17065 #                       ->  bb
17066 #                       ->  bc
17067 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
17068 # you need this list (see the other examples in this section)
17070 # The root of your project's directory hierarchy
17071 ROOT_DIRECTORY=.
17073 ####
17074 # First method: specify explicitly the list of directories
17075 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
17076 ####
17078 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
17080 ####
17081 # Second method: use wildcards
17082 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
17083 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
17084 # to avoid duplicate directory names.
17085 # We thus use make's `@w{`}dir`@w{`} and `@w{`}sort`@w{`} functions.
17086 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
17087 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
17088 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
17089 ####
17091 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
17092                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
17094 ####
17095 # Third method: use an external program
17096 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
17097 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
17098 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
17099 ####
17101 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
17102 @end example
17104 @node Generating the Command Line Switches,Overcoming Command Line Length Limits,Automatically Creating a List of Directories,Using the GNU make Utility
17105 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id51}@anchor{130}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat generating-the-command-line-switches}@anchor{131}
17106 @subsection Generating the Command Line Switches
17109 Once you have created the list of directories as explained in the
17110 previous section (@ref{12e,,Automatically Creating a List of Directories}),
17111 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
17113 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
17114 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
17115 of directories.
17117 @example
17118 # see "Automatically creating a list of directories" to create
17119 # these variables
17120 SOURCE_DIRS=
17121 OBJECT_DIRS=
17123 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
17124 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
17126 all:
17127         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
17128 @end example
17130 @node Overcoming Command Line Length Limits,,Generating the Command Line Switches,Using the GNU make Utility
17131 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat overcoming-command-line-length-limits}@anchor{132}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id52}@anchor{133}
17132 @subsection Overcoming Command Line Length Limits
17135 One problem that might be encountered on big projects is that many
17136 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
17137 gnatmake the list of source and object directories.
17139 This example shows how you can set up environment variables, which will
17140 make @code{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
17141 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
17142 even none on most systems).
17144 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
17145 using one of the methods presented in
17146 @ref{12e,,Automatically Creating a List of Directories}.
17147 For the sake of completeness, we assume that the object
17148 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
17150 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
17151 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
17152 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
17153 make behavior which is to expand the variables only when they are
17154 actually used.
17156 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
17157 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
17159 @example
17160 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECTS_PATH.
17161 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
17162 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
17163 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECTS_PATH).
17164 # You can of course have different values for these variables.
17166 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
17167 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
17168 # library is installed.
17170 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
17171 # variables
17172 SOURCE_DIRS=
17173 OBJECT_DIRS=
17175 empty:=
17176 space:=$@{empty@} $@{empty@}
17177 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
17178 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
17179 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
17180 ADA_OBJECTS_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
17181 export ADA_INCLUDE_PATH
17182 export ADA_OBJECTS_PATH
17184 all:
17185         gnatmake main_unit
17186 @end example
17188 @node GNAT Utility Programs,GNAT and Program Execution,Building Executable Programs with GNAT,Top
17189 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs doc}@anchor{134}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs gnat-utility-programs}@anchor{b}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id1}@anchor{135}
17190 @chapter GNAT Utility Programs
17193 This chapter describes a number of utility programs:
17197 @itemize *
17199 @item 
17200 @ref{136,,The File Cleanup Utility gnatclean}
17202 @item 
17203 @ref{137,,The GNAT Library Browser gnatls}
17204 @end itemize
17206 Other GNAT utilities are described elsewhere in this manual:
17209 @itemize *
17211 @item 
17212 @ref{42,,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname}
17214 @item 
17215 @ref{4c,,File Name Krunching with gnatkr}
17217 @item 
17218 @ref{1d,,Renaming Files with gnatchop}
17220 @item 
17221 @ref{8f,,Preprocessing with gnatprep}
17222 @end itemize
17224 @menu
17225 * The File Cleanup Utility gnatclean:: 
17226 * The GNAT Library Browser gnatls:: 
17228 @end menu
17230 @node The File Cleanup Utility gnatclean,The GNAT Library Browser gnatls,,GNAT Utility Programs
17231 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id2}@anchor{138}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs the-file-cleanup-utility-gnatclean}@anchor{136}
17232 @section The File Cleanup Utility @code{gnatclean}
17235 @geindex File cleanup tool
17237 @geindex gnatclean
17239 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
17240 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
17241 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
17242 generated files and executable files.
17244 @menu
17245 * Running gnatclean:: 
17246 * Switches for gnatclean:: 
17248 @end menu
17250 @node Running gnatclean,Switches for gnatclean,,The File Cleanup Utility gnatclean
17251 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs running-gnatclean}@anchor{139}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id3}@anchor{13a}
17252 @subsection Running @code{gnatclean}
17255 The @code{gnatclean} command has the form:
17257 @quotation
17259 @example
17260 $ gnatclean switches names
17261 @end example
17262 @end quotation
17264 where @code{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.ads} and
17265 @code{adb} may be omitted. If a project file is specified using switch
17266 @code{-P}, then @code{names} may be completely omitted.
17268 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
17269 if switch @code{-c} is not specified, by the binder and
17270 the linker. In informative-only mode, specified by switch
17271 @code{-n}, the list of files that would have been deleted in
17272 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
17274 @node Switches for gnatclean,,Running gnatclean,The File Cleanup Utility gnatclean
17275 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id4}@anchor{13b}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs switches-for-gnatclean}@anchor{13c}
17276 @subsection Switches for @code{gnatclean}
17279 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
17281 @geindex --version (gnatclean)
17284 @table @asis
17286 @item @code{--version}
17288 Display copyright and version, then exit disregarding all other options.
17289 @end table
17291 @geindex --help (gnatclean)
17294 @table @asis
17296 @item @code{--help}
17298 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17299 all other options.
17301 @item @code{--subdirs=@emph{subdir}}
17303 Actual object directory of each project file is the subdirectory subdir of the
17304 object directory specified or defaulted in the project file.
17306 @item @code{--unchecked-shared-lib-imports}
17308 By default, shared library projects are not allowed to import static library
17309 projects. When this switch is used on the command line, this restriction is
17310 relaxed.
17311 @end table
17313 @geindex -c (gnatclean)
17316 @table @asis
17318 @item @code{-c}
17320 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
17321 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
17322 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
17323 @end table
17325 @geindex -D (gnatclean)
17328 @table @asis
17330 @item @code{-D @emph{dir}}
17332 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory @code{dir}.
17333 @end table
17335 @geindex -F (gnatclean)
17338 @table @asis
17340 @item @code{-F}
17342 When using project files, if some errors or warnings are detected during
17343 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
17344 -v), then error lines start with the full path name of the project
17345 file, rather than its simple file name.
17346 @end table
17348 @geindex -h (gnatclean)
17351 @table @asis
17353 @item @code{-h}
17355 Output a message explaining the usage of @code{gnatclean}.
17356 @end table
17358 @geindex -n (gnatclean)
17361 @table @asis
17363 @item @code{-n}
17365 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
17366 that would have been deleted if this switch was not specified.
17367 @end table
17369 @geindex -P (gnatclean)
17372 @table @asis
17374 @item @code{-P@emph{project}}
17376 Use project file @code{project}. Only one such switch can be used.
17377 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
17378 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
17379 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
17380 on the command line.
17381 @end table
17383 @geindex -q (gnatclean)
17386 @table @asis
17388 @item @code{-q}
17390 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
17391 verbose mode (switch -v) or in informative-only mode
17392 (switch -n).
17393 @end table
17395 @geindex -r (gnatclean)
17398 @table @asis
17400 @item @code{-r}
17402 When a project file is specified (using switch -P),
17403 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
17404 is not specified, only the files related to the main project file are to be
17405 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
17406 @end table
17408 @geindex -v (gnatclean)
17411 @table @asis
17413 @item @code{-v}
17415 Verbose mode.
17416 @end table
17418 @geindex -vP (gnatclean)
17421 @table @asis
17423 @item @code{-vP@emph{x}}
17425 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
17426 @ref{cf,,Switches Related to Project Files}.
17427 @end table
17429 @geindex -X (gnatclean)
17432 @table @asis
17434 @item @code{-X@emph{name}=@emph{value}}
17436 Indicates that external variable @code{name} has the value @code{value}.
17437 The Project Manager will use this value for occurrences of
17438 @code{external(name)} when parsing the project file.
17439 See @ref{cf,,Switches Related to Project Files}.
17440 @end table
17442 @geindex -aO (gnatclean)
17445 @table @asis
17447 @item @code{-aO@emph{dir}}
17449 When searching for ALI and object files, look in directory @code{dir}.
17450 @end table
17452 @geindex -I (gnatclean)
17455 @table @asis
17457 @item @code{-I@emph{dir}}
17459 Equivalent to @code{-aO@emph{dir}}.
17460 @end table
17462 @geindex -I- (gnatclean)
17464 @geindex Source files
17465 @geindex suppressing search
17468 @table @asis
17470 @item @code{-I-}
17472 Do not look for ALI or object files in the directory
17473 where @code{gnatclean} was invoked.
17474 @end table
17476 @node The GNAT Library Browser gnatls,,The File Cleanup Utility gnatclean,GNAT Utility Programs
17477 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs the-gnat-library-browser-gnatls}@anchor{137}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id5}@anchor{13d}
17478 @section The GNAT Library Browser @code{gnatls}
17481 @geindex Library browser
17483 @geindex gnatls
17485 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
17486 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
17487 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
17488 as well as various characteristics.
17490 @menu
17491 * Running gnatls:: 
17492 * Switches for gnatls:: 
17493 * Example of gnatls Usage:: 
17495 @end menu
17497 @node Running gnatls,Switches for gnatls,,The GNAT Library Browser gnatls
17498 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id6}@anchor{13e}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs running-gnatls}@anchor{13f}
17499 @subsection Running @code{gnatls}
17502 The @code{gnatls} command has the form
17504 @quotation
17506 @example
17507 $ gnatls switches object_or_ali_file
17508 @end example
17509 @end quotation
17511 The main argument is the list of object or @code{ali} files
17512 (see @ref{28,,The Ada Library Information Files})
17513 for which information is requested.
17515 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
17516 four-column listing. Each line represents information for a specific
17517 object. The first column gives the full path of the object, the second
17518 column gives the name of the principal unit in this object, the third
17519 column gives the status of the source and the fourth column gives the
17520 full path of the source representing this unit.
17521 Here is a simple example of use:
17523 @quotation
17525 @example
17526 $ gnatls *.o
17527 ./demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
17528 ./demo2.o            demo2             OK demo2.adb
17529 ./hello.o            h1                OK hello.adb
17530 ./instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
17531 ./instr.o            instr             OK instr.adb
17532 ./tef.o              tef              DIF tef.adb
17533 ./text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
17534 ./tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
17535 @end example
17536 @end quotation
17538 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
17539 contained in
17540 object file @code{demo1.o} is demo1, whose main source is in
17541 @code{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
17542 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
17543 qualifier which can be:
17546 @table @asis
17548 @item @emph{OK (unchanged)}
17550 The version of the source file used for the compilation of the
17551 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
17553 @item @emph{MOK (slightly modified)}
17555 The version of the source file used for the compilation of the
17556 specified unit differs from the actual source file but not enough to
17557 require recompilation. If you use gnatmake with the option
17558 @code{-m} (minimal recompilation), a file marked
17559 MOK will not be recompiled.
17561 @item @emph{DIF (modified)}
17563 No version of the source found on the path corresponds to the source
17564 used to build this object.
17566 @item @emph{??? (file not found)}
17568 No source file was found for this unit.
17570 @item @emph{HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)}
17572 The version of the source that corresponds exactly to the source used
17573 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
17574 version of the same source that has been modified.
17575 @end table
17577 @node Switches for gnatls,Example of gnatls Usage,Running gnatls,The GNAT Library Browser gnatls
17578 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id7}@anchor{140}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs switches-for-gnatls}@anchor{141}
17579 @subsection Switches for @code{gnatls}
17582 @code{gnatls} recognizes the following switches:
17584 @geindex --version (gnatls)
17587 @table @asis
17589 @item @code{--version}
17591 Display copyright and version, then exit disregarding all other options.
17592 @end table
17594 @geindex --help (gnatls)
17597 @table @asis
17599 @item @code{--help}
17601 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17602 all other options.
17603 @end table
17605 @geindex -a (gnatls)
17608 @table @asis
17610 @item @code{-a}
17612 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
17613 Especially useful with @code{-d}.
17614 @end table
17616 @geindex -d (gnatls)
17619 @table @asis
17621 @item @code{-d}
17623 List sources from which specified units depend on.
17624 @end table
17626 @geindex -h (gnatls)
17629 @table @asis
17631 @item @code{-h}
17633 Output the list of options.
17634 @end table
17636 @geindex -o (gnatls)
17639 @table @asis
17641 @item @code{-o}
17643 Only output information about object files.
17644 @end table
17646 @geindex -s (gnatls)
17649 @table @asis
17651 @item @code{-s}
17653 Only output information about source files.
17654 @end table
17656 @geindex -u (gnatls)
17659 @table @asis
17661 @item @code{-u}
17663 Only output information about compilation units.
17664 @end table
17666 @geindex -files (gnatls)
17669 @table @asis
17671 @item @code{-files=@emph{file}}
17673 Take as arguments the files listed in text file @code{file}.
17674 Text file @code{file} may contain empty lines that are ignored.
17675 Each nonempty line should contain the name of an existing file.
17676 Several such switches may be specified simultaneously.
17677 @end table
17679 @geindex -aO (gnatls)
17681 @geindex -aI (gnatls)
17683 @geindex -I (gnatls)
17685 @geindex -I- (gnatls)
17688 @table @asis
17690 @item @code{-aO@emph{dir}}, @code{-aI@emph{dir}}, @code{-I@emph{dir}}, @code{-I-}, @code{-nostdinc}
17692 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @code{gnatmake}
17693 flags (@ref{cd,,Switches for gnatmake}).
17694 @end table
17696 @geindex -aP (gnatls)
17699 @table @asis
17701 @item @code{-aP@emph{dir}}
17703 Add @code{dir} at the beginning of the project search dir.
17704 @end table
17706 @geindex --RTS (gnatls)
17709 @table @asis
17711 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
17713 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
17714 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{cd,,Switches for gnatmake}).
17715 @end table
17717 @geindex -v (gnatls)
17720 @table @asis
17722 @item @code{-v}
17724 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
17725 the default column layout but instead use long format giving as much as
17726 information possible on each requested units, including special
17727 characteristics such as:
17730 @itemize *
17732 @item 
17733 @emph{Preelaborable}: The unit is preelaborable in the Ada sense.
17735 @item 
17736 @emph{No_Elab_Code}:  No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
17738 @item 
17739 @emph{Pure}: The unit is pure in the Ada sense.
17741 @item 
17742 @emph{Elaborate_Body}: The unit contains a pragma Elaborate_Body.
17744 @item 
17745 @emph{Remote_Types}: The unit contains a pragma Remote_Types.
17747 @item 
17748 @emph{Shared_Passive}: The unit contains a pragma Shared_Passive.
17750 @item 
17751 @emph{Predefined}: This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
17752 by the user.
17754 @item 
17755 @emph{Remote_Call_Interface}: The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
17756 @end itemize
17757 @end table
17759 @node Example of gnatls Usage,,Switches for gnatls,The GNAT Library Browser gnatls
17760 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id8}@anchor{142}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs example-of-gnatls-usage}@anchor{143}
17761 @subsection Example of @code{gnatls} Usage
17764 Example of using the verbose switch. Note how the source and
17765 object paths are affected by the -I switch.
17767 @quotation
17769 @example
17770 $ gnatls -v -I.. demo1.o
17772 GNATLS 5.03w (20041123-34)
17773 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
17775 Source Search Path:
17776    <Current_Directory>
17777    ../
17778    /home/comar/local/adainclude/
17780 Object Search Path:
17781    <Current_Directory>
17782    ../
17783    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
17785 Project Search Path:
17786    <Current_Directory>
17787    /home/comar/local/lib/gnat/
17789 ./demo1.o
17790    Unit =>
17791      Name   => demo1
17792      Kind   => subprogram body
17793      Flags  => No_Elab_Code
17794      Source => demo1.adb    modified
17795 @end example
17796 @end quotation
17798 The following is an example of use of the dependency list.
17799 Note the use of the -s switch
17800 which gives a straight list of source files. This can be useful for
17801 building specialized scripts.
17803 @quotation
17805 @example
17806 $ gnatls -d demo2.o
17807 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
17808                          OK gen_list.ads
17809                          OK gen_list.adb
17810                          OK instr.ads
17811                          OK instr-child.ads
17813 $ gnatls -d -s -a demo1.o
17814 demo1.adb
17815 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
17816 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
17817 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
17818 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
17819 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
17820 gen_list.ads
17821 gen_list.adb
17822 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
17823 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
17824 instr.ads
17825 /home/comar/local/adainclude/system.ads
17826 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
17827 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
17828 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
17829 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
17830 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
17831 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
17832 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
17833 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
17834 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
17835 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
17836 @end example
17837 @end quotation
17846 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
17848 @node GNAT and Program Execution,Platform-Specific Information,GNAT Utility Programs,Top
17849 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution gnat-and-program-execution}@anchor{c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution doc}@anchor{144}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id1}@anchor{145}
17850 @chapter GNAT and Program Execution
17853 This chapter covers several topics:
17856 @itemize *
17858 @item 
17859 @ref{146,,Running and Debugging Ada Programs}
17861 @item 
17862 @ref{147,,Profiling}
17864 @item 
17865 @ref{148,,Improving Performance}
17867 @item 
17868 @ref{149,,Overflow Check Handling in GNAT}
17870 @item 
17871 @ref{14a,,Performing Dimensionality Analysis in GNAT}
17873 @item 
17874 @ref{14b,,Stack Related Facilities}
17876 @item 
17877 @ref{14c,,Memory Management Issues}
17878 @end itemize
17880 @menu
17881 * Running and Debugging Ada Programs:: 
17882 * Profiling:: 
17883 * Improving Performance:: 
17884 * Overflow Check Handling in GNAT:: 
17885 * Performing Dimensionality Analysis in GNAT:: 
17886 * Stack Related Facilities:: 
17887 * Memory Management Issues:: 
17889 @end menu
17891 @node Running and Debugging Ada Programs,Profiling,,GNAT and Program Execution
17892 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id2}@anchor{146}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution running-and-debugging-ada-programs}@anchor{14d}
17893 @section Running and Debugging Ada Programs
17896 @geindex Debugging
17898 This section discusses how to debug Ada programs.
17900 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
17903 @itemize *
17905 @item 
17906 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
17907 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
17908 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
17909 the program.
17911 @item 
17912 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
17913 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
17914 results, or may terminate abnormally with some exception.
17916 @item 
17917 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
17918 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
17919 the incorrect user program.
17920 @end itemize
17922 @geindex Debugger
17924 @geindex gdb
17926 @menu
17927 * The GNAT Debugger GDB:: 
17928 * Running GDB:: 
17929 * Introduction to GDB Commands:: 
17930 * Using Ada Expressions:: 
17931 * Calling User-Defined Subprograms:: 
17932 * Using the next Command in a Function:: 
17933 * Stopping When Ada Exceptions Are Raised:: 
17934 * Ada Tasks:: 
17935 * Debugging Generic Units:: 
17936 * Remote Debugging with gdbserver:: 
17937 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate:: 
17938 * Naming Conventions for GNAT Source Files:: 
17939 * Getting Internal Debugging Information:: 
17940 * Stack Traceback:: 
17941 * Pretty-Printers for the GNAT runtime:: 
17943 @end menu
17945 @node The GNAT Debugger GDB,Running GDB,,Running and Debugging Ada Programs
17946 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution the-gnat-debugger-gdb}@anchor{14e}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id3}@anchor{14f}
17947 @subsection The GNAT Debugger GDB
17950 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
17951 can be used to debug mixed-language programs compiled with @code{gcc},
17952 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
17953 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
17954 complex Ada data structures.
17956 See @cite{Debugging with GDB},
17957 for full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
17958 its usage on programs. This manual should be consulted for full
17959 details. The section that follows is a brief introduction to the
17960 philosophy and use of @code{GDB}.
17962 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
17963 information into the generated object file, including information on
17964 line numbers, and on declared types and variables. This information is
17965 separate from the generated code. It makes the object files considerably
17966 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
17967 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
17968 generation of debug information is triggered by the use of the
17969 @code{-g} switch in the @code{gcc} or @code{gnatmake} command
17970 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
17971 the use of these options does not change the generated code.
17973 The debugging information is written in standard system formats that
17974 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
17975 of the information is typically designed to describe C types and
17976 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
17977 details about Ada types and variables to be encoded into these
17978 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
17979 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
17980 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
17981 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
17983 When a program is bound and linked, the debugging information is
17984 collected from the object files, and stored in the executable image of
17985 the program. Again, this process significantly increases the size of
17986 the generated executable file, but it does not increase the size of
17987 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
17988 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
17989 not present, and takes no more actual memory.
17991 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
17992 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
17993 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
17994 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
17995 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
17996 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
17997 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
17998 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
17999 the debugging information and can respond to user commands to inspect
18000 variables, and more generally to report on the state of execution.
18002 @node Running GDB,Introduction to GDB Commands,The GNAT Debugger GDB,Running and Debugging Ada Programs
18003 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id4}@anchor{150}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution running-gdb}@anchor{151}
18004 @subsection Running GDB
18007 This section describes how to initiate the debugger.
18009 The debugger can be launched from a @code{GNAT Studio} menu or
18010 directly from the command line. The description below covers the latter use.
18011 All the commands shown can be used in the @code{GNAT Studio} debug console window,
18012 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
18014 The command to run @code{GDB} is
18016 @quotation
18018 @example
18019 $ gdb program
18020 @end example
18021 @end quotation
18023 where @code{program} is the name of the executable file. This
18024 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
18025 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
18026 exactly as if the debugger were not present. The following section
18027 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
18029 @node Introduction to GDB Commands,Using Ada Expressions,Running GDB,Running and Debugging Ada Programs
18030 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution introduction-to-gdb-commands}@anchor{152}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id5}@anchor{153}
18031 @subsection Introduction to GDB Commands
18034 @code{GDB} contains a large repertoire of commands.
18035 See @cite{Debugging with GDB} for extensive documentation on the use
18036 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
18037 the command @emph{help} invoked from within GDB activates a simple help
18038 facility which summarizes the available commands and their options.
18039 In this section we summarize a few of the most commonly
18040 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
18041 a simple program with debugging information and experiment with the use of
18042 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
18043 following section.
18046 @itemize *
18048 @item 
18050 @table @asis
18052 @item @code{set args @emph{arguments}}
18054 The @emph{arguments} list above is a list of arguments to be passed to
18055 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
18056 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
18057 command is not needed if the program does not require arguments.
18058 @end table
18060 @item 
18062 @table @asis
18064 @item @code{run}
18066 The @code{run} command causes execution of the program to start from
18067 the beginning. If the program is already running, that is to say if
18068 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
18069 for confirmation that you want to abandon the current execution and
18070 restart.
18071 @end table
18073 @item 
18075 @table @asis
18077 @item @code{breakpoint @emph{location}}
18079 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
18080 execution will halt and @code{GDB} will await further
18081 commands. @emph{location} is
18082 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
18083 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
18084 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
18085 those subprograms you want to breakpoint. You can also
18086 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
18087 and execution encounters the breakpoint, then the program
18088 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
18089 printing the line of code before which the program is halted.
18090 @end table
18092 @item 
18094 @table @asis
18096 @item @code{catch exception @emph{name}}
18098 This command causes the program execution to stop whenever exception
18099 @code{name} is raised.  If @code{name} is omitted, then the execution is
18100 suspended when any exception is raised.
18101 @end table
18103 @item 
18105 @table @asis
18107 @item @code{print @emph{expression}}
18109 This will print the value of the given expression. Most simple
18110 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
18111 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
18112 @end table
18114 @item 
18116 @table @asis
18118 @item @code{continue}
18120 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
18121 termination of the program.
18122 @end table
18124 @item 
18126 @table @asis
18128 @item @code{step}
18130 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
18131 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
18132 the called subprogram.
18133 @end table
18135 @item 
18137 @table @asis
18139 @item @code{next}
18141 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
18142 returns from the call.
18143 @end table
18145 @item 
18147 @table @asis
18149 @item @code{list}
18151 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
18152 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
18153 relevant source file displayed. Successive applications of this command
18154 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
18155 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
18156 @end table
18158 @item 
18160 @table @asis
18162 @item @code{backtrace}
18164 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
18165 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
18166 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
18167 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
18168 @end table
18170 @item 
18172 @table @asis
18174 @item @code{up}
18176 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
18177 to the current frame. The command @code{up} can be used to
18178 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
18179 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
18180 @end table
18182 @item 
18184 @table @asis
18186 @item @code{down}
18188 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
18189 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
18190 @end table
18192 @item 
18194 @table @asis
18196 @item @code{frame @emph{n}}
18198 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
18199 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
18200 @end table
18202 @item 
18204 @table @asis
18206 @item @code{kill}
18208 Kills the child process in which the program is running under GDB.
18209 This may be useful for several purposes:
18212 @itemize *
18214 @item 
18215 It allows you to recompile and relink your program, since on many systems
18216 you cannot regenerate an executable file while it is running in a process.
18218 @item 
18219 You can run your program outside the debugger, on systems that do not
18220 permit executing a program outside GDB while breakpoints are set
18221 within GDB.
18223 @item 
18224 It allows you to debug a core dump rather than a running process.
18225 @end itemize
18226 @end table
18227 @end itemize
18229 The above list is a very short introduction to the commands that
18230 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
18231 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
18232 the ability to debug at the machine instruction level and many other
18233 features are described in detail in @cite{Debugging with GDB}.
18234 Note that most commands can be abbreviated
18235 (for example, c for continue, bt for backtrace).
18237 @node Using Ada Expressions,Calling User-Defined Subprograms,Introduction to GDB Commands,Running and Debugging Ada Programs
18238 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id6}@anchor{154}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution using-ada-expressions}@anchor{155}
18239 @subsection Using Ada Expressions
18242 @geindex Ada expressions (in gdb)
18244 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
18245 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
18247 @quotation
18250 @itemize *
18252 @item 
18253 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
18254 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
18255 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
18256 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
18258 @item 
18259 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
18260 are not particularly relevant in a debugging context.
18262 @item 
18263 That brevity is important to the @code{GDB} user.
18264 @end itemize
18265 @end quotation
18267 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
18268 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
18269 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
18270 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
18271 @code{GDB} asks the user's intent.
18273 For details on the supported Ada syntax, see @cite{Debugging with GDB}.
18275 @node Calling User-Defined Subprograms,Using the next Command in a Function,Using Ada Expressions,Running and Debugging Ada Programs
18276 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id7}@anchor{156}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution calling-user-defined-subprograms}@anchor{157}
18277 @subsection Calling User-Defined Subprograms
18280 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
18281 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
18282 a subprogram call statement in the form:
18284 @quotation
18286 @example
18287 call subprogram-name (parameters)
18288 @end example
18289 @end quotation
18291 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
18292 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
18293 @code{GDB} commands.
18295 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
18296 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
18297 can include variables from the program being debugged. The
18298 subprogram must be defined
18299 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
18300 subprogram within the environment of your program execution (which
18301 means that the subprogram is free to access or even modify variables
18302 within your program).
18304 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
18305 debugging routines that are tailored to particular data structures
18306 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
18307 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
18308 of its physical layout. After all, the standard
18309 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
18310 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
18311 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
18313 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
18314 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
18315 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
18316 is an index into a table of nodes).
18317 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
18318 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
18319 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
18320 a useful high level representation of the tree node, which includes the
18321 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
18322 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
18323 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
18324 look at the body of the PN procedure in the stated file.
18326 Another useful application of this capability is to deal with situations of
18327 complex data which are not handled suitably by GDB. For example, if you specify
18328 Convention Fortran for a multi-dimensional array, GDB does not know that
18329 the ordering of array elements has been switched and will not properly
18330 address the array elements. In such a case, instead of trying to print the
18331 elements directly from GDB, you can write a callable procedure that prints
18332 the elements in the desired format.
18334 @node Using the next Command in a Function,Stopping When Ada Exceptions Are Raised,Calling User-Defined Subprograms,Running and Debugging Ada Programs
18335 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution using-the-next-command-in-a-function}@anchor{158}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id8}@anchor{159}
18336 @subsection Using the @emph{next} Command in a Function
18339 When you use the @code{next} command in a function, the current source
18340 location will advance to the next statement as usual. A special case
18341 arises in the case of a @code{return} statement.
18343 Part of the code for a return statement is the 'epilogue' of the function.
18344 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
18345 this epilogue code, and it is typically associated with the last return
18346 statement in the function if there is more than one return. In some
18347 implementations, this epilogue is associated with the first statement
18348 of the function.
18350 The result is that if you use the @code{next} command from a return
18351 statement that is not the last return statement of the function you
18352 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
18353 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
18354 The value returned is always that from the first return statement
18355 that was stepped through.
18357 @node Stopping When Ada Exceptions Are Raised,Ada Tasks,Using the next Command in a Function,Running and Debugging Ada Programs
18358 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stopping-when-ada-exceptions-are-raised}@anchor{15a}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id9}@anchor{15b}
18359 @subsection Stopping When Ada Exceptions Are Raised
18362 @geindex Exceptions (in gdb)
18364 You can set catchpoints that stop the program execution when your program
18365 raises selected exceptions.
18368 @itemize *
18370 @item 
18372 @table @asis
18374 @item @code{catch exception}
18376 Set a catchpoint that stops execution whenever (any task in the) program
18377 raises any exception.
18378 @end table
18380 @item 
18382 @table @asis
18384 @item @code{catch exception @emph{name}}
18386 Set a catchpoint that stops execution whenever (any task in the) program
18387 raises the exception @emph{name}.
18388 @end table
18390 @item 
18392 @table @asis
18394 @item @code{catch exception unhandled}
18396 Set a catchpoint that stops executing whenever (any task in the) program
18397 raises an exception for which there is no handler.
18398 @end table
18400 @item 
18402 @table @asis
18404 @item @code{info exceptions}, @code{info exceptions @emph{regexp}}
18406 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
18407 exceptions within Ada programs. With a regular expression, @emph{regexp}, as
18408 argument, prints out only those exceptions whose name matches @emph{regexp}.
18409 @end table
18410 @end itemize
18412 @geindex Tasks (in gdb)
18414 @node Ada Tasks,Debugging Generic Units,Stopping When Ada Exceptions Are Raised,Running and Debugging Ada Programs
18415 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution ada-tasks}@anchor{15c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id10}@anchor{15d}
18416 @subsection Ada Tasks
18419 @code{GDB} allows the following task-related commands:
18422 @itemize *
18424 @item 
18426 @table @asis
18428 @item @code{info tasks}
18430 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
18432 @example
18433 (gdb) info tasks
18434   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
18435    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
18436    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
18437    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
18438 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
18439 @end example
18441 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
18442 currently running task. The first column lists the task ID that is used
18443 to refer to tasks in the following commands.
18444 @end table
18445 @end itemize
18447 @geindex Breakpoints and tasks
18450 @itemize *
18452 @item 
18453 @code{break`@w{`}*linespec* `@w{`}task} @emph{taskid}, @code{break} @emph{linespec} @code{task} @emph{taskid} @code{if} ...
18455 @quotation
18457 These commands are like the @code{break ... thread ...}.
18458 @emph{linespec} specifies source lines.
18460 Use the qualifier @code{task @emph{taskid}} with a breakpoint command
18461 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
18462 particular Ada task reaches this breakpoint. @emph{taskid} is one of the
18463 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
18464 column of the @code{info tasks} display.
18466 If you do not specify @code{task @emph{taskid}} when you set a
18467 breakpoint, the breakpoint applies to @emph{all} tasks of your
18468 program.
18470 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
18471 well; in this case, place @code{task @emph{taskid}} before the
18472 breakpoint condition (before the @code{if}).
18473 @end quotation
18474 @end itemize
18476 @geindex Task switching (in gdb)
18479 @itemize *
18481 @item 
18482 @code{task @emph{taskno}}
18484 @quotation
18486 This command allows switching to the task referred by @emph{taskno}. In
18487 particular, this allows browsing of the backtrace of the specified
18488 task. It is advisable to switch back to the original task before
18489 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
18490 perturbed.
18491 @end quotation
18492 @end itemize
18494 For more detailed information on the tasking support,
18495 see @cite{Debugging with GDB}.
18497 @geindex Debugging Generic Units
18499 @geindex Generics
18501 @node Debugging Generic Units,Remote Debugging with gdbserver,Ada Tasks,Running and Debugging Ada Programs
18502 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution debugging-generic-units}@anchor{15e}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id11}@anchor{15f}
18503 @subsection Debugging Generic Units
18506 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
18507 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
18508 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
18510 It is not possible to refer to the original generic entities in
18511 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
18512 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
18514 @quotation
18516 @example
18517 procedure g is
18519    generic package k is
18520       procedure kp (v1 : in out integer);
18521    end k;
18523    package body k is
18524       procedure kp (v1 : in out integer) is
18525       begin
18526          v1 := v1 + 1;
18527       end kp;
18528    end k;
18530    package k1 is new k;
18531    package k2 is new k;
18533    var : integer := 1;
18535 begin
18536    k1.kp (var);
18537    k2.kp (var);
18538    k1.kp (var);
18539    k2.kp (var);
18540 end;
18541 @end example
18542 @end quotation
18544 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
18545 use the command:
18547 @quotation
18549 @example
18550 (gdb) break g.k2.kp
18551 @end example
18552 @end quotation
18554 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
18555 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
18556 other units.
18558 @geindex Remote Debugging with gdbserver
18560 @node Remote Debugging with gdbserver,GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate,Debugging Generic Units,Running and Debugging Ada Programs
18561 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution remote-debugging-with-gdbserver}@anchor{160}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id12}@anchor{161}
18562 @subsection Remote Debugging with gdbserver
18565 On platforms where gdbserver is supported, it is possible to use this tool
18566 to debug your application remotely.  This can be useful in situations
18567 where the program needs to be run on a target host that is different
18568 from the host used for development, particularly when the target has
18569 a limited amount of resources (either CPU and/or memory).
18571 To do so, start your program using gdbserver on the target machine.
18572 gdbserver then automatically suspends the execution of your program
18573 at its entry point, waiting for a debugger to connect to it.  The
18574 following commands starts an application and tells gdbserver to
18575 wait for a connection with the debugger on localhost port 4444.
18577 @quotation
18579 @example
18580 $ gdbserver localhost:4444 program
18581 Process program created; pid = 5685
18582 Listening on port 4444
18583 @end example
18584 @end quotation
18586 Once gdbserver has started listening, we can tell the debugger to establish
18587 a connection with this gdbserver, and then start the same debugging session
18588 as if the program was being debugged on the same host, directly under
18589 the control of GDB.
18591 @quotation
18593 @example
18594 $ gdb program
18595 (gdb) target remote targethost:4444
18596 Remote debugging using targethost:4444
18597 0x00007f29936d0af0 in ?? () from /lib64/ld-linux-x86-64.so.
18598 (gdb) b foo.adb:3
18599 Breakpoint 1 at 0x401f0c: file foo.adb, line 3.
18600 (gdb) continue
18601 Continuing.
18603 Breakpoint 1, foo () at foo.adb:4
18604 4       end foo;
18605 @end example
18606 @end quotation
18608 It is also possible to use gdbserver to attach to an already running
18609 program, in which case the execution of that program is simply suspended
18610 until the connection between the debugger and gdbserver is established.
18612 For more information on how to use gdbserver, see the @emph{Using the gdbserver Program}
18613 section in @cite{Debugging with GDB}.
18614 GNAT provides support for gdbserver on x86-linux, x86-windows and x86_64-linux.
18616 @geindex Abnormal Termination or Failure to Terminate
18618 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate,Naming Conventions for GNAT Source Files,Remote Debugging with gdbserver,Running and Debugging Ada Programs
18619 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution gnat-abnormal-termination-or-failure-to-terminate}@anchor{162}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id13}@anchor{163}
18620 @subsection GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
18623 When presented with programs that contain serious errors in syntax
18624 or semantics,
18625 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
18626 as aborting with a
18627 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
18628 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
18629 In such cases, you can activate
18630 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
18631 program that is the likely source of the problem.
18633 The following strategies are presented in increasing order of
18634 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
18635 familiarity with compiler internals.
18638 @itemize *
18640 @item 
18641 Run @code{gcc} with the @code{-gnatf}. This first
18642 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
18643 only the first error on a line is displayed.
18645 The @code{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
18646 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
18647 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
18648 message displayed may help to pinpoint the culprit.
18650 @item 
18651 Run @code{gcc} with the @code{-v} (verbose) switch. In this
18652 mode, @code{gcc} produces ongoing information about the progress of the
18653 compilation and provides the name of each procedure as code is
18654 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
18655 compiled when it encountered a code generation problem.
18656 @end itemize
18658 @geindex -gnatdc switch
18661 @itemize *
18663 @item 
18664 Run @code{gcc} with the @code{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
18665 switch that does for the front-end what @code{-v} does
18666 for the back end. The system prints the name of each unit,
18667 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
18669 @item 
18670 Finally, you can start
18671 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
18672 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
18673 called from @code{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
18674 would on a C program (but @ref{14e,,The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
18675 @code{where} command is the first line of attack; the variable
18676 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
18677 @code{gnat1} and by the @code{gcc} backend, indicates the source line at
18678 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
18679 the source file.
18680 @end itemize
18682 @node Naming Conventions for GNAT Source Files,Getting Internal Debugging Information,GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate,Running and Debugging Ada Programs
18683 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution naming-conventions-for-gnat-source-files}@anchor{164}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id14}@anchor{165}
18684 @subsection Naming Conventions for GNAT Source Files
18687 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
18688 brief description of its organization may be helpful:
18691 @itemize *
18693 @item 
18694 Files with prefix @code{sc} contain the lexical scanner.
18696 @item 
18697 All files prefixed with @code{par} are components of the parser. The
18698 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
18699 parsing of select statements can be found in @code{par-ch9.adb}.
18701 @item 
18702 All files prefixed with @code{sem} perform semantic analysis. The
18703 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
18704 issues involving context clauses can be found in @code{sem_ch10.adb}. In
18705 addition, some features of the language require sufficient special processing
18706 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
18707 dynamic dispatching, etc.
18709 @item 
18710 All files prefixed with @code{exp} perform normalization and
18711 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
18712 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
18713 For example, the construction of record initialization procedures is done in
18714 @code{exp_ch3.adb}.
18716 @item 
18717 The files prefixed with @code{bind} implement the binder, which
18718 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
18719 elaboration, and generates the bind file.
18721 @item 
18722 The files @code{atree.ads} and @code{atree.adb} detail the low-level
18723 data structures used by the front-end.
18725 @item 
18726 The files @code{sinfo.ads} and @code{sinfo.adb} detail the structure of
18727 the abstract syntax tree as produced by the parser.
18729 @item 
18730 The files @code{einfo.ads} and @code{einfo.adb} detail the attributes of
18731 all entities, computed during semantic analysis.
18733 @item 
18734 Library management issues are dealt with in files with prefix
18735 @code{lib}.
18737 @geindex Annex A (in Ada Reference Manual)
18739 @item 
18740 Ada files with the prefix @code{a-} are children of @code{Ada}, as
18741 defined in Annex A.
18743 @geindex Annex B (in Ada reference Manual)
18745 @item 
18746 Files with prefix @code{i-} are children of @code{Interfaces}, as
18747 defined in Annex B.
18749 @geindex System (package in Ada Reference Manual)
18751 @item 
18752 Files with prefix @code{s-} are children of @code{System}. This includes
18753 both language-defined children and GNAT run-time routines.
18755 @geindex GNAT (package)
18757 @item 
18758 Files with prefix @code{g-} are children of @code{GNAT}. These are useful
18759 general-purpose packages, fully documented in their specs. All
18760 the other @code{.c} files are modifications of common @code{gcc} files.
18761 @end itemize
18763 @node Getting Internal Debugging Information,Stack Traceback,Naming Conventions for GNAT Source Files,Running and Debugging Ada Programs
18764 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id15}@anchor{166}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution getting-internal-debugging-information}@anchor{167}
18765 @subsection Getting Internal Debugging Information
18768 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
18769 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
18770 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
18771 debug flags are in the file @code{debug.adb}. You must obtain the
18772 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
18774 The switches that print the source of the program (reconstructed from
18775 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
18776 options to print
18777 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
18778 information). The reconstructed source provides a readable version of the
18779 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
18780 and is useful when studying the performance of specific constructs.
18781 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
18782 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
18783 are replaced with run-time calls.
18785 @geindex traceback
18787 @geindex stack traceback
18789 @geindex stack unwinding
18791 @node Stack Traceback,Pretty-Printers for the GNAT runtime,Getting Internal Debugging Information,Running and Debugging Ada Programs
18792 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stack-traceback}@anchor{168}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id16}@anchor{169}
18793 @subsection Stack Traceback
18796 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
18797 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
18798 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
18799 This mechanism is also known as @emph{stack unwinding} because it obtains
18800 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
18801 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
18802 important tools for program debugging.
18804 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
18805 that is to say the subprogram currently executing the instruction
18806 from which we want to obtain the traceback.
18808 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
18809 is enabled, and no exception is raised during program execution.
18811 @geindex traceback
18812 @geindex non-symbolic
18814 @menu
18815 * Non-Symbolic Traceback:: 
18816 * Symbolic Traceback:: 
18818 @end menu
18820 @node Non-Symbolic Traceback,Symbolic Traceback,,Stack Traceback
18821 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution non-symbolic-traceback}@anchor{16a}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id17}@anchor{16b}
18822 @subsubsection Non-Symbolic Traceback
18825 Note: this feature is not supported on all platforms. See
18826 @code{GNAT.Traceback} spec in @code{g-traceb.ads}
18827 for a complete list of supported platforms.
18829 @subsubheading Tracebacks From an Unhandled Exception
18832 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
18833 To enable this feature you must use the @code{-E}
18834 @code{gnatbind} option. With this option a stack traceback is stored as part
18835 of exception information. You can retrieve this information using the
18836 @code{addr2line} tool.
18838 Here is a simple example:
18840 @quotation
18842 @example
18843 procedure STB is
18845    procedure P1 is
18846    begin
18847       raise Constraint_Error;
18848    end P1;
18850    procedure P2 is
18851    begin
18852       P1;
18853    end P2;
18855 begin
18856    P2;
18857 end STB;
18858 @end example
18860 @example
18861 $ gnatmake stb -bargs -E
18862 $ stb
18864 Execution terminated by unhandled exception
18865 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
18866 Message: stb.adb:5
18867 Call stack traceback locations:
18868 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
18869 @end example
18870 @end quotation
18872 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
18873 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
18874 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
18875 addresses into the source lines where the calls appear, the
18876 @code{addr2line} tool, described below, is invaluable. The use of this tool
18877 requires the program to be compiled with debug information.
18879 @quotation
18881 @example
18882 $ gnatmake -g stb -bargs -E
18883 $ stb
18885 Execution terminated by unhandled exception
18886 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
18887 Message: stb.adb:5
18888 Call stack traceback locations:
18889 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
18891 $ addr2line --exe=stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
18892    0x4011f1 0x77e892a4
18894 00401373 at d:/stb/stb.adb:5
18895 0040138B at d:/stb/stb.adb:10
18896 0040139C at d:/stb/stb.adb:14
18897 00401335 at d:/stb/b~stb.adb:104
18898 004011C4 at /build/.../crt1.c:200
18899 004011F1 at /build/.../crt1.c:222
18900 77E892A4 in ?? at ??:0
18901 @end example
18902 @end quotation
18904 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
18906 @quotation
18909 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
18910 @item
18912 @code{--functions}
18914 @tab
18916 to get the function name corresponding to any location
18918 @item
18920 @code{--demangle=gnat}
18922 @tab
18924 to use the gnat decoding mode for the function names.
18925 Note that for binutils version 2.9.x the option is
18926 simply @code{--demangle}.
18928 @end multitable
18931 @example
18932 $ addr2line --exe=stb --functions --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
18933    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1
18935 00401373 in stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
18936 0040138B in stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
18937 0040139C in stb at d:/stb/stb.adb:14
18938 00401335 in main at d:/stb/b~stb.adb:104
18939 004011C4 in <__mingw_CRTStartup> at /build/.../crt1.c:200
18940 004011F1 in <mainCRTStartup> at /build/.../crt1.c:222
18941 @end example
18942 @end quotation
18944 From this traceback we can see that the exception was raised in
18945 @code{stb.adb} at line 5, which was reached from a procedure call in
18946 @code{stb.adb} at line 10, and so on. The @code{b~std.adb} is the binder file,
18947 which contains the call to the main program.
18948 @ref{10d,,Running gnatbind}. The remaining entries are assorted runtime routines,
18949 and the output will vary from platform to platform.
18951 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
18952 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
18953 in the stack traceback:
18955 @quotation
18957 @example
18958 $ gdb -nw stb
18959 @end example
18960 @end quotation
18962 Furthermore, this feature is not implemented inside Windows DLL. Only
18963 the non-symbolic traceback is reported in this case.
18965 @quotation
18967 @example
18968 (gdb) break *0x401373
18969 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
18970 @end example
18971 @end quotation
18973 It is important to note that the stack traceback addresses
18974 do not change when debug information is included. This is particularly useful
18975 because it makes it possible to release software without debug information (to
18976 minimize object size), get a field report that includes a stack traceback
18977 whenever an internal bug occurs, and then be able to retrieve the sequence
18978 of calls with the same program compiled with debug information.
18980 @subsubheading Tracebacks From Exception Occurrences
18983 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @code{-E} binder argument.
18984 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
18985 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
18986 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
18988 @quotation
18990 @example
18991 with Ada.Text_IO;
18992 with Ada.Exceptions;
18994 procedure STB is
18996    use Ada;
18997    use Ada.Exceptions;
18999    procedure P1 is
19000       K : Positive := 1;
19001    begin
19002       K := K - 1;
19003    exception
19004       when E : others =>
19005          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
19006    end P1;
19008    procedure P2 is
19009    begin
19010       P1;
19011    end P2;
19013 begin
19014    P2;
19015 end STB;
19016 @end example
19017 @end quotation
19019 This program will output:
19021 @quotation
19023 @example
19024 $ stb
19026 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
19027 Message: stb.adb:12
19028 Call stack traceback locations:
19029 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
19030 @end example
19031 @end quotation
19033 @subsubheading Tracebacks From Anywhere in a Program
19036 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a
19037 program. For this you need to
19038 use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a procedure called
19039 @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as well as useful
19040 display procedures described below. It is not necessary to use the
19041 @code{-E} @code{gnatbind} option in this case, because the stack traceback mechanism
19042 is invoked explicitly.
19044 In the following example we compute a traceback at a specific location in
19045 the program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to
19046 convert addresses to strings:
19048 @quotation
19050 @example
19051 with Ada.Text_IO;
19052 with GNAT.Traceback;
19053 with GNAT.Debug_Utilities;
19055 procedure STB is
19057    use Ada;
19058    use GNAT;
19059    use GNAT.Traceback;
19061    procedure P1 is
19062       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
19063       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
19064       Len : Natural;
19065       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
19066    begin
19067       Call_Chain (TB, Len);
19069       Text_IO.Put ("In STB.P1 : ");
19071       for K in 1 .. Len loop
19072          Text_IO.Put (Debug_Utilities.Image (TB (K)));
19073          Text_IO.Put (' ');
19074       end loop;
19076       Text_IO.New_Line;
19077    end P1;
19079    procedure P2 is
19080    begin
19081       P1;
19082    end P2;
19084 begin
19085    P2;
19086 end STB;
19087 @end example
19089 @example
19090 $ gnatmake -g stb
19091 $ stb
19093 In STB.P1 : 16#0040_F1E4# 16#0040_14F2# 16#0040_170B# 16#0040_171C#
19094 16#0040_1461# 16#0040_11C4# 16#0040_11F1# 16#77E8_92A4#
19095 @end example
19096 @end quotation
19098 You can then get further information by invoking the @code{addr2line}
19099 tool as described earlier (note that the hexadecimal addresses
19100 need to be specified in C format, with a leading '0x').
19102 @geindex traceback
19103 @geindex symbolic
19105 @node Symbolic Traceback,,Non-Symbolic Traceback,Stack Traceback
19106 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id18}@anchor{16c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution symbolic-traceback}@anchor{16d}
19107 @subsubsection Symbolic Traceback
19110 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
19111 associated with each code location.
19113 Note that this feature is not supported on all platforms. See
19114 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} spec in @code{g-trasym.ads} for a complete
19115 list of currently supported platforms.
19117 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
19118 with debug information. If it is not compiled with debug information
19119 only the non-symbolic information will be valid.
19121 @subsubheading Tracebacks From Exception Occurrences
19124 Here is an example:
19126 @quotation
19128 @example
19129 with Ada.Text_IO;
19130 with GNAT.Traceback.Symbolic;
19132 procedure STB is
19134    procedure P1 is
19135    begin
19136       raise Constraint_Error;
19137    end P1;
19139    procedure P2 is
19140    begin
19141       P1;
19142    end P2;
19144    procedure P3 is
19145    begin
19146       P2;
19147    end P3;
19149 begin
19150    P3;
19151 exception
19152    when E : others =>
19153       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
19154 end STB;
19155 @end example
19157 @example
19158 $ gnatmake -g .\stb -bargs -E
19159 $ stb
19161 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
19162 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
19163 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
19164 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
19165 00401461 in main at b~stb.adb:168
19166 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
19167 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
19168 77E892A4 in ?? at ??:0
19169 @end example
19170 @end quotation
19172 In the above example the @code{.\} syntax in the @code{gnatmake} command
19173 is currently required by @code{addr2line} for files that are in
19174 the current working directory.
19175 Moreover, the exact sequence of linker options may vary from platform
19176 to platform.
19177 The above @code{-largs} section is for Windows platforms. By contrast,
19178 under Unix there is no need for the @code{-largs} section.
19179 Differences across platforms are due to details of linker implementation.
19181 @subsubheading Tracebacks From Anywhere in a Program
19184 It is possible to get a symbolic stack traceback
19185 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
19186 The first step is to obtain a non-symbolic
19187 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
19188 information. Here is an example:
19190 @quotation
19192 @example
19193 with Ada.Text_IO;
19194 with GNAT.Traceback;
19195 with GNAT.Traceback.Symbolic;
19197 procedure STB is
19199    use Ada;
19200    use GNAT.Traceback;
19201    use GNAT.Traceback.Symbolic;
19203    procedure P1 is
19204       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
19205       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
19206       Len : Natural;
19207       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
19208    begin
19209       Call_Chain (TB, Len);
19210       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
19211    end P1;
19213    procedure P2 is
19214    begin
19215       P1;
19216    end P2;
19218 begin
19219    P2;
19220 end STB;
19221 @end example
19222 @end quotation
19224 @subsubheading Automatic Symbolic Tracebacks
19227 Symbolic tracebacks may also be enabled by using the -Es switch to gnatbind (as
19228 in @code{gprbuild -g ... -bargs -Es}).
19229 This will cause the Exception_Information to contain a symbolic traceback,
19230 which will also be printed if an unhandled exception terminates the
19231 program.
19233 @node Pretty-Printers for the GNAT runtime,,Stack Traceback,Running and Debugging Ada Programs
19234 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id19}@anchor{16e}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution pretty-printers-for-the-gnat-runtime}@anchor{16f}
19235 @subsection Pretty-Printers for the GNAT runtime
19238 As discussed in @cite{Calling User-Defined Subprograms}, GDB's
19239 @code{print} command only knows about the physical layout of program data
19240 structures and therefore normally displays only low-level dumps, which
19241 are often hard to understand.
19243 An example of this is when trying to display the contents of an Ada
19244 standard container, such as @code{Ada.Containers.Ordered_Maps.Map}:
19246 @quotation
19248 @example
19249 with Ada.Containers.Ordered_Maps;
19251 procedure PP is
19252    package Int_To_Nat is
19253       new Ada.Containers.Ordered_Maps (Integer, Natural);
19255    Map : Int_To_Nat.Map;
19256 begin
19257    Map.Insert (1, 10);
19258    Map.Insert (2, 20);
19259    Map.Insert (3, 30);
19261    Map.Clear; --  BREAK HERE
19262 end PP;
19263 @end example
19264 @end quotation
19266 When this program is built with debugging information and run under
19267 GDB up to the @code{Map.Clear} statement, trying to print @code{Map} will
19268 yield information that is only relevant to the developers of our standard
19269 containers:
19271 @quotation
19273 @example
19274 (gdb) print map
19275 $1 = (
19276   tree => (
19277     first => 0x64e010,
19278     last => 0x64e070,
19279     root => 0x64e040,
19280     length => 3,
19281     tc => (
19282       busy => 0,
19283       lock => 0
19284     )
19285   )
19287 @end example
19288 @end quotation
19290 Fortunately, GDB has a feature called pretty-printers@footnote{http://docs.adacore.com/gdb-docs/html/gdb.html#Pretty_002dPrinter-Introduction},
19291 which allows customizing how GDB displays data structures. The GDB
19292 shipped with GNAT embeds such pretty-printers for the most common
19293 containers in the standard library.  To enable them, either run the
19294 following command manually under GDB or add it to your @code{.gdbinit} file:
19296 @quotation
19298 @example
19299 python import gnatdbg; gnatdbg.setup()
19300 @end example
19301 @end quotation
19303 Once this is done, GDB's @code{print} command will automatically use
19304 these pretty-printers when appropriate. Using the previous example:
19306 @quotation
19308 @example
19309 (gdb) print map
19310 $1 = pp.int_to_nat.map of length 3 = @{
19311   [1] = 10,
19312   [2] = 20,
19313   [3] = 30
19315 @end example
19316 @end quotation
19318 Pretty-printers are invoked each time GDB tries to display a value,
19319 including when displaying the arguments of a called subprogram (in
19320 GDB's @code{backtrace} command) or when printing the value returned by a
19321 function (in GDB's @code{finish} command).
19323 To display a value without involving pretty-printers, @code{print} can be
19324 invoked with its @code{/r} option:
19326 @quotation
19328 @example
19329 (gdb) print/r map
19330 $1 = (
19331   tree => (...
19332 @end example
19333 @end quotation
19335 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}
19336 for more information.
19338 @geindex Profiling
19340 @node Profiling,Improving Performance,Running and Debugging Ada Programs,GNAT and Program Execution
19341 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution profiling}@anchor{147}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id20}@anchor{170}
19342 @section Profiling
19345 This section describes how to use the @code{gprof} profiler tool on Ada programs.
19347 @geindex gprof
19349 @geindex Profiling
19351 @menu
19352 * Profiling an Ada Program with gprof:: 
19354 @end menu
19356 @node Profiling an Ada Program with gprof,,,Profiling
19357 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id21}@anchor{171}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution profiling-an-ada-program-with-gprof}@anchor{172}
19358 @subsection Profiling an Ada Program with gprof
19361 This section is not meant to be an exhaustive documentation of @code{gprof}.
19362 Full documentation for it can be found in the @cite{GNU Profiler User's Guide}
19363 documentation that is part of this GNAT distribution.
19365 Profiling a program helps determine the parts of a program that are executed
19366 most often, and are therefore the most time-consuming.
19368 @code{gprof} is the standard GNU profiling tool; it has been enhanced to
19369 better handle Ada programs and multitasking.
19370 It is currently supported on the following platforms
19373 @itemize *
19375 @item 
19376 linux x86/x86_64
19378 @item 
19379 windows x86
19380 @end itemize
19382 In order to profile a program using @code{gprof}, several steps are needed:
19385 @enumerate 
19387 @item 
19388 Instrument the code, which requires a full recompilation of the project with the
19389 proper switches.
19391 @item 
19392 Execute the program under the analysis conditions, i.e. with the desired
19393 input.
19395 @item 
19396 Analyze the results using the @code{gprof} tool.
19397 @end enumerate
19399 The following sections detail the different steps, and indicate how
19400 to interpret the results.
19402 @menu
19403 * Compilation for profiling:: 
19404 * Program execution:: 
19405 * Running gprof:: 
19406 * Interpretation of profiling results:: 
19408 @end menu
19410 @node Compilation for profiling,Program execution,,Profiling an Ada Program with gprof
19411 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id22}@anchor{173}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution compilation-for-profiling}@anchor{174}
19412 @subsubsection Compilation for profiling
19415 @geindex -pg (gcc)
19416 @geindex for profiling
19418 @geindex -pg (gnatlink)
19419 @geindex for profiling
19421 In order to profile a program the first step is to tell the compiler
19422 to generate the necessary profiling information. The compiler switch to be used
19423 is @code{-pg}, which must be added to other compilation switches. This
19424 switch needs to be specified both during compilation and link stages, and can
19425 be specified once when using gnatmake:
19427 @quotation
19429 @example
19430 $ gnatmake -f -pg -P my_project
19431 @end example
19432 @end quotation
19434 Note that only the objects that were compiled with the @code{-pg} switch will
19435 be profiled; if you need to profile your whole project, use the @code{-f}
19436 gnatmake switch to force full recompilation.
19438 @node Program execution,Running gprof,Compilation for profiling,Profiling an Ada Program with gprof
19439 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution program-execution}@anchor{175}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id23}@anchor{176}
19440 @subsubsection Program execution
19443 Once the program has been compiled for profiling, you can run it as usual.
19445 The only constraint imposed by profiling is that the program must terminate
19446 normally. An interrupted program (via a Ctrl-C, kill, etc.) will not be
19447 properly analyzed.
19449 Once the program completes execution, a data file called @code{gmon.out} is
19450 generated in the directory where the program was launched from. If this file
19451 already exists, it will be overwritten.
19453 @node Running gprof,Interpretation of profiling results,Program execution,Profiling an Ada Program with gprof
19454 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution running-gprof}@anchor{177}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id24}@anchor{178}
19455 @subsubsection Running gprof
19458 The @code{gprof} tool is called as follow:
19460 @quotation
19462 @example
19463 $ gprof my_prog gmon.out
19464 @end example
19465 @end quotation
19467 or simply:
19469 @quotation
19471 @example
19472 $  gprof my_prog
19473 @end example
19474 @end quotation
19476 The complete form of the gprof command line is the following:
19478 @quotation
19480 @example
19481 $ gprof [switches] [executable [data-file]]
19482 @end example
19483 @end quotation
19485 @code{gprof} supports numerous switches. The order of these
19486 switch does not matter. The full list of options can be found in
19487 the GNU Profiler User's Guide documentation that comes with this documentation.
19489 The following is the subset of those switches that is most relevant:
19491 @geindex --demangle (gprof)
19494 @table @asis
19496 @item @code{--demangle[=@emph{style}]}, @code{--no-demangle}
19498 These options control whether symbol names should be demangled when
19499 printing output.  The default is to demangle C++ symbols.  The
19500 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different
19501 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style
19502 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your
19503 compiler, in particular Ada symbols generated by GNAT can be demangled using
19504 @code{--demangle=gnat}.
19505 @end table
19507 @geindex -e (gprof)
19510 @table @asis
19512 @item @code{-e @emph{function_name}}
19514 The @code{-e @emph{function}} option tells @code{gprof} not to print
19515 information about the function @code{function_name} (and its
19516 children...) in the call graph.  The function will still be listed
19517 as a child of any functions that call it, but its index number will be
19518 shown as @code{[not printed]}.  More than one @code{-e} option may be
19519 given; only one @code{function_name} may be indicated with each @code{-e}
19520 option.
19521 @end table
19523 @geindex -E (gprof)
19526 @table @asis
19528 @item @code{-E @emph{function_name}}
19530 The @code{-E @emph{function}} option works like the @code{-e} option, but
19531 execution time spent in the function (and children who were not called from
19532 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
19533 the call graph.  More than one @code{-E} option may be given; only one
19534 @code{function_name} may be indicated with each @code{-E`} option.
19535 @end table
19537 @geindex -f (gprof)
19540 @table @asis
19542 @item @code{-f @emph{function_name}}
19544 The @code{-f @emph{function}} option causes @code{gprof} to limit the
19545 call graph to the function @code{function_name} and its children (and
19546 their children...).  More than one @code{-f} option may be given;
19547 only one @code{function_name} may be indicated with each @code{-f}
19548 option.
19549 @end table
19551 @geindex -F (gprof)
19554 @table @asis
19556 @item @code{-F @emph{function_name}}
19558 The @code{-F @emph{function}} option works like the @code{-f} option, but
19559 only time spent in the function and its children (and their
19560 children...) will be used to determine total-time and
19561 percentages-of-time for the call graph.  More than one @code{-F} option
19562 may be given; only one @code{function_name} may be indicated with each
19563 @code{-F} option.  The @code{-F} option overrides the @code{-E} option.
19564 @end table
19566 @node Interpretation of profiling results,,Running gprof,Profiling an Ada Program with gprof
19567 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id25}@anchor{179}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution interpretation-of-profiling-results}@anchor{17a}
19568 @subsubsection Interpretation of profiling results
19571 The results of the profiling analysis are represented by two arrays: the
19572 'flat profile' and the 'call graph'. Full documentation of those outputs
19573 can be found in the GNU Profiler User's Guide.
19575 The flat profile shows the time spent in each function of the program, and how
19576 many time it has been called. This allows you to locate easily the most
19577 time-consuming functions.
19579 The call graph shows, for each subprogram, the subprograms that call it,
19580 and the subprograms that it calls. It also provides an estimate of the time
19581 spent in each of those callers/called subprograms.
19583 @node Improving Performance,Overflow Check Handling in GNAT,Profiling,GNAT and Program Execution
19584 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution improving-performance}@anchor{17b}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id26}@anchor{148}
19585 @section Improving Performance
19588 @geindex Improving performance
19590 This section presents several topics related to program performance.
19591 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
19592 and some of the techniques for making your program run faster.
19594 It then documents the unused subprogram/data elimination feature,
19595 which can reduce the size of program executables.
19597 @menu
19598 * Performance Considerations:: 
19599 * Text_IO Suggestions:: 
19600 * Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination:: 
19602 @end menu
19604 @node Performance Considerations,Text_IO Suggestions,,Improving Performance
19605 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution performance-considerations}@anchor{17c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id27}@anchor{17d}
19606 @subsection Performance Considerations
19609 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
19610 between
19613 @itemize *
19615 @item 
19616 performance of the generated code
19618 @item 
19619 speed of compilation
19621 @item 
19622 minimization of dependences and recompilation
19624 @item 
19625 the degree of run-time checking.
19626 @end itemize
19628 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
19629 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
19630 of the generated code:
19633 @itemize *
19635 @item 
19636 no optimization
19638 @item 
19639 no inlining of subprogram calls
19641 @item 
19642 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
19643 @end itemize
19645 These options are suitable for most program development purposes. This
19646 section describes how you can modify these choices, and also provides
19647 some guidelines on debugging optimized code.
19649 @menu
19650 * Controlling Run-Time Checks:: 
19651 * Use of Restrictions:: 
19652 * Optimization Levels:: 
19653 * Debugging Optimized Code:: 
19654 * Inlining of Subprograms:: 
19655 * Floating_Point_Operations:: 
19656 * Vectorization of loops:: 
19657 * Other Optimization Switches:: 
19658 * Optimization and Strict Aliasing:: 
19659 * Aliased Variables and Optimization:: 
19660 * Atomic Variables and Optimization:: 
19661 * Passive Task Optimization:: 
19663 @end menu
19665 @node Controlling Run-Time Checks,Use of Restrictions,,Performance Considerations
19666 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id28}@anchor{17e}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution controlling-run-time-checks}@anchor{17f}
19667 @subsubsection Controlling Run-Time Checks
19670 By default, GNAT generates all run-time checks, except stack overflow
19671 checks, and checks for access before elaboration on subprogram
19672 calls. The latter are not required in default mode, because all
19673 necessary checking is done at compile time.
19675 @geindex -gnatp (gcc)
19677 @geindex -gnato (gcc)
19679 The gnat switch, @code{-gnatp} allows this default to be modified. See
19680 @ref{ea,,Run-Time Checks}.
19682 Our experience is that the default is suitable for most development
19683 purposes.
19685 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
19686 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
19687 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
19688 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
19689 you should read this chapter.
19691 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
19692 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
19693 by default. These can be suppressed by use of the @code{-gnatVn} switch.
19694 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
19695 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
19696 it may be reasonable to routinely use @code{-gnatVn}. Validity checks
19697 are also suppressed entirely if @code{-gnatp} is used.
19699 @geindex Overflow checks
19701 @geindex Checks
19702 @geindex overflow
19704 @geindex Suppress
19706 @geindex Unsuppress
19708 @geindex pragma Suppress
19710 @geindex pragma Unsuppress
19712 Note that the setting of the switches controls the default setting of
19713 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
19714 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
19715 checks) in the program source.
19717 @node Use of Restrictions,Optimization Levels,Controlling Run-Time Checks,Performance Considerations
19718 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id29}@anchor{180}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution use-of-restrictions}@anchor{181}
19719 @subsubsection Use of Restrictions
19722 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
19723 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
19724 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
19725 of pragma Restrictions (No_Finalization), the use of this pragma does not
19726 affect the generated code in most cases.
19728 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
19729 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
19730 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
19731 have to be marked as non-abortable.
19733 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
19734 of control (@code{select ... then abort}), then this distributed overhead
19735 is removed, which may have a general positive effect in improving
19736 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
19737 constructs and controlled types will show much improved performance.
19738 The relevant restrictions pragmas are
19740 @quotation
19742 @example
19743 pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
19744 pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
19745 @end example
19746 @end quotation
19748 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
19749 that this also means that you can write code without worrying about the
19750 possibility of an immediate abort at any point.
19752 @node Optimization Levels,Debugging Optimized Code,Use of Restrictions,Performance Considerations
19753 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id30}@anchor{182}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution optimization-levels}@anchor{ed}
19754 @subsubsection Optimization Levels
19757 @geindex -O (gcc)
19759 Without any optimization option,
19760 the compiler's goal is to reduce the cost of
19761 compilation and to make debugging produce the expected results.
19762 Statements are independent: if you stop the program with a breakpoint between
19763 statements, you can then assign a new value to any variable or change
19764 the program counter to any other statement in the subprogram and get exactly
19765 the results you would expect from the source code.
19767 Turning on optimization makes the compiler attempt to improve the
19768 performance and/or code size at the expense of compilation time and
19769 possibly the ability to debug the program.
19771 If you use multiple
19772 -O options, with or without level numbers,
19773 the last such option is the one that is effective.
19775 The default is optimization off. This results in the fastest compile
19776 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
19777 generated programs are considerably larger and slower than when
19778 optimization is enabled. You can use the
19779 @code{-O} switch (the permitted forms are @code{-O0}, @code{-O1}
19780 @code{-O2}, @code{-O3}, and @code{-Os})
19781 to @code{gcc} to control the optimization level:
19784 @itemize *
19786 @item 
19788 @table @asis
19790 @item @code{-O0}
19792 No optimization (the default);
19793 generates unoptimized code but has
19794 the fastest compilation time.
19796 Note that many other compilers do substantial optimization even
19797 if 'no optimization' is specified. With gcc, it is very unusual
19798 to use @code{-O0} for production if execution time is of any concern,
19799 since @code{-O0} means (almost) no optimization. This difference
19800 between gcc and other compilers should be kept in mind when
19801 doing performance comparisons.
19802 @end table
19804 @item 
19806 @table @asis
19808 @item @code{-O1}
19810 Moderate optimization;
19811 optimizes reasonably well but does not
19812 degrade compilation time significantly.
19813 @end table
19815 @item 
19817 @table @asis
19819 @item @code{-O2}
19821 Full optimization;
19822 generates highly optimized code and has
19823 the slowest compilation time.
19824 @end table
19826 @item 
19828 @table @asis
19830 @item @code{-O3}
19832 Full optimization as in @code{-O2};
19833 also uses more aggressive automatic inlining of subprograms within a unit
19834 (@ref{100,,Inlining of Subprograms}) and attempts to vectorize loops.
19835 @end table
19837 @item 
19839 @table @asis
19841 @item @code{-Os}
19843 Optimize space usage (code and data) of resulting program.
19844 @end table
19845 @end itemize
19847 Higher optimization levels perform more global transformations on the
19848 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
19849 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
19850 resulting improvement in execution time,
19851 both depend on the particular application and the hardware environment.
19852 You should experiment to find the best level for your application.
19854 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
19855 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
19856 of the optimization settings in general terms.
19857 See the @emph{Options That Control Optimization} section in
19858 @cite{Using the GNU Compiler Collection (GCC)}
19859 for details about
19860 the @code{-O} settings and a number of @code{-f} options that
19861 individually enable or disable specific optimizations.
19863 Unlike some other compilation systems, @code{gcc} has
19864 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
19865 which appear only with optimization turned on, but there have also been
19866 bugs which show up only in @emph{unoptimized} code. Selecting a lower
19867 level of optimization does not improve the reliability of the code
19868 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
19869 levels.
19871 Note regarding the use of @code{-O3}: The use of this optimization level
19872 ought not to be automatically preferred over that of level @code{-O2},
19873 since it often results in larger executables which may run more slowly.
19874 See further discussion of this point in @ref{100,,Inlining of Subprograms}.
19876 @node Debugging Optimized Code,Inlining of Subprograms,Optimization Levels,Performance Considerations
19877 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution debugging-optimized-code}@anchor{183}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id31}@anchor{184}
19878 @subsubsection Debugging Optimized Code
19881 @geindex Debugging optimized code
19883 @geindex Optimization and debugging
19885 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
19886 nonzero optimization levels,
19887 the higher the level the more likely that
19888 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
19889 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
19890 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
19891 displayed in the debugger.
19892 This can only happen at @code{-O2} or @code{-O3}.
19893 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
19894 level @code{-O1} or higher.
19896 @geindex -g (gcc)
19898 The use of the @code{-g} switch,
19899 which is needed for source-level debugging,
19900 affects the size of the program executable on disk,
19901 and indeed the debugging information can be quite large.
19902 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
19903 degrade performance)
19905 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
19906 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
19907 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
19908 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
19909 These are the most common cases:
19912 @itemize *
19914 @item 
19915 @emph{The 'hopping Program Counter':}  Repeated @code{step} or @code{next}
19916 commands show
19917 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
19918 the following optimizations:
19921 @itemize -
19923 @item 
19924 @emph{Common subexpression elimination:} using a single instance of code for a
19925 quantity that the source computes several times.  As a result you
19926 may not be able to stop on what looks like a statement.
19928 @item 
19929 @emph{Invariant code motion:} moving an expression that does not change within a
19930 loop, to the beginning of the loop.
19932 @item 
19933 @emph{Instruction scheduling:} moving instructions so as to
19934 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
19935 general to move computations of values closer to their uses. Often
19936 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
19937 happening and then later bounce back to the statement when the
19938 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
19939 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
19940 expected side-effects.
19941 @end itemize
19943 @item 
19944 @emph{The 'big leap':} More commonly known as @emph{cross-jumping}, in which
19945 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
19946 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
19947 it (and the code following) translates to the same thing as the code
19948 that @emph{was} supposed to be executed.  This effect is typically seen in
19949 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
19950 a @code{break} in a C @code{switch} statement.
19952 @item 
19953 @emph{The 'roving variable':} The symptom is an unexpected value in a variable.
19954 There are various reasons for this effect:
19957 @itemize -
19959 @item 
19960 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
19961 'home'.
19963 @item 
19964 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
19965 probably the most common cause.
19967 @item 
19968 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
19969 have been moved.
19971 @item 
19972 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
19973 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
19974 information for the variable
19975 @end itemize
19977 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
19978 you should first ascertain if that value was actually computed by
19979 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
19980 Record fields or
19981 array elements in an object designated by an access value
19982 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
19983 value is sensible.
19984 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
19985 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
19986 values (one must apply the procedure recursively to those
19987 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
19988 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
19989 the value in question; or continuing to step @emph{from} the point of the
19990 strange value to see if code motion had simply moved the variable's
19991 assignments later.
19992 @end itemize
19994 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @code{-O0}
19995 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
19996 are most needed, and then move to @code{-O1} and later @code{-O2} as
19997 the debugger becomes less critical.
19998 Whether to use the @code{-g} switch in the release version is
19999 a release management issue.
20000 Note that if you use @code{-g} you can then use the @code{strip} program
20001 on the resulting executable,
20002 which removes both debugging information and global symbols.
20004 @node Inlining of Subprograms,Floating_Point_Operations,Debugging Optimized Code,Performance Considerations
20005 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id32}@anchor{185}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution inlining-of-subprograms}@anchor{100}
20006 @subsubsection Inlining of Subprograms
20009 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
20010 following conditions are met:
20013 @itemize *
20015 @item 
20016 The optimization level is at least @code{-O1}.
20018 @item 
20019 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
20020 and not contain something that @code{gcc} cannot support in inlined
20021 subprograms.
20023 @geindex pragma Inline
20025 @geindex Inline
20027 @item 
20028 Any one of the following applies: @code{pragma Inline} is applied to the
20029 subprogram; the subprogram is local to the unit and called once from
20030 within it; the subprogram is small and optimization level @code{-O2} is
20031 specified; optimization level @code{-O3} is specified.
20032 @end itemize
20034 Calls to subprograms in @emph{with}ed units are normally not inlined.
20035 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
20036 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true:
20039 @itemize *
20041 @item 
20042 The optimization level is at least @code{-O1}.
20044 @item 
20045 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
20046 and not contain something that @code{gcc} cannot support in inlined
20047 subprograms.
20049 @item 
20050 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
20052 @item 
20053 The @code{-gnatn} switch is used on the command line.
20054 @end itemize
20056 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
20057 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
20058 or features in the body that make it impossible for the compiler
20059 to do the inlining.
20061 Note that specifying the @code{-gnatn} switch causes additional
20062 compilation dependencies. Consider the following:
20064 @quotation
20066 @example
20067 package R is
20068    procedure Q;
20069    pragma Inline (Q);
20070 end R;
20071 package body R is
20072    ...
20073 end R;
20075 with R;
20076 procedure Main is
20077 begin
20078    ...
20079    R.Q;
20080 end Main;
20081 @end example
20082 @end quotation
20084 With the default behavior (no @code{-gnatn} switch specified), the
20085 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
20086 @code{main.adb}, and the spec of the package in file @code{r.ads}. This
20087 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
20088 @code{Main}.
20090 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
20091 circumstances. If the @code{-gnatn} switch is present when @code{Main}
20092 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
20093 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
20094 @code{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
20095 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
20096 occurs whether or not the call is in fact inlined by @code{gcc}.
20098 The use of front end inlining with @code{-gnatN} generates similar
20099 additional dependencies.
20101 @geindex -fno-inline (gcc)
20103 Note: The @code{-fno-inline} switch overrides all other conditions and ensures that
20104 no inlining occurs, unless requested with pragma Inline_Always for @code{gcc}
20105 back-ends. The extra dependences resulting from @code{-gnatn} will still be active,
20106 even if this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
20108 @geindex -fno-inline-functions (gcc)
20110 Note: The @code{-fno-inline-functions} switch can be used to prevent
20111 automatic inlining of subprograms if @code{-O3} is used.
20113 @geindex -fno-inline-small-functions (gcc)
20115 Note: The @code{-fno-inline-small-functions} switch can be used to prevent
20116 automatic inlining of small subprograms if @code{-O2} is used.
20118 @geindex -fno-inline-functions-called-once (gcc)
20120 Note: The @code{-fno-inline-functions-called-once} switch
20121 can be used to prevent inlining of subprograms local to the unit
20122 and called once from within it if @code{-O1} is used.
20124 Note regarding the use of @code{-O3}: @code{-gnatn} is made up of two
20125 sub-switches @code{-gnatn1} and @code{-gnatn2} that can be directly
20126 specified in lieu of it, @code{-gnatn} being translated into one of them
20127 based on the optimization level. With @code{-O2} or below, @code{-gnatn}
20128 is equivalent to @code{-gnatn1} which activates pragma @code{Inline} with
20129 moderate inlining across modules. With @code{-O3}, @code{-gnatn} is
20130 equivalent to @code{-gnatn2} which activates pragma @code{Inline} with
20131 full inlining across modules. If you have used pragma @code{Inline} in
20132 appropriate cases, then it is usually much better to use @code{-O2}
20133 and @code{-gnatn} and avoid the use of @code{-O3} which has the additional
20134 effect of inlining subprograms you did not think should be inlined. We have
20135 found that the use of @code{-O3} may slow down the compilation and increase
20136 the code size by performing excessive inlining, leading to increased
20137 instruction cache pressure from the increased code size and thus minor
20138 performance improvements. So the bottom line here is that you should not
20139 automatically assume that @code{-O3} is better than @code{-O2}, and
20140 indeed you should use @code{-O3} only if tests show that it actually
20141 improves performance for your program.
20143 @node Floating_Point_Operations,Vectorization of loops,Inlining of Subprograms,Performance Considerations
20144 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution floating-point-operations}@anchor{186}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id33}@anchor{187}
20145 @subsubsection Floating_Point_Operations
20148 @geindex Floating-Point Operations
20150 On almost all targets, GNAT maps Float and Long_Float to the 32-bit and
20151 64-bit standard IEEE floating-point representations, and operations will
20152 use standard IEEE arithmetic as provided by the processor. On most, but
20153 not all, architectures, the attribute Machine_Overflows is False for these
20154 types, meaning that the semantics of overflow is implementation-defined.
20155 In the case of GNAT, these semantics correspond to the normal IEEE
20156 treatment of infinities and NaN (not a number) values. For example,
20157 1.0 / 0.0 yields plus infinitiy and 0.0 / 0.0 yields a NaN. By
20158 avoiding explicit overflow checks, the performance is greatly improved
20159 on many targets. However, if required, floating-point overflow can be
20160 enabled by the use of the pragma Check_Float_Overflow.
20162 Another consideration that applies specifically to x86 32-bit
20163 architectures is which form of floating-point arithmetic is used.
20164 By default the operations use the old style x86 floating-point,
20165 which implements an 80-bit extended precision form (on these
20166 architectures the type Long_Long_Float corresponds to that form).
20167 In addition, generation of efficient code in this mode means that
20168 the extended precision form will be used for intermediate results.
20169 This may be helpful in improving the final precision of a complex
20170 expression. However it means that the results obtained on the x86
20171 will be different from those on other architectures, and for some
20172 algorithms, the extra intermediate precision can be detrimental.
20174 In addition to this old-style floating-point, all modern x86 chips
20175 implement an alternative floating-point operation model referred
20176 to as SSE2. In this model there is no extended form, and furthermore
20177 execution performance is significantly enhanced. To force GNAT to use
20178 this more modern form, use both of the switches:
20180 @quotation
20182 -msse2 -mfpmath=sse
20183 @end quotation
20185 A unit compiled with these switches will automatically use the more
20186 efficient SSE2 instruction set for Float and Long_Float operations.
20187 Note that the ABI has the same form for both floating-point models,
20188 so it is permissible to mix units compiled with and without these
20189 switches.
20191 @node Vectorization of loops,Other Optimization Switches,Floating_Point_Operations,Performance Considerations
20192 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id34}@anchor{188}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution vectorization-of-loops}@anchor{189}
20193 @subsubsection Vectorization of loops
20196 @geindex Optimization Switches
20198 You can take advantage of the auto-vectorizer present in the @code{gcc}
20199 back end to vectorize loops with GNAT.  The corresponding command line switch
20200 is @code{-ftree-vectorize} but, as it is enabled by default at @code{-O3}
20201 and other aggressive optimizations helpful for vectorization also are enabled
20202 by default at this level, using @code{-O3} directly is recommended.
20204 You also need to make sure that the target architecture features a supported
20205 SIMD instruction set.  For example, for the x86 architecture, you should at
20206 least specify @code{-msse2} to get significant vectorization (but you don't
20207 need to specify it for x86-64 as it is part of the base 64-bit architecture).
20208 Similarly, for the PowerPC architecture, you should specify @code{-maltivec}.
20210 The preferred loop form for vectorization is the @code{for} iteration scheme.
20211 Loops with a @code{while} iteration scheme can also be vectorized if they are
20212 very simple, but the vectorizer will quickly give up otherwise.  With either
20213 iteration scheme, the flow of control must be straight, in particular no
20214 @code{exit} statement may appear in the loop body.  The loop may however
20215 contain a single nested loop, if it can be vectorized when considered alone:
20217 @quotation
20219 @example
20220 A : array (1..4, 1..4) of Long_Float;
20221 S : array (1..4) of Long_Float;
20223 procedure Sum is
20224 begin
20225    for I in A'Range(1) loop
20226       for J in A'Range(2) loop
20227          S (I) := S (I) + A (I, J);
20228       end loop;
20229    end loop;
20230 end Sum;
20231 @end example
20232 @end quotation
20234 The vectorizable operations depend on the targeted SIMD instruction set, but
20235 the adding and some of the multiplying operators are generally supported, as
20236 well as the logical operators for modular types. Note that compiling
20237 with @code{-gnatp} might well reveal cases where some checks do thwart
20238 vectorization.
20240 Type conversions may also prevent vectorization if they involve semantics that
20241 are not directly supported by the code generator or the SIMD instruction set.
20242 A typical example is direct conversion from floating-point to integer types.
20243 The solution in this case is to use the following idiom:
20245 @quotation
20247 @example
20248 Integer (S'Truncation (F))
20249 @end example
20250 @end quotation
20252 if @code{S} is the subtype of floating-point object @code{F}.
20254 In most cases, the vectorizable loops are loops that iterate over arrays.
20255 All kinds of array types are supported, i.e. constrained array types with
20256 static bounds:
20258 @quotation
20260 @example
20261 type Array_Type is array (1 .. 4) of Long_Float;
20262 @end example
20263 @end quotation
20265 constrained array types with dynamic bounds:
20267 @quotation
20269 @example
20270 type Array_Type is array (1 .. Q.N) of Long_Float;
20272 type Array_Type is array (Q.K .. 4) of Long_Float;
20274 type Array_Type is array (Q.K .. Q.N) of Long_Float;
20275 @end example
20276 @end quotation
20278 or unconstrained array types:
20280 @quotation
20282 @example
20283 type Array_Type is array (Positive range <>) of Long_Float;
20284 @end example
20285 @end quotation
20287 The quality of the generated code decreases when the dynamic aspect of the
20288 array type increases, the worst code being generated for unconstrained array
20289 types.  This is so because, the less information the compiler has about the
20290 bounds of the array, the more fallback code it needs to generate in order to
20291 fix things up at run time.
20293 It is possible to specify that a given loop should be subject to vectorization
20294 preferably to other optimizations by means of pragma @code{Loop_Optimize}:
20296 @quotation
20298 @example
20299 pragma Loop_Optimize (Vector);
20300 @end example
20301 @end quotation
20303 placed immediately within the loop will convey the appropriate hint to the
20304 compiler for this loop.
20306 It is also possible to help the compiler generate better vectorized code
20307 for a given loop by asserting that there are no loop-carried dependencies
20308 in the loop.  Consider for example the procedure:
20310 @quotation
20312 @example
20313 type Arr is array (1 .. 4) of Long_Float;
20315 procedure Add (X, Y : not null access Arr; R : not null access Arr) is
20316 begin
20317   for I in Arr'Range loop
20318     R(I) := X(I) + Y(I);
20319   end loop;
20320 end;
20321 @end example
20322 @end quotation
20324 By default, the compiler cannot unconditionally vectorize the loop because
20325 assigning to a component of the array designated by R in one iteration could
20326 change the value read from the components of the array designated by X or Y
20327 in a later iteration.  As a result, the compiler will generate two versions
20328 of the loop in the object code, one vectorized and the other not vectorized,
20329 as well as a test to select the appropriate version at run time.  This can
20330 be overcome by another hint:
20332 @quotation
20334 @example
20335 pragma Loop_Optimize (Ivdep);
20336 @end example
20337 @end quotation
20339 placed immediately within the loop will tell the compiler that it can safely
20340 omit the non-vectorized version of the loop as well as the run-time test.
20342 @node Other Optimization Switches,Optimization and Strict Aliasing,Vectorization of loops,Performance Considerations
20343 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution other-optimization-switches}@anchor{18a}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id35}@anchor{18b}
20344 @subsubsection Other Optimization Switches
20347 @geindex Optimization Switches
20349 Since GNAT uses the @code{gcc} back end, all the specialized
20350 @code{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
20351 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
20352 to work. Examples of switches in this category are @code{-funroll-loops}
20353 and the various target-specific @code{-m} options (in particular, it has
20354 been observed that @code{-march=xxx} can significantly improve performance
20355 on appropriate machines). For full details of these switches, see
20356 the @emph{Submodel Options} section in the @emph{Hardware Models and Configurations}
20357 chapter of @cite{Using the GNU Compiler Collection (GCC)}.
20359 @node Optimization and Strict Aliasing,Aliased Variables and Optimization,Other Optimization Switches,Performance Considerations
20360 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution optimization-and-strict-aliasing}@anchor{e4}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id36}@anchor{18c}
20361 @subsubsection Optimization and Strict Aliasing
20364 @geindex Aliasing
20366 @geindex Strict Aliasing
20368 @geindex No_Strict_Aliasing
20370 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
20371 efficient code in situations where other languages would be forced to
20372 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
20373 the following example:
20375 @quotation
20377 @example
20378 procedure R is
20379    type Int1 is new Integer;
20380    type Int2 is new Integer;
20381    type Int1A is access Int1;
20382    type Int2A is access Int2;
20383    Int1V : Int1A;
20384    Int2V : Int2A;
20385    ...
20387 begin
20388    ...
20389    for J in Data'Range loop
20390       if Data (J) = Int1V.all then
20391          Int2V.all := Int2V.all + 1;
20392       end if;
20393    end loop;
20394    ...
20395 end R;
20396 @end example
20397 @end quotation
20399 In this example, since the variable @code{Int1V} can only access objects
20400 of type @code{Int1}, and @code{Int2V} can only access objects of type
20401 @code{Int2}, there is no possibility that the assignment to
20402 @code{Int2V.all} affects the value of @code{Int1V.all}. This means that
20403 the compiler optimizer can "know" that the value @code{Int1V.all} is constant
20404 for all iterations of the loop and avoid the extra memory reference
20405 required to dereference it each time through the loop.
20407 This kind of optimization, called strict aliasing analysis, is
20408 triggered by specifying an optimization level of @code{-O2} or
20409 higher or @code{-Os} and allows GNAT to generate more efficient code
20410 when access values are involved.
20412 However, although this optimization is always correct in terms of
20413 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
20414 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
20415 the typing system. Consider the following complete program example:
20417 @quotation
20419 @example
20420 package p1 is
20421    type int1 is new integer;
20422    type int2 is new integer;
20423    type a1 is access int1;
20424    type a2 is access int2;
20425 end p1;
20427 with p1; use p1;
20428 package p2 is
20429    function to_a2 (Input : a1) return a2;
20430 end p2;
20432 with Unchecked_Conversion;
20433 package body p2 is
20434    function to_a2 (Input : a1) return a2 is
20435       function to_a2u is
20436         new Unchecked_Conversion (a1, a2);
20437    begin
20438       return to_a2u (Input);
20439    end to_a2;
20440 end p2;
20442 with p2; use p2;
20443 with p1; use p1;
20444 with Text_IO; use Text_IO;
20445 procedure m is
20446    v1 : a1 := new int1;
20447    v2 : a2 := to_a2 (v1);
20448 begin
20449    v1.all := 1;
20450    v2.all := 0;
20451    put_line (int1'image (v1.all));
20452 end;
20453 @end example
20454 @end quotation
20456 This program prints out 0 in @code{-O0} or @code{-O1}
20457 mode, but it prints out 1 in @code{-O2} mode. That's
20458 because in strict aliasing mode, the compiler can and
20459 does assume that the assignment to @code{v2.all} could not
20460 affect the value of @code{v1.all}, since different types
20461 are involved.
20463 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
20464 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
20465 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
20466 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
20467 execution of a program erroneous.  That's the case here since the result
20468 does not point to an object of type @code{int2}.  This means that the
20469 effect is entirely unpredictable.
20471 However, although that explanation may satisfy a language
20472 lawyer, in practice an applications programmer expects an
20473 unchecked conversion involving pointers to create true
20474 aliases and the behavior of printing 1 seems plain wrong.
20475 In this case, the strict aliasing optimization is unwelcome.
20477 Indeed the compiler recognizes this possibility, and the
20478 unchecked conversion generates a warning:
20480 @quotation
20482 @example
20483 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "a2"
20484 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
20485 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (a2);"
20486 @end example
20487 @end quotation
20489 Unfortunately the problem is recognized when compiling the body of
20490 package @code{p2}, but the actual "bad" code is generated while
20491 compiling the body of @code{m} and this latter compilation does not see
20492 the suspicious @code{Unchecked_Conversion}.
20494 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
20495 avoid the unwanted strict aliasing optimization in a case like this.
20497 One possibility is to simply avoid the use of @code{-O2}, but
20498 that is a bit drastic, since it throws away a number of useful
20499 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
20501 A less drastic approach is to compile the program using the
20502 option @code{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
20503 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
20504 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
20505 unit @code{m} with this switch, then we get the expected
20506 value of zero printed. Analyzing which units might need
20507 the switch can be painful, so a more reasonable approach
20508 is to compile the entire program with options @code{-O2}
20509 and @code{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
20510 satisfactory with this combination of options, then the
20511 advantage is that the entire issue of possible "wrong"
20512 optimization due to strict aliasing is avoided.
20514 To avoid the use of compiler switches, the configuration
20515 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
20516 used to specify that for all access types, the strict
20517 aliasing optimization should be suppressed.
20519 However, these approaches are still overkill, in that they causes
20520 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
20521 refined approach is to concentrate attention on the specific
20522 access type identified as problematic.
20524 First, if a careful analysis of uses of the pointer shows
20525 that there are no possible problematic references, then
20526 the warning can be suppressed by bracketing the
20527 instantiation of @code{Unchecked_Conversion} to turn
20528 the warning off:
20530 @quotation
20532 @example
20533 pragma Warnings (Off);
20534 function to_a2u is
20535   new Unchecked_Conversion (a1, a2);
20536 pragma Warnings (On);
20537 @end example
20538 @end quotation
20540 Of course that approach is not appropriate for this particular
20541 example, since indeed there is a problematic reference. In this
20542 case we can take one of two other approaches.
20544 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
20545 conversion to the unit in which the type is declared. In
20546 this example, we would move the instantiation of
20547 @code{Unchecked_Conversion} from the body of package
20548 @code{p2} to the spec of package @code{p1}. Now the
20549 warning disappears. That's because any use of the
20550 access type knows there is a suspicious unchecked
20551 conversion, and the strict aliasing optimization
20552 is automatically suppressed for the type.
20554 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
20555 in which the destination access type is declared (perhaps because the
20556 source type is not visible in that unit), you may use pragma
20557 @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur in the
20558 same declarative sequence as the declaration of the access type:
20560 @quotation
20562 @example
20563 type a2 is access int2;
20564 pragma No_Strict_Aliasing (a2);
20565 @end example
20566 @end quotation
20568 Here again, the compiler now knows that the strict aliasing optimization
20569 should be suppressed for any reference to type @code{a2} and the
20570 expected behavior is obtained.
20572 Finally, note that although the compiler can generate warnings for
20573 simple cases of unchecked conversions, there are tricker and more
20574 indirect ways of creating type incorrect aliases which the compiler
20575 cannot detect. Examples are the use of address overlays and unchecked
20576 conversions involving composite types containing access types as
20577 components. In such cases, no warnings are generated, but there can
20578 still be aliasing problems. One safe coding practice is to forbid the
20579 use of address clauses for type overlaying, and to allow unchecked
20580 conversion only for primitive types. This is not really a significant
20581 restriction since any possible desired effect can be achieved by
20582 unchecked conversion of access values.
20584 The aliasing analysis done in strict aliasing mode can certainly
20585 have significant benefits. We have seen cases of large scale
20586 application code where the time is increased by up to 5% by turning
20587 this optimization off. If you have code that includes significant
20588 usage of unchecked conversion, you might want to just stick with
20589 @code{-O1} and avoid the entire issue. If you get adequate
20590 performance at this level of optimization level, that's probably
20591 the safest approach. If tests show that you really need higher
20592 levels of optimization, then you can experiment with @code{-O2}
20593 and @code{-O2 -fno-strict-aliasing} to see how much effect this
20594 has on size and speed of the code. If you really need to use
20595 @code{-O2} with strict aliasing in effect, then you should
20596 review any uses of unchecked conversion of access types,
20597 particularly if you are getting the warnings described above.
20599 @node Aliased Variables and Optimization,Atomic Variables and Optimization,Optimization and Strict Aliasing,Performance Considerations
20600 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id37}@anchor{18d}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution aliased-variables-and-optimization}@anchor{18e}
20601 @subsubsection Aliased Variables and Optimization
20604 @geindex Aliasing
20606 There are scenarios in which programs may
20607 use low level techniques to modify variables
20608 that otherwise might be considered to be unassigned. For example,
20609 a variable can be passed to a procedure by reference, which takes
20610 the address of the parameter and uses the address to modify the
20611 variable's value, even though it is passed as an IN parameter.
20612 Consider the following example:
20614 @quotation
20616 @example
20617 procedure P is
20618    Max_Length : constant Natural := 16;
20619    type Char_Ptr is access all Character;
20621    procedure Get_String(Buffer: Char_Ptr; Size : Integer);
20622    pragma Import (C, Get_String, "get_string");
20624    Name : aliased String (1 .. Max_Length) := (others => ' ');
20625    Temp : Char_Ptr;
20627    function Addr (S : String) return Char_Ptr is
20628       function To_Char_Ptr is
20629         new Ada.Unchecked_Conversion (System.Address, Char_Ptr);
20630    begin
20631       return To_Char_Ptr (S (S'First)'Address);
20632    end;
20634 begin
20635    Temp := Addr (Name);
20636    Get_String (Temp, Max_Length);
20637 end;
20638 @end example
20639 @end quotation
20641 where Get_String is a C function that uses the address in Temp to
20642 modify the variable @code{Name}. This code is dubious, and arguably
20643 erroneous, and the compiler would be entitled to assume that
20644 @code{Name} is never modified, and generate code accordingly.
20646 However, in practice, this would cause some existing code that
20647 seems to work with no optimization to start failing at high
20648 levels of optimzization.
20650 What the compiler does for such cases is to assume that marking
20651 a variable as aliased indicates that some "funny business" may
20652 be going on. The optimizer recognizes the aliased keyword and
20653 inhibits optimizations that assume the value cannot be assigned.
20654 This means that the above example will in fact "work" reliably,
20655 that is, it will produce the expected results.
20657 @node Atomic Variables and Optimization,Passive Task Optimization,Aliased Variables and Optimization,Performance Considerations
20658 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution atomic-variables-and-optimization}@anchor{18f}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id38}@anchor{190}
20659 @subsubsection Atomic Variables and Optimization
20662 @geindex Atomic
20664 There are two considerations with regard to performance when
20665 atomic variables are used.
20667 First, the RM only guarantees that access to atomic variables
20668 be atomic, it has nothing to say about how this is achieved,
20669 though there is a strong implication that this should not be
20670 achieved by explicit locking code. Indeed GNAT will never
20671 generate any locking code for atomic variable access (it will
20672 simply reject any attempt to make a variable or type atomic
20673 if the atomic access cannot be achieved without such locking code).
20675 That being said, it is important to understand that you cannot
20676 assume that the entire variable will always be accessed. Consider
20677 this example:
20679 @quotation
20681 @example
20682 type R is record
20683    A,B,C,D : Character;
20684 end record;
20685 for R'Size use 32;
20686 for R'Alignment use 4;
20688 RV : R;
20689 pragma Atomic (RV);
20690 X : Character;
20692 X := RV.B;
20693 @end example
20694 @end quotation
20696 You cannot assume that the reference to @code{RV.B}
20697 will read the entire 32-bit
20698 variable with a single load instruction. It is perfectly legitimate if
20699 the hardware allows it to do a byte read of just the B field. This read
20700 is still atomic, which is all the RM requires. GNAT can and does take
20701 advantage of this, depending on the architecture and optimization level.
20702 Any assumption to the contrary is non-portable and risky. Even if you
20703 examine the assembly language and see a full 32-bit load, this might
20704 change in a future version of the compiler.
20706 If your application requires that all accesses to @code{RV} in this
20707 example be full 32-bit loads, you need to make a copy for the access
20708 as in:
20710 @quotation
20712 @example
20713 declare
20714    RV_Copy : constant R := RV;
20715 begin
20716    X := RV_Copy.B;
20717 end;
20718 @end example
20719 @end quotation
20721 Now the reference to RV must read the whole variable.
20722 Actually one can imagine some compiler which figures
20723 out that the whole copy is not required (because only
20724 the B field is actually accessed), but GNAT
20725 certainly won't do that, and we don't know of any
20726 compiler that would not handle this right, and the
20727 above code will in practice work portably across
20728 all architectures (that permit the Atomic declaration).
20730 The second issue with atomic variables has to do with
20731 the possible requirement of generating synchronization
20732 code. For more details on this, consult the sections on
20733 the pragmas Enable/Disable_Atomic_Synchronization in the
20734 GNAT Reference Manual. If performance is critical, and
20735 such synchronization code is not required, it may be
20736 useful to disable it.
20738 @node Passive Task Optimization,,Atomic Variables and Optimization,Performance Considerations
20739 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution passive-task-optimization}@anchor{191}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id39}@anchor{192}
20740 @subsubsection Passive Task Optimization
20743 @geindex Passive Task
20745 A passive task is one which is sufficiently simple that
20746 in theory a compiler could recognize it an implement it
20747 efficiently without creating a new thread. The original design
20748 of Ada 83 had in mind this kind of passive task optimization, but
20749 only a few Ada 83 compilers attempted it. The problem was that
20750 it was difficult to determine the exact conditions under which
20751 the optimization was possible. The result is a very fragile
20752 optimization where a very minor change in the program can
20753 suddenly silently make a task non-optimizable.
20755 With the revisiting of this issue in Ada 95, there was general
20756 agreement that this approach was fundamentally flawed, and the
20757 notion of protected types was introduced. When using protected
20758 types, the restrictions are well defined, and you KNOW that the
20759 operations will be optimized, and furthermore this optimized
20760 performance is fully portable.
20762 Although it would theoretically be possible for GNAT to attempt to
20763 do this optimization, but it really doesn't make sense in the
20764 context of Ada 95, and none of the Ada 95 compilers implement
20765 this optimization as far as we know. In particular GNAT never
20766 attempts to perform this optimization.
20768 In any new Ada 95 code that is written, you should always
20769 use protected types in place of tasks that might be able to
20770 be optimized in this manner.
20771 Of course this does not help if you have legacy Ada 83 code
20772 that depends on this optimization, but it is unusual to encounter
20773 a case where the performance gains from this optimization
20774 are significant.
20776 Your program should work correctly without this optimization. If
20777 you have performance problems, then the most practical
20778 approach is to figure out exactly where these performance problems
20779 arise, and update those particular tasks to be protected types. Note
20780 that typically clients of the tasks who call entries, will not have
20781 to be modified, only the task definition itself.
20783 @node Text_IO Suggestions,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination,Performance Considerations,Improving Performance
20784 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution text-io-suggestions}@anchor{193}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id40}@anchor{194}
20785 @subsection @code{Text_IO} Suggestions
20788 @geindex Text_IO and performance
20790 The @code{Ada.Text_IO} package has fairly high overheads due in part to
20791 the requirement of maintaining page and line counts. If performance
20792 is critical, a recommendation is to use @code{Stream_IO} instead of
20793 @code{Text_IO} for volume output, since this package has less overhead.
20795 If @code{Text_IO} must be used, note that by default output to the standard
20796 output and standard error files is unbuffered (this provides better
20797 behavior when output statements are used for debugging, or if the
20798 progress of a program is observed by tracking the output, e.g. by
20799 using the Unix @emph{tail -f} command to watch redirected output.
20801 If you are generating large volumes of output with @code{Text_IO} and
20802 performance is an important factor, use a designated file instead
20803 of the standard output file, or change the standard output file to
20804 be buffered using @code{Interfaces.C_Streams.setvbuf}.
20806 @node Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination,,Text_IO Suggestions,Improving Performance
20807 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id41}@anchor{195}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution reducing-size-of-executables-with-unused-subprogram-data-elimination}@anchor{196}
20808 @subsection Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
20811 @geindex Uunused subprogram/data elimination
20813 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
20814 your executable just by setting options at compilation time.
20816 @menu
20817 * About unused subprogram/data elimination:: 
20818 * Compilation options:: 
20819 * Example of unused subprogram/data elimination:: 
20821 @end menu
20823 @node About unused subprogram/data elimination,Compilation options,,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
20824 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id42}@anchor{197}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution about-unused-subprogram-data-elimination}@anchor{198}
20825 @subsubsection About unused subprogram/data elimination
20828 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
20829 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
20830 never used by this executable.
20832 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
20833 executable, making it smaller (in disk and in memory).
20835 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
20836 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
20837 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
20839 @node Compilation options,Example of unused subprogram/data elimination,About unused subprogram/data elimination,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
20840 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id43}@anchor{199}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution compilation-options}@anchor{19a}
20841 @subsubsection Compilation options
20844 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
20845 is directly performed by the linker.
20847 @geindex -ffunction-sections (gcc)
20849 @geindex -fdata-sections (gcc)
20851 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
20852 following options:
20853 @code{-ffunction-sections} @code{-fdata-sections}.
20855 These options are usable with C and Ada files.
20856 They will place respectively each
20857 function or data in a separate section in the resulting object file.
20859 Once the objects and static libraries are created with these options, the
20860 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
20861 the @code{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
20862 @code{-largs} section of @code{gnatmake}. This will perform a
20863 garbage collection of code and data never referenced.
20865 If the linker performs a partial link (@code{-r} linker option), then you
20866 will need to provide the entry point using the @code{-e} / @code{--entry}
20867 linker option.
20869 Note that objects compiled without the @code{-ffunction-sections} and
20870 @code{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
20871 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
20872 be linked as is).
20874 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
20875 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
20876 and data of the GNAT library from your executable.
20878 @node Example of unused subprogram/data elimination,,Compilation options,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
20879 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution example-of-unused-subprogram-data-elimination}@anchor{19b}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id44}@anchor{19c}
20880 @subsubsection Example of unused subprogram/data elimination
20883 Here is a simple example:
20885 @quotation
20887 @example
20888 with Aux;
20890 procedure Test is
20891 begin
20892    Aux.Used (10);
20893 end Test;
20895 package Aux is
20896    Used_Data   : Integer;
20897    Unused_Data : Integer;
20899    procedure Used   (Data : Integer);
20900    procedure Unused (Data : Integer);
20901 end Aux;
20903 package body Aux is
20904    procedure Used (Data : Integer) is
20905    begin
20906       Used_Data := Data;
20907    end Used;
20909    procedure Unused (Data : Integer) is
20910    begin
20911       Unused_Data := Data;
20912    end Unused;
20913 end Aux;
20914 @end example
20915 @end quotation
20917 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
20918 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
20920 @quotation
20922 @example
20923 $ gnatmake test
20925 $ nm test | grep used
20926 020015f0 T aux__unused
20927 02005d88 B aux__unused_data
20928 020015cc T aux__used
20929 02005d84 B aux__used_data
20931 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \\
20932      -largs -Wl,--gc-sections
20934 $ nm test | grep used
20935 02005350 T aux__used
20936 0201ffe0 B aux__used_data
20937 @end example
20938 @end quotation
20940 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
20941 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
20942 appropriate options.
20944 @geindex Overflow checks
20946 @geindex Checks (overflow)
20948 @node Overflow Check Handling in GNAT,Performing Dimensionality Analysis in GNAT,Improving Performance,GNAT and Program Execution
20949 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id45}@anchor{149}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution overflow-check-handling-in-gnat}@anchor{19d}
20950 @section Overflow Check Handling in GNAT
20953 This section explains how to control the handling of overflow checks.
20955 @menu
20956 * Background:: 
20957 * Management of Overflows in GNAT:: 
20958 * Specifying the Desired Mode:: 
20959 * Default Settings:: 
20960 * Implementation Notes:: 
20962 @end menu
20964 @node Background,Management of Overflows in GNAT,,Overflow Check Handling in GNAT
20965 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id46}@anchor{19e}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution background}@anchor{19f}
20966 @subsection Background
20969 Overflow checks are checks that the compiler may make to ensure
20970 that intermediate results are not out of range. For example:
20972 @quotation
20974 @example
20975 A : Integer;
20977 A := A + 1;
20978 @end example
20979 @end quotation
20981 If @code{A} has the value @code{Integer'Last}, then the addition may cause
20982 overflow since the result is out of range of the type @code{Integer}.
20983 In this case @code{Constraint_Error} will be raised if checks are
20984 enabled.
20986 A trickier situation arises in examples like the following:
20988 @quotation
20990 @example
20991 A, C : Integer;
20993 A := (A + 1) + C;
20994 @end example
20995 @end quotation
20997 where @code{A} is @code{Integer'Last} and @code{C} is @code{-1}.
20998 Now the final result of the expression on the right hand side is
20999 @code{Integer'Last} which is in range, but the question arises whether the
21000 intermediate addition of @code{(A + 1)} raises an overflow error.
21002 The (perhaps surprising) answer is that the Ada language
21003 definition does not answer this question. Instead it leaves
21004 it up to the implementation to do one of two things if overflow
21005 checks are enabled.
21008 @itemize *
21010 @item 
21011 raise an exception (@code{Constraint_Error}), or
21013 @item 
21014 yield the correct mathematical result which is then used in
21015 subsequent operations.
21016 @end itemize
21018 If the compiler chooses the first approach, then the assignment of this
21019 example will indeed raise @code{Constraint_Error} if overflow checking is
21020 enabled, or result in erroneous execution if overflow checks are suppressed.
21022 But if the compiler
21023 chooses the second approach, then it can perform both additions yielding
21024 the correct mathematical result, which is in range, so no exception
21025 will be raised, and the right result is obtained, regardless of whether
21026 overflow checks are suppressed.
21028 Note that in the first example an
21029 exception will be raised in either case, since if the compiler
21030 gives the correct mathematical result for the addition, it will
21031 be out of range of the target type of the assignment, and thus
21032 fails the range check.
21034 This lack of specified behavior in the handling of overflow for
21035 intermediate results is a source of non-portability, and can thus
21036 be problematic when programs are ported. Most typically this arises
21037 in a situation where the original compiler did not raise an exception,
21038 and then the application is moved to a compiler where the check is
21039 performed on the intermediate result and an unexpected exception is
21040 raised.
21042 Furthermore, when using Ada 2012's preconditions and other
21043 assertion forms, another issue arises. Consider:
21045 @quotation
21047 @example
21048 procedure P (A, B : Integer) with
21049   Pre => A + B <= Integer'Last;
21050 @end example
21051 @end quotation
21053 One often wants to regard arithmetic in a context like this from
21054 a mathematical point of view. So for example, if the two actual parameters
21055 for a call to @code{P} are both @code{Integer'Last}, then
21056 the precondition should be regarded as False. If we are executing
21057 in a mode with run-time checks enabled for preconditions, then we would
21058 like this precondition to fail, rather than raising an exception
21059 because of the intermediate overflow.
21061 However, the language definition leaves the specification of
21062 whether the above condition fails (raising @code{Assert_Error}) or
21063 causes an intermediate overflow (raising @code{Constraint_Error})
21064 up to the implementation.
21066 The situation is worse in a case such as the following:
21068 @quotation
21070 @example
21071 procedure Q (A, B, C : Integer) with
21072   Pre => A + B + C <= Integer'Last;
21073 @end example
21074 @end quotation
21076 Consider the call
21078 @quotation
21080 @example
21081 Q (A => Integer'Last, B => 1, C => -1);
21082 @end example
21083 @end quotation
21085 From a mathematical point of view the precondition
21086 is True, but at run time we may (but are not guaranteed to) get an
21087 exception raised because of the intermediate overflow (and we really
21088 would prefer this precondition to be considered True at run time).
21090 @node Management of Overflows in GNAT,Specifying the Desired Mode,Background,Overflow Check Handling in GNAT
21091 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id47}@anchor{1a0}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution management-of-overflows-in-gnat}@anchor{1a1}
21092 @subsection Management of Overflows in GNAT
21095 To deal with the portability issue, and with the problem of
21096 mathematical versus run-time interpretation of the expressions in
21097 assertions, GNAT provides comprehensive control over the handling
21098 of intermediate overflow. GNAT can operate in three modes, and
21099 furthemore, permits separate selection of operating modes for
21100 the expressions within assertions (here the term 'assertions'
21101 is used in the technical sense, which includes preconditions and so forth)
21102 and for expressions appearing outside assertions.
21104 The three modes are:
21107 @itemize *
21109 @item 
21110 @emph{Use base type for intermediate operations} (@code{STRICT})
21112 In this mode, all intermediate results for predefined arithmetic
21113 operators are computed using the base type, and the result must
21114 be in range of the base type. If this is not the
21115 case then either an exception is raised (if overflow checks are
21116 enabled) or the execution is erroneous (if overflow checks are suppressed).
21117 This is the normal default mode.
21119 @item 
21120 @emph{Most intermediate overflows avoided} (@code{MINIMIZED})
21122 In this mode, the compiler attempts to avoid intermediate overflows by
21123 using a larger integer type, typically @code{Long_Long_Integer},
21124 as the type in which arithmetic is
21125 performed for predefined arithmetic operators. This may be slightly more
21126 expensive at
21127 run time (compared to suppressing intermediate overflow checks), though
21128 the cost is negligible on modern 64-bit machines. For the examples given
21129 earlier, no intermediate overflows would have resulted in exceptions,
21130 since the intermediate results are all in the range of
21131 @code{Long_Long_Integer} (typically 64-bits on nearly all implementations
21132 of GNAT). In addition, if checks are enabled, this reduces the number of
21133 checks that must be made, so this choice may actually result in an
21134 improvement in space and time behavior.
21136 However, there are cases where @code{Long_Long_Integer} is not large
21137 enough, consider the following example:
21139 @quotation
21141 @example
21142 procedure R (A, B, C, D : Integer) with
21143   Pre => (A**2 * B**2) / (C**2 * D**2) <= 10;
21144 @end example
21145 @end quotation
21147 where @code{A} = @code{B} = @code{C} = @code{D} = @code{Integer'Last}.
21148 Now the intermediate results are
21149 out of the range of @code{Long_Long_Integer} even though the final result
21150 is in range and the precondition is True (from a mathematical point
21151 of view). In such a case, operating in this mode, an overflow occurs
21152 for the intermediate computation (which is why this mode
21153 says @emph{most} intermediate overflows are avoided). In this case,
21154 an exception is raised if overflow checks are enabled, and the
21155 execution is erroneous if overflow checks are suppressed.
21157 @item 
21158 @emph{All intermediate overflows avoided} (@code{ELIMINATED})
21160 In this mode, the compiler  avoids all intermediate overflows
21161 by using arbitrary precision arithmetic as required. In this
21162 mode, the above example with @code{A**2 * B**2} would
21163 not cause intermediate overflow, because the intermediate result
21164 would be evaluated using sufficient precision, and the result
21165 of evaluating the precondition would be True.
21167 This mode has the advantage of avoiding any intermediate
21168 overflows, but at the expense of significant run-time overhead,
21169 including the use of a library (included automatically in this
21170 mode) for multiple-precision arithmetic.
21172 This mode provides cleaner semantics for assertions, since now
21173 the run-time behavior emulates true arithmetic behavior for the
21174 predefined arithmetic operators, meaning that there is never a
21175 conflict between the mathematical view of the assertion, and its
21176 run-time behavior.
21178 Note that in this mode, the behavior is unaffected by whether or
21179 not overflow checks are suppressed, since overflow does not occur.
21180 It is possible for gigantic intermediate expressions to raise
21181 @code{Storage_Error} as a result of attempting to compute the
21182 results of such expressions (e.g. @code{Integer'Last ** Integer'Last})
21183 but overflow is impossible.
21184 @end itemize
21186 Note that these modes apply only to the evaluation of predefined
21187 arithmetic, membership, and comparison operators for signed integer
21188 arithmetic.
21190 For fixed-point arithmetic, checks can be suppressed. But if checks
21191 are enabled
21192 then fixed-point values are always checked for overflow against the
21193 base type for intermediate expressions (that is such checks always
21194 operate in the equivalent of @code{STRICT} mode).
21196 For floating-point, on nearly all architectures, @code{Machine_Overflows}
21197 is False, and IEEE infinities are generated, so overflow exceptions
21198 are never raised. If you want to avoid infinities, and check that
21199 final results of expressions are in range, then you can declare a
21200 constrained floating-point type, and range checks will be carried
21201 out in the normal manner (with infinite values always failing all
21202 range checks).
21204 @node Specifying the Desired Mode,Default Settings,Management of Overflows in GNAT,Overflow Check Handling in GNAT
21205 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution specifying-the-desired-mode}@anchor{e9}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id48}@anchor{1a2}
21206 @subsection Specifying the Desired Mode
21209 @geindex pragma Overflow_Mode
21211 The desired mode of for handling intermediate overflow can be specified using
21212 either the @code{Overflow_Mode} pragma or an equivalent compiler switch.
21213 The pragma has the form
21215 @quotation
21217 @example
21218 pragma Overflow_Mode ([General =>] MODE [, [Assertions =>] MODE]);
21219 @end example
21220 @end quotation
21222 where @code{MODE} is one of
21225 @itemize *
21227 @item 
21228 @code{STRICT}:  intermediate overflows checked (using base type)
21230 @item 
21231 @code{MINIMIZED}: minimize intermediate overflows
21233 @item 
21234 @code{ELIMINATED}: eliminate intermediate overflows
21235 @end itemize
21237 The case is ignored, so @code{MINIMIZED}, @code{Minimized} and
21238 @code{minimized} all have the same effect.
21240 If only the @code{General} parameter is present, then the given @code{MODE} applies
21241 to expressions both within and outside assertions. If both arguments
21242 are present, then @code{General} applies to expressions outside assertions,
21243 and @code{Assertions} applies to expressions within assertions. For example:
21245 @quotation
21247 @example
21248 pragma Overflow_Mode
21249   (General => Minimized, Assertions => Eliminated);
21250 @end example
21251 @end quotation
21253 specifies that general expressions outside assertions be evaluated
21254 in 'minimize intermediate overflows' mode, and expressions within
21255 assertions be evaluated in 'eliminate intermediate overflows' mode.
21256 This is often a reasonable choice, avoiding excessive overhead
21257 outside assertions, but assuring a high degree of portability
21258 when importing code from another compiler, while incurring
21259 the extra overhead for assertion expressions to ensure that
21260 the behavior at run time matches the expected mathematical
21261 behavior.
21263 The @code{Overflow_Mode} pragma has the same scoping and placement
21264 rules as pragma @code{Suppress}, so it can occur either as a
21265 configuration pragma, specifying a default for the whole
21266 program, or in a declarative scope, where it applies to the
21267 remaining declarations and statements in that scope.
21269 Note that pragma @code{Overflow_Mode} does not affect whether
21270 overflow checks are enabled or suppressed. It only controls the
21271 method used to compute intermediate values. To control whether
21272 overflow checking is enabled or suppressed, use pragma @code{Suppress}
21273 or @code{Unsuppress} in the usual manner.
21275 @geindex -gnato? (gcc)
21277 @geindex -gnato?? (gcc)
21279 Additionally, a compiler switch @code{-gnato?} or @code{-gnato??}
21280 can be used to control the checking mode default (which can be subsequently
21281 overridden using pragmas).
21283 Here @code{?} is one of the digits @code{1} through @code{3}:
21285 @quotation
21288 @multitable {xxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
21289 @item
21291 @code{1}
21293 @tab
21295 use base type for intermediate operations (@code{STRICT})
21297 @item
21299 @code{2}
21301 @tab
21303 minimize intermediate overflows (@code{MINIMIZED})
21305 @item
21307 @code{3}
21309 @tab
21311 eliminate intermediate overflows (@code{ELIMINATED})
21313 @end multitable
21315 @end quotation
21317 As with the pragma, if only one digit appears then it applies to all
21318 cases; if two digits are given, then the first applies outside
21319 assertions, and the second within assertions. Thus the equivalent
21320 of the example pragma above would be
21321 @code{-gnato23}.
21323 If no digits follow the @code{-gnato}, then it is equivalent to
21324 @code{-gnato11},
21325 causing all intermediate operations to be computed using the base
21326 type (@code{STRICT} mode).
21328 @node Default Settings,Implementation Notes,Specifying the Desired Mode,Overflow Check Handling in GNAT
21329 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id49}@anchor{1a3}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution default-settings}@anchor{1a4}
21330 @subsection Default Settings
21333 The default mode for overflow checks is
21335 @quotation
21337 @example
21338 General => Strict
21339 @end example
21340 @end quotation
21342 which causes all computations both inside and outside assertions to use
21343 the base type.
21345 This retains compatibility with previous versions of
21346 GNAT which suppressed overflow checks by default and always
21347 used the base type for computation of intermediate results.
21349 @c Sphinx allows no emphasis within :index: role. As a workaround we
21350 @c point the index to "switch" and use emphasis for "-gnato".
21352 The 
21353 @geindex -gnato (gcc)
21354 switch @code{-gnato} (with no digits following)
21355 is equivalent to
21357 @quotation
21359 @example
21360 General => Strict
21361 @end example
21362 @end quotation
21364 which causes overflow checking of all intermediate overflows
21365 both inside and outside assertions against the base type.
21367 The pragma @code{Suppress (Overflow_Check)} disables overflow
21368 checking, but it has no effect on the method used for computing
21369 intermediate results.
21371 The pragma @code{Unsuppress (Overflow_Check)} enables overflow
21372 checking, but it has no effect on the method used for computing
21373 intermediate results.
21375 @node Implementation Notes,,Default Settings,Overflow Check Handling in GNAT
21376 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution implementation-notes}@anchor{1a5}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id50}@anchor{1a6}
21377 @subsection Implementation Notes
21380 In practice on typical 64-bit machines, the @code{MINIMIZED} mode is
21381 reasonably efficient, and can be generally used. It also helps
21382 to ensure compatibility with code imported from some other
21383 compiler to GNAT.
21385 Setting all intermediate overflows checking (@code{CHECKED} mode)
21386 makes sense if you want to
21387 make sure that your code is compatible with any other possible
21388 Ada implementation. This may be useful in ensuring portability
21389 for code that is to be exported to some other compiler than GNAT.
21391 The Ada standard allows the reassociation of expressions at
21392 the same precedence level if no parentheses are present. For
21393 example, @code{A+B+C} parses as though it were @code{(A+B)+C}, but
21394 the compiler can reintepret this as @code{A+(B+C)}, possibly
21395 introducing or eliminating an overflow exception. The GNAT
21396 compiler never takes advantage of this freedom, and the
21397 expression @code{A+B+C} will be evaluated as @code{(A+B)+C}.
21398 If you need the other order, you can write the parentheses
21399 explicitly @code{A+(B+C)} and GNAT will respect this order.
21401 The use of @code{ELIMINATED} mode will cause the compiler to
21402 automatically include an appropriate arbitrary precision
21403 integer arithmetic package. The compiler will make calls
21404 to this package, though only in cases where it cannot be
21405 sure that @code{Long_Long_Integer} is sufficient to guard against
21406 intermediate overflows. This package does not use dynamic
21407 allocation, but it does use the secondary stack, so an
21408 appropriate secondary stack package must be present (this
21409 is always true for standard full Ada, but may require
21410 specific steps for restricted run times such as ZFP).
21412 Although @code{ELIMINATED} mode causes expressions to use arbitrary
21413 precision arithmetic, avoiding overflow, the final result
21414 must be in an appropriate range. This is true even if the
21415 final result is of type @code{[Long_[Long_]]Integer'Base}, which
21416 still has the same bounds as its associated constrained
21417 type at run-time.
21419 Currently, the @code{ELIMINATED} mode is only available on target
21420 platforms for which @code{Long_Long_Integer} is 64-bits (nearly all GNAT
21421 platforms).
21423 @node Performing Dimensionality Analysis in GNAT,Stack Related Facilities,Overflow Check Handling in GNAT,GNAT and Program Execution
21424 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution performing-dimensionality-analysis-in-gnat}@anchor{1a7}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id51}@anchor{14a}
21425 @section Performing Dimensionality Analysis in GNAT
21428 @geindex Dimensionality analysis
21430 The GNAT compiler supports dimensionality checking. The user can
21431 specify physical units for objects, and the compiler will verify that uses
21432 of these objects are compatible with their dimensions, in a fashion that is
21433 familiar to engineering practice. The dimensions of algebraic expressions
21434 (including powers with static exponents) are computed from their constituents.
21436 @geindex Dimension_System aspect
21438 @geindex Dimension aspect
21440 This feature depends on Ada 2012 aspect specifications, and is available from
21441 version 7.0.1 of GNAT onwards.
21442 The GNAT-specific aspect @code{Dimension_System}
21443 allows you to define a system of units; the aspect @code{Dimension}
21444 then allows the user to declare dimensioned quantities within a given system.
21445 (These aspects are described in the @emph{Implementation Defined Aspects}
21446 chapter of the @emph{GNAT Reference Manual}).
21448 The major advantage of this model is that it does not require the declaration of
21449 multiple operators for all possible combinations of types: it is only necessary
21450 to use the proper subtypes in object declarations.
21452 @geindex System.Dim.Mks package (GNAT library)
21454 @geindex MKS_Type type
21456 The simplest way to impose dimensionality checking on a computation is to make
21457 use of one of the instantiations of the package @code{System.Dim.Generic_Mks}, which
21458 are part of the GNAT library. This generic package defines a floating-point
21459 type @code{MKS_Type}, for which a sequence of dimension names are specified,
21460 together with their conventional abbreviations.  The following should be read
21461 together with the full specification of the package, in file
21462 @code{s-digemk.ads}.
21464 @quotation
21466 @geindex s-digemk.ads file
21468 @example
21469 type Mks_Type is new Float_Type
21470   with
21471    Dimension_System => (
21472      (Unit_Name => Meter,    Unit_Symbol => 'm',   Dim_Symbol => 'L'),
21473      (Unit_Name => Kilogram, Unit_Symbol => "kg",  Dim_Symbol => 'M'),
21474      (Unit_Name => Second,   Unit_Symbol => 's',   Dim_Symbol => 'T'),
21475      (Unit_Name => Ampere,   Unit_Symbol => 'A',   Dim_Symbol => 'I'),
21476      (Unit_Name => Kelvin,   Unit_Symbol => 'K',   Dim_Symbol => "Theta"),
21477      (Unit_Name => Mole,     Unit_Symbol => "mol", Dim_Symbol => 'N'),
21478      (Unit_Name => Candela,  Unit_Symbol => "cd",  Dim_Symbol => 'J'));
21479 @end example
21480 @end quotation
21482 The package then defines a series of subtypes that correspond to these
21483 conventional units. For example:
21485 @quotation
21487 @example
21488 subtype Length is Mks_Type
21489   with
21490    Dimension => (Symbol => 'm', Meter  => 1, others => 0);
21491 @end example
21492 @end quotation
21494 and similarly for @code{Mass}, @code{Time}, @code{Electric_Current},
21495 @code{Thermodynamic_Temperature}, @code{Amount_Of_Substance}, and
21496 @code{Luminous_Intensity} (the standard set of units of the SI system).
21498 The package also defines conventional names for values of each unit, for
21499 example:
21501 @quotation
21503 @example
21504 m   : constant Length           := 1.0;
21505 kg  : constant Mass             := 1.0;
21506 s   : constant Time             := 1.0;
21507 A   : constant Electric_Current := 1.0;
21508 @end example
21509 @end quotation
21511 as well as useful multiples of these units:
21513 @quotation
21515 @example
21516  cm  : constant Length := 1.0E-02;
21517  g   : constant Mass   := 1.0E-03;
21518  min : constant Time   := 60.0;
21519  day : constant Time   := 60.0 * 24.0 * min;
21521 @end example
21522 @end quotation
21524 There are three instantiations of @code{System.Dim.Generic_Mks} defined in the
21525 GNAT library:
21528 @itemize *
21530 @item 
21531 @code{System.Dim.Float_Mks} based on @code{Float} defined in @code{s-diflmk.ads}.
21533 @item 
21534 @code{System.Dim.Long_Mks} based on @code{Long_Float} defined in @code{s-dilomk.ads}.
21536 @item 
21537 @code{System.Dim.Mks} based on @code{Long_Long_Float} defined in @code{s-dimmks.ads}.
21538 @end itemize
21540 Using one of these packages, you can then define a derived unit by providing
21541 the aspect that specifies its dimensions within the MKS system, as well as the
21542 string to be used for output of a value of that unit:
21544 @quotation
21546 @example
21547 subtype Acceleration is Mks_Type
21548   with Dimension => ("m/sec^2",
21549                      Meter => 1,
21550                      Second => -2,
21551                      others => 0);
21552 @end example
21553 @end quotation
21555 Here is a complete example of use:
21557 @quotation
21559 @example
21560 with System.Dim.MKS; use System.Dim.Mks;
21561 with System.Dim.Mks_IO; use System.Dim.Mks_IO;
21562 with Text_IO; use Text_IO;
21563 procedure Free_Fall is
21564   subtype Acceleration is Mks_Type
21565     with Dimension => ("m/sec^2", 1, 0, -2, others => 0);
21566   G : constant acceleration := 9.81 * m / (s ** 2);
21567   T : Time := 10.0*s;
21568   Distance : Length;
21570 begin
21571   Put ("Gravitational constant: ");
21572   Put (G, Aft => 2, Exp => 0); Put_Line ("");
21573   Distance := 0.5 * G * T ** 2;
21574   Put ("distance travelled in 10 seconds of free fall ");
21575   Put (Distance, Aft => 2, Exp => 0);
21576   Put_Line ("");
21577 end Free_Fall;
21578 @end example
21579 @end quotation
21581 Execution of this program yields:
21583 @quotation
21585 @example
21586 Gravitational constant:  9.81 m/sec^2
21587 distance travelled in 10 seconds of free fall 490.50 m
21588 @end example
21589 @end quotation
21591 However, incorrect assignments such as:
21593 @quotation
21595 @example
21596 Distance := 5.0;
21597 Distance := 5.0 * kg;
21598 @end example
21599 @end quotation
21601 are rejected with the following diagnoses:
21603 @quotation
21605 @example
21606 Distance := 5.0;
21607    >>> dimensions mismatch in assignment
21608    >>> left-hand side has dimension [L]
21609    >>> right-hand side is dimensionless
21611 Distance := 5.0 * kg:
21612    >>> dimensions mismatch in assignment
21613    >>> left-hand side has dimension [L]
21614    >>> right-hand side has dimension [M]
21615 @end example
21616 @end quotation
21618 The dimensions of an expression are properly displayed, even if there is
21619 no explicit subtype for it. If we add to the program:
21621 @quotation
21623 @example
21624 Put ("Final velocity: ");
21625 Put (G * T, Aft =>2, Exp =>0);
21626 Put_Line ("");
21627 @end example
21628 @end quotation
21630 then the output includes:
21632 @quotation
21634 @example
21635 Final velocity: 98.10 m.s**(-1)
21636 @end example
21638 @geindex Dimensionable type
21640 @geindex Dimensioned subtype
21641 @end quotation
21643 The type @code{Mks_Type} is said to be a @emph{dimensionable type} since it has a
21644 @code{Dimension_System} aspect, and the subtypes @code{Length}, @code{Mass}, etc.,
21645 are said to be @emph{dimensioned subtypes} since each one has a @code{Dimension}
21646 aspect.
21648 @quotation
21650 @geindex Dimension Vector (for a dimensioned subtype)
21652 @geindex Dimension aspect
21654 @geindex Dimension_System aspect
21655 @end quotation
21657 The @code{Dimension} aspect of a dimensioned subtype @code{S} defines a mapping
21658 from the base type's Unit_Names to integer (or, more generally, rational)
21659 values. This mapping is the @emph{dimension vector} (also referred to as the
21660 @emph{dimensionality}) for that subtype, denoted by @code{DV(S)}, and thus for each
21661 object of that subtype. Intuitively, the value specified for each
21662 @code{Unit_Name} is the exponent associated with that unit; a zero value
21663 means that the unit is not used. For example:
21665 @quotation
21667 @example
21668 declare
21669    Acc : Acceleration;
21670    ...
21671 begin
21672    ...
21673 end;
21674 @end example
21675 @end quotation
21677 Here @code{DV(Acc)} = @code{DV(Acceleration)} =
21678 @code{(Meter=>1, Kilogram=>0, Second=>-2, Ampere=>0, Kelvin=>0, Mole=>0, Candela=>0)}.
21679 Symbolically, we can express this as @code{Meter / Second**2}.
21681 The dimension vector of an arithmetic expression is synthesized from the
21682 dimension vectors of its components, with compile-time dimensionality checks
21683 that help prevent mismatches such as using an @code{Acceleration} where a
21684 @code{Length} is required.
21686 The dimension vector of the result of an arithmetic expression @emph{expr}, or
21687 @code{DV(@emph{expr})}, is defined as follows, assuming conventional
21688 mathematical definitions for the vector operations that are used:
21691 @itemize *
21693 @item 
21694 If @emph{expr} is of the type @emph{universal_real}, or is not of a dimensioned subtype,
21695 then @emph{expr} is dimensionless; @code{DV(@emph{expr})} is the empty vector.
21697 @item 
21698 @code{DV(@emph{op expr})}, where @emph{op} is a unary operator, is @code{DV(@emph{expr})}
21700 @item 
21701 @code{DV(@emph{expr1 op expr2})} where @emph{op} is "+" or "-" is @code{DV(@emph{expr1})}
21702 provided that @code{DV(@emph{expr1})} = @code{DV(@emph{expr2})}.
21703 If this condition is not met then the construct is illegal.
21705 @item 
21706 @code{DV(@emph{expr1} * @emph{expr2})} is @code{DV(@emph{expr1})} + @code{DV(@emph{expr2})},
21707 and @code{DV(@emph{expr1} / @emph{expr2})} = @code{DV(@emph{expr1})} - @code{DV(@emph{expr2})}.
21708 In this context if one of the @emph{expr}s is dimensionless then its empty
21709 dimension vector is treated as @code{(others => 0)}.
21711 @item 
21712 @code{DV(@emph{expr} ** @emph{power})} is @emph{power} * @code{DV(@emph{expr})},
21713 provided that @emph{power} is a static rational value. If this condition is not
21714 met then the construct is illegal.
21715 @end itemize
21717 Note that, by the above rules, it is illegal to use binary "+" or "-" to
21718 combine a dimensioned and dimensionless value.  Thus an expression such as
21719 @code{acc-10.0} is illegal, where @code{acc} is an object of subtype
21720 @code{Acceleration}.
21722 The dimensionality checks for relationals use the same rules as
21723 for "+" and "-", except when comparing to a literal; thus
21725 @quotation
21727 @example
21728 acc > len
21729 @end example
21730 @end quotation
21732 is equivalent to
21734 @quotation
21736 @example
21737 acc-len > 0.0
21738 @end example
21739 @end quotation
21741 and is thus illegal, but
21743 @quotation
21745 @example
21746 acc > 10.0
21747 @end example
21748 @end quotation
21750 is accepted with a warning. Analogously a conditional expression requires the
21751 same dimension vector for each branch (with no exception for literals).
21753 The dimension vector of a type conversion @code{T(@emph{expr})} is defined
21754 as follows, based on the nature of @code{T}:
21757 @itemize *
21759 @item 
21760 If @code{T} is a dimensioned subtype then @code{DV(T(@emph{expr}))} is @code{DV(T)}
21761 provided that either @emph{expr} is dimensionless or
21762 @code{DV(T)} = @code{DV(@emph{expr})}. The conversion is illegal
21763 if @emph{expr} is dimensioned and @code{DV(@emph{expr})} /= @code{DV(T)}.
21764 Note that vector equality does not require that the corresponding
21765 Unit_Names be the same.
21767 As a consequence of the above rule, it is possible to convert between
21768 different dimension systems that follow the same international system
21769 of units, with the seven physical components given in the standard order
21770 (length, mass, time, etc.). Thus a length in meters can be converted to
21771 a length in inches (with a suitable conversion factor) but cannot be
21772 converted, for example, to a mass in pounds.
21774 @item 
21775 If @code{T} is the base type for @emph{expr} (and the dimensionless root type of
21776 the dimension system), then @code{DV(T(@emph{expr}))} is @code{DV(expr)}.
21777 Thus, if @emph{expr} is of a dimensioned subtype of @code{T}, the conversion may
21778 be regarded as a "view conversion" that preserves dimensionality.
21780 This rule makes it possible to write generic code that can be instantiated
21781 with compatible dimensioned subtypes.  The generic unit will contain
21782 conversions that will consequently be present in instantiations, but
21783 conversions to the base type will preserve dimensionality and make it
21784 possible to write generic code that is correct with respect to
21785 dimensionality.
21787 @item 
21788 Otherwise (i.e., @code{T} is neither a dimensioned subtype nor a dimensionable
21789 base type), @code{DV(T(@emph{expr}))} is the empty vector. Thus a dimensioned
21790 value can be explicitly converted to a non-dimensioned subtype, which
21791 of course then escapes dimensionality analysis.
21792 @end itemize
21794 The dimension vector for a type qualification @code{T'(@emph{expr})} is the same
21795 as for the type conversion @code{T(@emph{expr})}.
21797 An assignment statement
21799 @quotation
21801 @example
21802 Source := Target;
21803 @end example
21804 @end quotation
21806 requires @code{DV(Source)} = @code{DV(Target)}, and analogously for parameter
21807 passing (the dimension vector for the actual parameter must be equal to the
21808 dimension vector for the formal parameter).
21810 @node Stack Related Facilities,Memory Management Issues,Performing Dimensionality Analysis in GNAT,GNAT and Program Execution
21811 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stack-related-facilities}@anchor{1a8}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id52}@anchor{14b}
21812 @section Stack Related Facilities
21815 This section describes some useful tools associated with stack
21816 checking and analysis. In
21817 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
21819 @menu
21820 * Stack Overflow Checking:: 
21821 * Static Stack Usage Analysis:: 
21822 * Dynamic Stack Usage Analysis:: 
21824 @end menu
21826 @node Stack Overflow Checking,Static Stack Usage Analysis,,Stack Related Facilities
21827 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id53}@anchor{1a9}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stack-overflow-checking}@anchor{e5}
21828 @subsection Stack Overflow Checking
21831 @geindex Stack Overflow Checking
21833 @geindex -fstack-check (gcc)
21835 For most operating systems, @code{gcc} does not perform stack overflow
21836 checking by default. This means that if the main environment task or
21837 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
21838 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
21839 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
21840 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
21841 a large local variable could "jump" above the guard page.
21842 Furthermore, when the
21843 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
21844 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
21845 such situations.
21847 To activate stack checking, compile all units with the @code{gcc} option
21848 @code{-fstack-check}. For example:
21850 @quotation
21852 @example
21853 $ gcc -c -fstack-check package1.adb
21854 @end example
21855 @end quotation
21857 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
21858 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
21859 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
21860 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
21862 For declared tasks, the default stack size is defined by the GNAT runtime,
21863 whose size may be modified at bind time through the @code{-d} bind switch
21864 (@ref{110,,Switches for gnatbind}). Task specific stack sizes may be set using the
21865 @code{Storage_Size} pragma.
21867 For the environment task, the stack size is determined by the operating system.
21868 Consequently, to modify the size of the environment task please refer to your
21869 operating system documentation.
21871 @node Static Stack Usage Analysis,Dynamic Stack Usage Analysis,Stack Overflow Checking,Stack Related Facilities
21872 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id54}@anchor{1aa}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution static-stack-usage-analysis}@anchor{e6}
21873 @subsection Static Stack Usage Analysis
21876 @geindex Static Stack Usage Analysis
21878 @geindex -fstack-usage
21880 A unit compiled with @code{-fstack-usage} will generate an extra file
21881 that specifies
21882 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
21883 The file has the same
21884 basename as the target object file with a @code{.su} extension.
21885 Each line of this file is made up of three fields:
21888 @itemize *
21890 @item 
21891 The name of the function.
21893 @item 
21894 A number of bytes.
21896 @item 
21897 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
21898 @end itemize
21900 The second field corresponds to the size of the known part of the function
21901 frame.
21903 The qualifier @code{static} means that the function frame size
21904 is purely static.
21905 It usually means that all local variables have a static size.
21906 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
21907 utilization.
21909 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
21910 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
21911 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
21912 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
21913 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
21914 utilization.
21916 A unit compiled with @code{-Wstack-usage} will issue a warning for each
21917 subprogram whose stack usage might be larger than the specified amount of
21918 bytes.  The wording is in keeping with the qualifier documented above.
21920 @node Dynamic Stack Usage Analysis,,Static Stack Usage Analysis,Stack Related Facilities
21921 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id55}@anchor{1ab}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution dynamic-stack-usage-analysis}@anchor{113}
21922 @subsection Dynamic Stack Usage Analysis
21925 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
21926 adding a switch to @code{gnatbind}, as:
21928 @quotation
21930 @example
21931 $ gnatbind -u0 file
21932 @end example
21933 @end quotation
21935 With this option, at each task termination, its stack usage is output on
21936 @code{stderr}.
21937 Note that this switch is not compatible with tools like
21938 Valgrind and DrMemory; they will report errors.
21940 It is not always convenient to output the stack usage when the program
21941 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
21942 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
21943 @code{-u} option. For instance:
21945 @quotation
21947 @example
21948 $ gnatbind -u100 file
21949 @end example
21950 @end quotation
21952 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
21953 output this info at program termination. Results are displayed in four
21954 columns:
21956 @quotation
21958 @example
21959 Index | Task Name | Stack Size | Stack Usage
21960 @end example
21961 @end quotation
21963 where:
21966 @itemize *
21968 @item 
21969 @emph{Index} is a number associated with each task.
21971 @item 
21972 @emph{Task Name} is the name of the task analyzed.
21974 @item 
21975 @emph{Stack Size} is the maximum size for the stack.
21977 @item 
21978 @emph{Stack Usage} is the measure done by the stack analyzer.
21979 In order to prevent overflow, the stack
21980 is not entirely analyzed, and it's not possible to know exactly how
21981 much has actually been used.
21982 @end itemize
21984 By default the environment task stack, the stack that contains the main unit,
21985 is not processed. To enable processing of the environment task stack, the
21986 environment variable GNAT_STACK_LIMIT needs to be set to the maximum size of
21987 the environment task stack. This amount is given in kilobytes. For example:
21989 @quotation
21991 @example
21992 $ set GNAT_STACK_LIMIT 1600
21993 @end example
21994 @end quotation
21996 would specify to the analyzer that the environment task stack has a limit
21997 of 1.6 megabytes. Any stack usage beyond this will be ignored by the analysis.
21999 The package @code{GNAT.Task_Stack_Usage} provides facilities to get
22000 stack-usage reports at run time. See its body for the details.
22002 @node Memory Management Issues,,Stack Related Facilities,GNAT and Program Execution
22003 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id56}@anchor{14c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution memory-management-issues}@anchor{1ac}
22004 @section Memory Management Issues
22007 This section describes some useful memory pools provided in the GNAT library
22008 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
22009 incorrect uses of access values (including 'dangling references').
22012 @menu
22013 * Some Useful Memory Pools:: 
22014 * The GNAT Debug Pool Facility:: 
22016 @end menu
22018 @node Some Useful Memory Pools,The GNAT Debug Pool Facility,,Memory Management Issues
22019 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id57}@anchor{1ad}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution some-useful-memory-pools}@anchor{1ae}
22020 @subsection Some Useful Memory Pools
22023 @geindex Memory Pool
22025 @geindex storage
22026 @geindex pool
22028 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
22029 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
22030 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
22031 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
22032 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
22033 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
22034 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
22035 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
22037 @quotation
22039 @example
22040 type T1 is access Something;
22041  -- no Storage pool is defined for T2
22043 type T2 is access Something_Else;
22044 for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
22045 -- the above is equivalent to
22046 for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
22047 @end example
22048 @end quotation
22050 The @code{System.Pool_Local} package offers the @code{Unbounded_Reclaim_Pool} storage
22051 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}
22052 except that the all
22053 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
22054 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
22055 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
22056 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
22057 scope of a given local access. As an example, the following program does not
22058 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
22060 @quotation
22062 @example
22063 with System.Pool_Local;
22064 procedure Pooloc1 is
22065    procedure Internal is
22066       type A is access Integer;
22067       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
22068       for A'Storage_Pool use X;
22069       v : A;
22070    begin
22071       for I in  1 .. 50 loop
22072          v := new Integer;
22073       end loop;
22074    end Internal;
22075 begin
22076    for I in  1 .. 100 loop
22077       Internal;
22078    end loop;
22079 end Pooloc1;
22080 @end example
22081 @end quotation
22083 The @code{System.Pool_Size} package implements the @code{Stack_Bounded_Pool} used when
22084 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
22085 The whole storage for the pool is
22086 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
22087 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
22088 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
22089 user and it is implicitly used for each such declaration:
22091 @quotation
22093 @example
22094 type T1 is access Something;
22095 for T1'Storage_Size use 10_000;
22096 @end example
22097 @end quotation
22099 @node The GNAT Debug Pool Facility,,Some Useful Memory Pools,Memory Management Issues
22100 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id58}@anchor{1af}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution the-gnat-debug-pool-facility}@anchor{1b0}
22101 @subsection The GNAT Debug Pool Facility
22104 @geindex Debug Pool
22106 @geindex storage
22107 @geindex pool
22108 @geindex memory corruption
22110 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
22111 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
22112 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
22113 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
22114 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
22115 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
22117 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
22118 associate a debug pool object with each of the access types that may be
22119 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
22121 @quotation
22123 @example
22124 type Ptr is access Some_Type;
22125 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
22126 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
22127 @end example
22128 @end quotation
22130 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
22131 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
22132 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
22133 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
22134 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
22135 each dereference of an access value.
22137 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
22138 values of the type may raise four distinct exceptions,
22139 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
22142 @itemize *
22144 @item 
22145 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
22147 @item 
22148 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
22150 @item 
22151 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
22153 @item 
22154 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage}
22155 @end itemize
22157 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
22158 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
22159 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
22160 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
22161 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
22162 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
22163 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
22165 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
22166 various strategies.
22168 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
22169 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
22170 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
22172 @quotation
22174 @example
22175 with Gnat.Io; use Gnat.Io;
22176 with Unchecked_Deallocation;
22177 with Unchecked_Conversion;
22178 with GNAT.Debug_Pools;
22179 with System.Storage_Elements;
22180 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
22181 procedure Debug_Pool_Test is
22183    type T is access Integer;
22184    type U is access all T;
22186    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
22187    for T'Storage_Pool use P;
22189    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (Integer, T);
22190    function UC is new Unchecked_Conversion (U, T);
22191    A, B : aliased T;
22193    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
22195 begin
22196    Info (P);
22197    A := new Integer;
22198    B := new Integer;
22199    B := A;
22200    Info (P);
22201    Free (A);
22202    begin
22203       Put_Line (Integer'Image(B.all));
22204    exception
22205       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
22206    end;
22207    begin
22208       Free (B);
22209    exception
22210       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
22211    end;
22212    B := UC(A'Access);
22213    begin
22214       Put_Line (Integer'Image(B.all));
22215    exception
22216       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
22217    end;
22218    begin
22219       Free (B);
22220    exception
22221       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
22222    end;
22223    Info (P);
22224 end Debug_Pool_Test;
22225 @end example
22226 @end quotation
22228 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
22229 execution of this erroneous program:
22231 @quotation
22233 @example
22234 Debug Pool info:
22235   Total allocated bytes :  0
22236   Total deallocated bytes :  0
22237   Current Water Mark:  0
22238   High Water Mark:  0
22240 Debug Pool info:
22241   Total allocated bytes :  8
22242   Total deallocated bytes :  0
22243   Current Water Mark:  8
22244   High Water Mark:  8
22246 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
22247 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
22248 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
22249 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
22250 Debug Pool info:
22251   Total allocated bytes :  8
22252   Total deallocated bytes :  4
22253   Current Water Mark:  4
22254   High Water Mark:  8
22255 @end example
22256 @end quotation
22259 @c -- Non-breaking space in running text
22260 @c -- E.g. Ada |nbsp| 95
22262 @node Platform-Specific Information,Example of Binder Output File,GNAT and Program Execution,Top
22263 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information platform-specific-information}@anchor{d}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information doc}@anchor{1b1}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id1}@anchor{1b2}
22264 @chapter Platform-Specific Information
22267 This appendix contains information relating to the implementation
22268 of run-time libraries on various platforms and also covers
22269 topics related to the GNAT implementation on Windows and Mac OS.
22271 @menu
22272 * Run-Time Libraries:: 
22273 * Specifying a Run-Time Library:: 
22274 * GNU/Linux Topics:: 
22275 * Microsoft Windows Topics:: 
22276 * Mac OS Topics:: 
22278 @end menu
22280 @node Run-Time Libraries,Specifying a Run-Time Library,,Platform-Specific Information
22281 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id2}@anchor{1b3}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information run-time-libraries}@anchor{1b4}
22282 @section Run-Time Libraries
22285 @geindex Tasking and threads libraries
22287 @geindex Threads libraries and tasking
22289 @geindex Run-time libraries (platform-specific information)
22291 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
22292 underlying threads library and the exception-handling scheme.
22293 For threads support, the default run-time will bind to the thread
22294 package of the underlying operating system.
22296 For exception handling, either or both of two models are supplied:
22298 @quotation
22300 @geindex Zero-Cost Exceptions
22302 @geindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
22303 @end quotation
22306 @itemize *
22308 @item 
22309 @strong{Zero-Cost Exceptions} ("ZCX"),
22310 which uses binder-generated tables that
22311 are interrogated at run time to locate a handler.
22313 @geindex setjmp/longjmp Exception Model
22315 @geindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
22317 @item 
22318 @strong{setjmp / longjmp} ('SJLJ'),
22319 which uses dynamically-set data to establish
22320 the set of handlers
22321 @end itemize
22323 Most programs should experience a substantial speed improvement by
22324 being compiled with a ZCX run-time.
22325 This is especially true for
22326 tasking applications or applications with many exception handlers.
22327 Note however that the ZCX run-time does not support asynchronous abort
22328 of tasks (@code{abort} and @code{select-then-abort} constructs) and will instead
22329 implement abort by polling points in the runtime. You can also add additional
22330 polling points explicitly if needed in your application via @code{pragma
22331 Abort_Defer}.
22333 This section summarizes which combinations of threads and exception support
22334 are supplied on various GNAT platforms.
22336 @menu
22337 * Summary of Run-Time Configurations:: 
22339 @end menu
22341 @node Summary of Run-Time Configurations,,,Run-Time Libraries
22342 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information summary-of-run-time-configurations}@anchor{1b5}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id3}@anchor{1b6}
22343 @subsection Summary of Run-Time Configurations
22347 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxx} 
22348 @headitem
22350 Platform
22352 @tab
22354 Run-Time
22356 @tab
22358 Tasking
22360 @tab
22362 Exceptions
22364 @item
22366 GNU/Linux
22368 @tab
22370 rts-native
22371 (default)
22373 @tab
22375 pthread library
22377 @tab
22381 @item
22383 rts-sjlj
22385 @tab
22387 pthread library
22389 @tab
22391 SJLJ
22393 @item
22395 Windows
22397 @tab
22399 rts-native
22400 (default)
22402 @tab
22404 native Win32 threads
22406 @tab
22410 @item
22412 rts-sjlj
22414 @tab
22416 native Win32 threads
22418 @tab
22420 SJLJ
22422 @item
22424 Mac OS
22426 @tab
22428 rts-native
22430 @tab
22432 pthread library
22434 @tab
22438 @end multitable
22441 @node Specifying a Run-Time Library,GNU/Linux Topics,Run-Time Libraries,Platform-Specific Information
22442 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information specifying-a-run-time-library}@anchor{1b7}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id4}@anchor{1b8}
22443 @section Specifying a Run-Time Library
22446 The @code{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
22447 run-time library, and the @code{adalib} subdirectory containing the
22448 @code{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
22449 in the gcc target-dependent area:
22451 @quotation
22453 @example
22454 target=$prefix/lib/gcc/gcc-*dumpmachine*/gcc-*dumpversion*/
22455 @end example
22456 @end quotation
22458 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
22459 These libraries are installed in the target dependent area and
22460 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
22461 below explains the differences between the different libraries in terms of
22462 their thread support.
22464 The default run-time library (when GNAT is installed) is @emph{rts-native}.
22465 This default run-time is selected by the means of soft links.
22466 For example on x86-linux:
22468 @c --
22469 @c --  $(target-dir)
22470 @c --      |
22471 @c --      +--- adainclude----------+
22472 @c --      |                        |
22473 @c --      +--- adalib-----------+  |
22474 @c --      |                     |  |
22475 @c --      +--- rts-native       |  |
22476 @c --      |    |                |  |
22477 @c --      |    +--- adainclude <---+
22478 @c --      |    |                |
22479 @c --      |    +--- adalib <----+
22480 @c --      |
22481 @c --      +--- rts-sjlj
22482 @c --           |
22483 @c --           +--- adainclude
22484 @c --           |
22485 @c --           +--- adalib
22488 @example
22489                $(target-dir)
22490               __/ /      \ \___
22491       _______/   /        \    \_________________
22492      /          /          \                     \
22493     /          /            \                     \
22494 ADAINCLUDE  ADALIB      rts-native             rts-sjlj
22495    :          :            /    \                 /   \
22496    :          :           /      \               /     \
22497    :          :          /        \             /       \
22498    :          :         /          \           /         \
22499    +-------------> adainclude     adalib   adainclude   adalib
22500               :                     ^
22501               :                     :
22502               +---------------------+
22504               Run-Time Library Directory Structure
22505    (Upper-case names and dotted/dashed arrows represent soft links)
22506 @end example
22508 If the @emph{rts-sjlj} library is to be selected on a permanent basis,
22509 these soft links can be modified with the following commands:
22511 @quotation
22513 @example
22514 $ cd $target
22515 $ rm -f adainclude adalib
22516 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
22517 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
22518 @end example
22519 @end quotation
22521 Alternatively, you can specify @code{rts-sjlj/adainclude} in the file
22522 @code{$target/ada_source_path} and @code{rts-sjlj/adalib} in
22523 @code{$target/ada_object_path}.
22525 @geindex --RTS option
22527 Selecting another run-time library temporarily can be
22528 achieved by using the @code{--RTS} switch, e.g., @code{--RTS=sjlj}
22529 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information choosing-the-scheduling-policy}@anchor{1b9}
22530 @geindex SCHED_FIFO scheduling policy
22532 @geindex SCHED_RR scheduling policy
22534 @geindex SCHED_OTHER scheduling policy
22536 @menu
22537 * Choosing the Scheduling Policy:: 
22539 @end menu
22541 @node Choosing the Scheduling Policy,,,Specifying a Run-Time Library
22542 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id5}@anchor{1ba}
22543 @subsection Choosing the Scheduling Policy
22546 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
22547 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO}, @code{SCHED_RR} and @code{SCHED_OTHER}.
22549 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
22550 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
22552 @geindex pragma Time_Slice
22554 @geindex -T0 option
22556 @geindex pragma Task_Dispatching_Policy
22558 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
22559 @code{SCHED_FIFO},
22560 you can use one of the following:
22563 @itemize *
22565 @item 
22566 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
22568 @item 
22569 the corresponding binder option @code{-T0}
22571 @item 
22572 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
22573 @end itemize
22575 To specify @code{SCHED_RR},
22576 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
22577 value greater than 0.0, or else use the corresponding @code{-T}
22578 binder option.
22580 To make sure a program is running as root, you can put something like
22581 this in a library package body in your application:
22583 @quotation
22585 @example
22586 function geteuid return Integer;
22587 pragma Import (C, geteuid, "geteuid");
22588 Ignore : constant Boolean :=
22589   (if geteuid = 0 then True else raise Program_Error with "must be root");
22590 @end example
22591 @end quotation
22593 It gets the effective user id, and if it's not 0 (i.e. root), it raises
22594 Program_Error.
22596 @geindex Linux
22598 @geindex GNU/Linux
22600 @node GNU/Linux Topics,Microsoft Windows Topics,Specifying a Run-Time Library,Platform-Specific Information
22601 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id6}@anchor{1bb}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information gnu-linux-topics}@anchor{1bc}
22602 @section GNU/Linux Topics
22605 This section describes topics that are specific to GNU/Linux platforms.
22607 @menu
22608 * Required Packages on GNU/Linux:: 
22610 @end menu
22612 @node Required Packages on GNU/Linux,,,GNU/Linux Topics
22613 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id7}@anchor{1bd}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information required-packages-on-gnu-linux}@anchor{1be}
22614 @subsection Required Packages on GNU/Linux
22617 GNAT requires the C library developer's package to be installed.
22618 The name of of that package depends on your GNU/Linux distribution:
22621 @itemize *
22623 @item 
22624 RedHat, SUSE: @code{glibc-devel};
22626 @item 
22627 Debian, Ubuntu: @code{libc6-dev} (normally installed by default).
22628 @end itemize
22630 If using the 32-bit version of GNAT on a 64-bit version of GNU/Linux,
22631 you'll need the 32-bit version of the following packages:
22634 @itemize *
22636 @item 
22637 RedHat, SUSE: @code{glibc.i686}, @code{glibc-devel.i686}, @code{ncurses-libs.i686}
22639 @item 
22640 Debian, Ubuntu: @code{libc6:i386}, @code{libc6-dev:i386}, @code{lib32ncursesw5}
22641 @end itemize
22643 Other GNU/Linux distributions might be choosing a different name
22644 for those packages.
22646 @geindex Windows
22648 @node Microsoft Windows Topics,Mac OS Topics,GNU/Linux Topics,Platform-Specific Information
22649 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information microsoft-windows-topics}@anchor{1bf}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id8}@anchor{1c0}
22650 @section Microsoft Windows Topics
22653 This section describes topics that are specific to the Microsoft Windows
22654 platforms.
22657 @menu
22658 * Using GNAT on Windows:: 
22659 * Using a network installation of GNAT:: 
22660 * CONSOLE and WINDOWS subsystems:: 
22661 * Temporary Files:: 
22662 * Disabling Command Line Argument Expansion:: 
22663 * Windows Socket Timeouts:: 
22664 * Mixed-Language Programming on Windows:: 
22665 * Windows Specific Add-Ons:: 
22667 @end menu
22669 @node Using GNAT on Windows,Using a network installation of GNAT,,Microsoft Windows Topics
22670 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnat-on-windows}@anchor{1c1}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id9}@anchor{1c2}
22671 @subsection Using GNAT on Windows
22674 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
22675 (@code{gcc}, @code{gnatbind}, @code{gnatlink}, @code{gnatmake}, the
22676 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
22677 platform.
22679 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
22680 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
22681 when this is required. With these tools:
22684 @itemize *
22686 @item 
22687 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
22688 subsystems.
22690 @item 
22691 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
22692 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
22694 @item 
22695 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
22696 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
22697 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
22699 @item 
22700 You can include Windows resources in your Ada application.
22702 @item 
22703 You can use or create COM/DCOM objects.
22704 @end itemize
22706 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
22707 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
22708 are listed in separate sections below.
22711 @itemize *
22713 @item 
22714 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
22715 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
22716 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
22717 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
22718 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
22719 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
22720 features are not used, but it is not guaranteed to work.
22722 @item 
22723 It is not possible to link against Microsoft C++ libraries except for
22724 import libraries. Interfacing must be done by the mean of DLLs.
22726 @item 
22727 It is possible to link against Microsoft C libraries. Yet the preferred
22728 solution is to use C/C++ compiler that comes with GNAT, since it
22729 doesn't require having two different development environments and makes the
22730 inter-language debugging experience smoother.
22732 @item 
22733 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
22734 experience recompilations of the source files that have not changed if
22735 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
22736 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
22738 @item 
22739 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
22740 registry. The only entries that can be created are file associations and
22741 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
22742 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
22743 uninstall or integrate different GNAT products.
22744 @end itemize
22746 @node Using a network installation of GNAT,CONSOLE and WINDOWS subsystems,Using GNAT on Windows,Microsoft Windows Topics
22747 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id10}@anchor{1c3}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-a-network-installation-of-gnat}@anchor{1c4}
22748 @subsection Using a network installation of GNAT
22751 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
22752 current machine, i.e., the install location is shared over the network.
22753 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
22754 have the format @code{\\\\server\\sharename\\path}
22756 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
22757 @code{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
22758 example, if GNAT is installed in @code{\GNAT} directory of a share location
22759 called @code{c-drive} on a machine @code{LOKI}, the following command will
22760 make it available:
22762 @quotation
22764 @example
22765 $ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%`
22766 @end example
22767 @end quotation
22769 Be aware that every compilation using the network installation results in the
22770 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
22771 serious performance penalty.
22773 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems,Temporary Files,Using a network installation of GNAT,Microsoft Windows Topics
22774 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id11}@anchor{1c5}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information console-and-windows-subsystems}@anchor{1c6}
22775 @subsection CONSOLE and WINDOWS subsystems
22778 @geindex CONSOLE Subsystem
22780 @geindex WINDOWS Subsystem
22782 @geindex -mwindows
22784 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
22785 (which is the default subsystem) will always create a console when
22786 launching the application. This is not something desirable when the
22787 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
22788 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
22789 the @code{-mwindows} linker option must be specified.
22791 @quotation
22793 @example
22794 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
22795 @end example
22796 @end quotation
22798 @node Temporary Files,Disabling Command Line Argument Expansion,CONSOLE and WINDOWS subsystems,Microsoft Windows Topics
22799 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id12}@anchor{1c7}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information temporary-files}@anchor{1c8}
22800 @subsection Temporary Files
22803 @geindex Temporary files
22805 It is possible to control where temporary files gets created by setting
22806 the 
22807 @geindex TMP
22808 @geindex environment variable; TMP
22809 @code{TMP} environment variable. The file will be created:
22812 @itemize *
22814 @item 
22815 Under the directory pointed to by the 
22816 @geindex TMP
22817 @geindex environment variable; TMP
22818 @code{TMP} environment variable if
22819 this directory exists.
22821 @item 
22822 Under @code{c:\temp}, if the 
22823 @geindex TMP
22824 @geindex environment variable; TMP
22825 @code{TMP} environment variable is not
22826 set (or not pointing to a directory) and if this directory exists.
22828 @item 
22829 Under the current working directory otherwise.
22830 @end itemize
22832 This allows you to determine exactly where the temporary
22833 file will be created. This is particularly useful in networked
22834 environments where you may not have write access to some
22835 directories.
22837 @node Disabling Command Line Argument Expansion,Windows Socket Timeouts,Temporary Files,Microsoft Windows Topics
22838 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information disabling-command-line-argument-expansion}@anchor{1c9}
22839 @subsection Disabling Command Line Argument Expansion
22842 @geindex Command Line Argument Expansion
22844 By default, an executable compiled for the Windows platform will do
22845 the following postprocessing on the arguments passed on the command
22846 line:
22849 @itemize *
22851 @item 
22852 If the argument contains the characters @code{*} and/or @code{?}, then
22853 file expansion will be attempted. For example, if the current directory
22854 contains @code{a.txt} and @code{b.txt}, then when calling:
22856 @example
22857 $ my_ada_program *.txt
22858 @end example
22860 The following arguments will effectively be passed to the main program
22861 (for example when using @code{Ada.Command_Line.Argument}):
22863 @example
22864 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "a.txt"
22865 Ada.Command_Line.Argument (2) -> "b.txt"
22866 @end example
22868 @item 
22869 Filename expansion can be disabled for a given argument by using single
22870 quotes. Thus, calling:
22872 @example
22873 $ my_ada_program '*.txt'
22874 @end example
22876 will result in:
22878 @example
22879 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "*.txt"
22880 @end example
22881 @end itemize
22883 Note that if the program is launched from a shell such as Cygwin Bash
22884 then quote removal might be performed by the shell.
22886 In some contexts it might be useful to disable this feature (for example if
22887 the program performs its own argument expansion). In order to do this, a C
22888 symbol needs to be defined and set to @code{0}. You can do this by
22889 adding the following code fragment in one of your Ada units:
22891 @example
22892 Do_Argv_Expansion : Integer := 0;
22893 pragma Export (C, Do_Argv_Expansion, "__gnat_do_argv_expansion");
22894 @end example
22896 The results of previous examples will be respectively:
22898 @example
22899 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "*.txt"
22900 @end example
22902 and:
22904 @example
22905 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "'*.txt'"
22906 @end example
22908 @node Windows Socket Timeouts,Mixed-Language Programming on Windows,Disabling Command Line Argument Expansion,Microsoft Windows Topics
22909 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information windows-socket-timeouts}@anchor{1ca}
22910 @subsection Windows Socket Timeouts
22913 Microsoft Windows desktops older than @code{8.0} and Microsoft Windows Servers
22914 older than @code{2019} set a socket timeout 500 milliseconds longer than the value
22915 set by setsockopt with @code{SO_RCVTIMEO} and @code{SO_SNDTIMEO} options. The GNAT
22916 runtime makes a correction for the difference in the corresponding Windows
22917 versions. For Windows Server starting with version @code{2019}, the user must
22918 provide a manifest file for the GNAT runtime to be able to recognize that
22919 the Windows version does not need the timeout correction. The manifest file
22920 should be located in the same directory as the executable file, and its file
22921 name must match the executable name suffixed by @code{.manifest}. For example,
22922 if the executable name is @code{sock_wto.exe}, then the manifest file name
22923 has to be @code{sock_wto.exe.manifest}. The manifest file must contain at
22924 least the following data:
22926 @example
22927 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
22928 <assembly xmlns="urn:schemas-microsoft-com:asm.v1" manifestVersion="1.0">
22929 <compatibility xmlns="urn:schemas-microsoft-com:compatibility.v1">
22930 <application>
22931    <!-- Windows Vista -->
22932    <supportedOS Id="@{e2011457-1546-43c5-a5fe-008deee3d3f0@}"/>
22933    <!-- Windows 7 -->
22934    <supportedOS Id="@{35138b9a-5d96-4fbd-8e2d-a2440225f93a@}"/>
22935    <!-- Windows 8 -->
22936    <supportedOS Id="@{4a2f28e3-53b9-4441-ba9c-d69d4a4a6e38@}"/>
22937    <!-- Windows 8.1 -->
22938    <supportedOS Id="@{1f676c76-80e1-4239-95bb-83d0f6d0da78@}"/>
22939    <!-- Windows 10 -->
22940    <supportedOS Id="@{8e0f7a12-bfb3-4fe8-b9a5-48fd50a15a9a@}"/>
22941 </application>
22942 </compatibility>
22943 </assembly>
22944 @end example
22946 Without the manifest file, the socket timeout is going to be overcorrected on
22947 these Windows Server versions and the actual time is going to be 500
22948 milliseconds shorter than what was set with GNAT.Sockets.Set_Socket_Option.
22949 Note that on Microsoft Windows versions where correction is necessary, there
22950 is no way to set a socket timeout shorter than 500 ms. If a socket timeout
22951 shorter than 500 ms is needed on these Windows versions, a call to
22952 Check_Selector should be added before any socket read or write operations.
22954 @node Mixed-Language Programming on Windows,Windows Specific Add-Ons,Windows Socket Timeouts,Microsoft Windows Topics
22955 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id13}@anchor{1cb}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information mixed-language-programming-on-windows}@anchor{1cc}
22956 @subsection Mixed-Language Programming on Windows
22959 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
22960 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
22961 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
22962 Windows C/C++ development environment conditions your overall
22963 interoperability strategy.
22965 If you use @code{gcc} or Microsoft C to compile the non-Ada part of
22966 your application, there are no Windows-specific restrictions that
22967 affect the overall interoperability with your Ada code. If you do want
22968 to use the Microsoft tools for your C++ code, you have two choices:
22971 @itemize *
22973 @item 
22974 Encapsulate your C++ code in a DLL to be linked with your Ada
22975 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
22976 build the DLL and use GNAT to build your executable
22977 (@ref{1cd,,Using DLLs with GNAT}).
22979 @item 
22980 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
22981 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
22982 (@ref{1ce,,Building DLLs with GNAT Project files}) and use the Microsoft
22983 or whatever environment to build your executable.
22984 @end itemize
22986 In addition to the description about C main in
22987 @ref{2c,,Mixed Language Programming} section, if the C main uses a
22988 stand-alone library it is required on x86-windows to
22989 setup the SEH context. For this the C main must looks like this:
22991 @quotation
22993 @example
22994 /* main.c */
22995 extern void adainit (void);
22996 extern void adafinal (void);
22997 extern void __gnat_initialize(void*);
22998 extern void call_to_ada (void);
23000 int main (int argc, char *argv[])
23002   int SEH [2];
23004   /* Initialize the SEH context */
23005   __gnat_initialize (&SEH);
23007   adainit();
23009   /* Then call Ada services in the stand-alone library */
23011   call_to_ada();
23013   adafinal();
23015 @end example
23016 @end quotation
23018 Note that this is not needed on x86_64-windows where the Windows
23019 native SEH support is used.
23021 @menu
23022 * Windows Calling Conventions:: 
23023 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs): Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs. 
23024 * Using DLLs with GNAT:: 
23025 * Building DLLs with GNAT Project files:: 
23026 * Building DLLs with GNAT:: 
23027 * Building DLLs with gnatdll:: 
23028 * Ada DLLs and Finalization:: 
23029 * Creating a Spec for Ada DLLs:: 
23030 * GNAT and Windows Resources:: 
23031 * Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications:: 
23032 * Debugging a DLL:: 
23033 * Setting Stack Size from gnatlink:: 
23034 * Setting Heap Size from gnatlink:: 
23036 @end menu
23038 @node Windows Calling Conventions,Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs,,Mixed-Language Programming on Windows
23039 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information windows-calling-conventions}@anchor{1cf}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id14}@anchor{1d0}
23040 @subsubsection Windows Calling Conventions
23043 @geindex Stdcall
23045 @geindex APIENTRY
23047 This section pertain only to Win32. On Win64 there is a single native
23048 calling convention. All convention specifiers are ignored on this
23049 platform.
23051 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
23052 (callee), there are several ways to push @code{G}'s parameters on the
23053 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
23054 upon @code{G}'s return. A calling convention is an agreed upon software
23055 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
23056 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
23057 are available for Windows:
23060 @itemize *
23062 @item 
23063 @code{C} (Microsoft defined)
23065 @item 
23066 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
23068 @item 
23069 @code{Win32} (GNAT specific)
23071 @item 
23072 @code{DLL} (GNAT specific)
23073 @end itemize
23075 @menu
23076 * C Calling Convention:: 
23077 * Stdcall Calling Convention:: 
23078 * Win32 Calling Convention:: 
23079 * DLL Calling Convention:: 
23081 @end menu
23083 @node C Calling Convention,Stdcall Calling Convention,,Windows Calling Conventions
23084 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information c-calling-convention}@anchor{1d1}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id15}@anchor{1d2}
23085 @subsubsection @code{C} Calling Convention
23088 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
23089 routines compiled with either @code{gcc} or Microsoft Visual C++.
23091 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
23092 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
23093 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
23094 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
23096 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
23097 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
23098 instance the C function:
23100 @quotation
23102 @example
23103 int get_val (long);
23104 @end example
23105 @end quotation
23107 should be imported from Ada as follows:
23109 @quotation
23111 @example
23112 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
23113 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
23114 @end example
23115 @end quotation
23117 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
23118 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
23119 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
23120 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
23121 @code{External_Name} with a leading underscore.
23123 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
23124 calling convention unless the object containing the variable is part of a
23125 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
23126 convention, @ref{1d3,,Stdcall Calling Convention}).
23128 @node Stdcall Calling Convention,Win32 Calling Convention,C Calling Convention,Windows Calling Conventions
23129 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information stdcall-calling-convention}@anchor{1d3}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id16}@anchor{1d4}
23130 @subsubsection @code{Stdcall} Calling Convention
23133 This convention, which was the calling convention used for Pascal
23134 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
23135 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
23136 convention was specified.
23138 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
23139 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
23140 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
23141 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
23142 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
23143 trailing @code{@@@emph{nn}}, where @code{nn} is the overall size (in
23144 bytes) of the parameters passed to the routine.
23146 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
23147 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
23148 underscore and trailing @code{@@@emph{nn}} are added automatically by
23149 the compiler. For instance the Win32 function:
23151 @quotation
23153 @example
23154 APIENTRY int get_val (long);
23155 @end example
23156 @end quotation
23158 should be imported from Ada as follows:
23160 @quotation
23162 @example
23163 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
23164 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
23165 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
23166 @end example
23167 @end quotation
23169 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
23170 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
23171 case. If instead of writing the above import pragma you write:
23173 @quotation
23175 @example
23176 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
23177 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
23178 @end example
23179 @end quotation
23181 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
23182 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
23183 @code{Link_Name} as in the following example:
23185 @quotation
23187 @example
23188 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
23189 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
23190 @end example
23191 @end quotation
23193 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
23194 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
23195 @code{@@@emph{nn}}.
23197 This is especially important as in some special cases a DLL's entry
23198 point name lacks a trailing @code{@@@emph{nn}} while the exported
23199 name generated for a call has it.
23201 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
23202 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
23203 variable defined as:
23205 @quotation
23207 @example
23208 int my_var;
23209 @end example
23210 @end quotation
23212 then, to access this variable from Ada you should write:
23214 @quotation
23216 @example
23217 My_Var : Interfaces.C.int;
23218 pragma Import (Stdcall, My_Var);
23219 @end example
23220 @end quotation
23222 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
23223 will be handled as a @code{C} calling convention on non-Windows platforms.
23225 @node Win32 Calling Convention,DLL Calling Convention,Stdcall Calling Convention,Windows Calling Conventions
23226 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information win32-calling-convention}@anchor{1d5}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id17}@anchor{1d6}
23227 @subsubsection @code{Win32} Calling Convention
23230 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
23231 @code{Stdcall} calling convention described above.
23233 @node DLL Calling Convention,,Win32 Calling Convention,Windows Calling Conventions
23234 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id18}@anchor{1d7}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information dll-calling-convention}@anchor{1d8}
23235 @subsubsection @code{DLL} Calling Convention
23238 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
23239 @code{Stdcall} calling convention described above.
23241 @node Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs,Using DLLs with GNAT,Windows Calling Conventions,Mixed-Language Programming on Windows
23242 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id19}@anchor{1d9}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information introduction-to-dynamic-link-libraries-dlls}@anchor{1da}
23243 @subsubsection Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
23246 @geindex DLL
23248 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
23249 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
23250 routines and variables.
23252 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
23253 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
23254 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
23255 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
23257 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
23258 wants to use the services of a DLL @code{API.dll}. To use the services
23259 provided by @code{API.dll} you must statically link against the DLL or
23260 an import library which contains a jump table with an entry for each
23261 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
23262 import library is called @code{API.lib}. When using GNAT this import
23263 library is called either @code{libAPI.dll.a}, @code{libapi.dll.a},
23264 @code{libAPI.a} or @code{libapi.a} (names are case insensitive).
23266 After you have linked your application with the DLL or the import library
23267 and you run your application, here is what happens:
23270 @itemize *
23272 @item 
23273 Your application is loaded into memory.
23275 @item 
23276 The DLL @code{API.dll} is mapped into the address space of your
23277 application. This means that:
23280 @itemize -
23282 @item 
23283 The DLL will use the stack of the calling thread.
23285 @item 
23286 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
23288 @item 
23289 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
23290 process.
23292 @item 
23293 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
23294 routines and routines in the application using the DLL.
23295 @end itemize
23297 @item 
23298 The entries in the jump table (from the import library @code{libAPI.dll.a}
23299 or @code{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
23300 which is part of your application are initialized with the addresses
23301 of the routines and variables in @code{API.dll}.
23303 @item 
23304 If present in @code{API.dll}, routines @code{DllMain} or
23305 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
23306 the initialization code needed for the well-being of the routines and
23307 variables exported by the DLL.
23308 @end itemize
23310 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
23311 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
23312 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
23313 in the target application address space. If the addresses of two
23314 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
23315 application, a conflict will occur and the application will run
23316 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
23317 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
23318 supported by GNAT. Note that the @code{-s} linker option (see GNU Linker
23319 User's Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
23320 still be relocated.
23322 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
23323 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
23324 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
23325 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
23326 a definition file (see @ref{1db,,The Definition File}).
23328 @node Using DLLs with GNAT,Building DLLs with GNAT Project files,Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs,Mixed-Language Programming on Windows
23329 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id20}@anchor{1dc}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-dlls-with-gnat}@anchor{1cd}
23330 @subsubsection Using DLLs with GNAT
23333 To use the services of a DLL, say @code{API.dll}, in your Ada application
23334 you must have:
23337 @itemize *
23339 @item 
23340 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
23341 @code{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
23342 header files provided with the DLL.
23344 @item 
23345 The import library (@code{libAPI.dll.a} or @code{API.lib}). As previously
23346 mentioned an import library is a statically linked library containing the
23347 import table which will be filled at load time to point to the actual
23348 @code{API.dll} routines. Sometimes you don't have an import library for the
23349 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
23350 one. Note that this is optional.
23352 @item 
23353 The actual DLL, @code{API.dll}.
23354 @end itemize
23356 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
23357 services of @code{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
23358 you simply issue the command
23360 @quotation
23362 @example
23363 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
23364 @end example
23365 @end quotation
23367 The argument @code{-largs -lAPI} at the end of the @code{gnatmake} command
23368 tells the GNAT linker to look for an import library. The linker will
23369 look for a library name in this specific order:
23372 @itemize *
23374 @item 
23375 @code{libAPI.dll.a}
23377 @item 
23378 @code{API.dll.a}
23380 @item 
23381 @code{libAPI.a}
23383 @item 
23384 @code{API.lib}
23386 @item 
23387 @code{libAPI.dll}
23389 @item 
23390 @code{API.dll}
23391 @end itemize
23393 The first three are the GNU style import libraries. The third is the
23394 Microsoft style import libraries. The last two are the actual DLL names.
23396 Note that if the Ada package spec for @code{API.dll} contains the
23397 following pragma
23399 @quotation
23401 @example
23402 pragma Linker_Options ("-lAPI");
23403 @end example
23404 @end quotation
23406 you do not have to add @code{-largs -lAPI} at the end of the
23407 @code{gnatmake} command.
23409 If any one of the items above is missing you will have to create it
23410 yourself. The following sections explain how to do so using as an
23411 example a fictitious DLL called @code{API.dll}.
23413 @menu
23414 * Creating an Ada Spec for the DLL Services:: 
23415 * Creating an Import Library:: 
23417 @end menu
23419 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services,Creating an Import Library,,Using DLLs with GNAT
23420 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id21}@anchor{1dd}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-an-ada-spec-for-the-dll-services}@anchor{1de}
23421 @subsubsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
23424 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
23425 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
23426 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
23427 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
23428 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
23429 the header file of @code{API.dll} is a file @code{api.h} containing the
23430 following two definitions:
23432 @quotation
23434 @example
23435 int some_var;
23436 int get (char *);
23437 @end example
23438 @end quotation
23440 then the equivalent Ada spec could be:
23442 @quotation
23444 @example
23445 with Interfaces.C.Strings;
23446 package API is
23447    use Interfaces;
23449    Some_Var : C.int;
23450    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
23452 private
23453    pragma Import (C, Get);
23454    pragma Import (DLL, Some_Var);
23455 end API;
23456 @end example
23457 @end quotation
23459 @node Creating an Import Library,,Creating an Ada Spec for the DLL Services,Using DLLs with GNAT
23460 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id22}@anchor{1df}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-an-import-library}@anchor{1e0}
23461 @subsubsection Creating an Import Library
23464 @geindex Import library
23466 If a Microsoft-style import library @code{API.lib} or a GNAT-style
23467 import library @code{libAPI.dll.a} or @code{libAPI.a} is available
23468 with @code{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
23469 section if @code{API.dll} or @code{libAPI.dll} is built with GNU tools
23470 as in this case it is possible to link directly against the
23471 DLL. Otherwise read on.
23473 @geindex Definition file
23474 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information the-definition-file}@anchor{1db}
23475 @subsubheading The Definition File
23478 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
23479 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
23480 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
23481 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
23482 suffix) has the following structure:
23484 @quotation
23486 @example
23487 [LIBRARY `@w{`}name`@w{`}]
23488 [DESCRIPTION `@w{`}string`@w{`}]
23489 EXPORTS
23490    `@w{`}symbol1`@w{`}
23491    `@w{`}symbol2`@w{`}
23492    ...
23493 @end example
23494 @end quotation
23497 @table @asis
23499 @item @emph{LIBRARY name}
23501 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
23503 @item @emph{DESCRIPTION string}
23505 This section, which is optional, gives a description string that will be
23506 embedded in the import library.
23508 @item @emph{EXPORTS}
23510 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
23511 variables). For instance in the case of @code{API.dll} the @code{EXPORTS}
23512 section of @code{API.def} looks like:
23514 @example
23515 EXPORTS
23516    some_var
23517    get
23518 @end example
23519 @end table
23521 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@@emph{nn}})
23522 (see @ref{1cf,,Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
23523 calling convention function in the exported symbols list.
23525 There can actually be other sections in a definition file, but these
23526 sections are not relevant to the discussion at hand.
23527 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information create-def-file-automatically}@anchor{1e1}
23528 @subsubheading Creating a Definition File Automatically
23531 You can automatically create the definition file @code{API.def}
23532 (see @ref{1db,,The Definition File}) from a DLL.
23533 For that use the @code{dlltool} program as follows:
23535 @quotation
23537 @example
23538 $ dlltool API.dll -z API.def --export-all-symbols
23539 @end example
23541 Note that if some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
23542 (@ref{1cf,,Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@@emph{nn}}
23543 suffix then you'll have to edit @code{api.def} to add it, and specify
23544 @code{-k} to @code{gnatdll} when creating the import library.
23546 Here are some hints to find the right @code{@@@emph{nn}} suffix.
23549 @itemize -
23551 @item 
23552 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
23553 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
23554 corresponding Microsoft documentation for further details).
23556 @example
23557 $ dumpbin /exports api.lib
23558 @end example
23560 @item 
23561 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
23562 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
23563 definition file and add the right suffix.
23564 @end itemize
23565 @end quotation
23566 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information gnat-style-import-library}@anchor{1e2}
23567 @subsubheading GNAT-Style Import Library
23570 To create a static import library from @code{API.dll} with the GNAT tools
23571 you should create the .def file, then use @code{gnatdll} tool
23572 (see @ref{1e3,,Using gnatdll}) as follows:
23574 @quotation
23576 @example
23577 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
23578 @end example
23580 @code{gnatdll} takes as input a definition file @code{API.def} and the
23581 name of the DLL containing the services listed in the definition file
23582 @code{API.dll}. The name of the static import library generated is
23583 computed from the name of the definition file as follows: if the
23584 definition file name is @code{xyz.def}, the import library name will
23585 be @code{libxyz.a}. Note that in the previous example option
23586 @code{-e} could have been removed because the name of the definition
23587 file (before the @code{.def} suffix) is the same as the name of the
23588 DLL (@ref{1e3,,Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
23589 @end quotation
23590 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information msvs-style-import-library}@anchor{1e4}
23591 @subsubheading Microsoft-Style Import Library
23594 A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
23595 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
23596 tools (@ref{1cc,,Mixed-Language Programming on Windows}).
23598 To create a Microsoft-style import library for @code{API.dll} you
23599 should create the .def file, then build the actual import library using
23600 Microsoft's @code{lib} utility:
23602 @quotation
23604 @example
23605 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
23606 @end example
23608 If you use the above command the definition file @code{API.def} must
23609 contain a line giving the name of the DLL:
23611 @example
23612 LIBRARY      "API"
23613 @end example
23615 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
23616 @code{lib}.
23617 @end quotation
23619 @node Building DLLs with GNAT Project files,Building DLLs with GNAT,Using DLLs with GNAT,Mixed-Language Programming on Windows
23620 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id23}@anchor{1e5}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-dlls-with-gnat-project-files}@anchor{1ce}
23621 @subsubsection Building DLLs with GNAT Project files
23624 @geindex DLLs
23625 @geindex building
23627 There is nothing specific to Windows in the build process.
23628 See the @emph{Library Projects} section in the @emph{GNAT Project Manager}
23629 chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}.
23631 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
23632 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
23633 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
23635 @node Building DLLs with GNAT,Building DLLs with gnatdll,Building DLLs with GNAT Project files,Mixed-Language Programming on Windows
23636 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-dlls-with-gnat}@anchor{1e6}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id24}@anchor{1e7}
23637 @subsubsection Building DLLs with GNAT
23640 @geindex DLLs
23641 @geindex building
23643 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
23644 support. With the following procedure it is straight forward to build
23645 and use DLLs with GNAT.
23648 @itemize *
23650 @item 
23651 Building object files.
23652 The first step is to build all objects files that are to be included
23653 into the DLL. This is done by using the standard @code{gnatmake} tool.
23655 @item 
23656 Building the DLL.
23657 To build the DLL you must use the @code{gcc} @code{-shared} and
23658 @code{-shared-libgcc} options. It is quite simple to use this method:
23660 @example
23661 $ gcc -shared -shared-libgcc -o api.dll obj1.o obj2.o ...
23662 @end example
23664 It is important to note that in this case all symbols found in the
23665 object files are automatically exported. It is possible to restrict
23666 the set of symbols to export by passing to @code{gcc} a definition
23667 file (see @ref{1db,,The Definition File}).
23668 For example:
23670 @example
23671 $ gcc -shared -shared-libgcc -o api.dll api.def obj1.o obj2.o ...
23672 @end example
23674 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
23675 for every package that required one. Elaboration procedures are named
23676 using the package name followed by "_E".
23678 @item 
23679 Preparing DLL to be used.
23680 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
23681 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
23682 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
23683 the code in the DLL. For example:
23685 @example
23686 $ mkdir apilib
23687 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
23688 $ attrib +R apilib\\*.ali
23689 @end example
23690 @end itemize
23692 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
23693 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
23694 GNAT shared libraries. This is achieved by using the @code{-shared} binder
23695 option.
23697 @quotation
23699 @example
23700 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
23701 @end example
23702 @end quotation
23704 @node Building DLLs with gnatdll,Ada DLLs and Finalization,Building DLLs with GNAT,Mixed-Language Programming on Windows
23705 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-dlls-with-gnatdll}@anchor{1e8}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id25}@anchor{1e9}
23706 @subsubsection Building DLLs with gnatdll
23709 @geindex DLLs
23710 @geindex building
23712 Note that it is preferred to use GNAT Project files
23713 (@ref{1ce,,Building DLLs with GNAT Project files}) or the built-in GNAT
23714 DLL support (@ref{1e6,,Building DLLs with GNAT}) or to build DLLs.
23716 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
23717 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
23718 remainder of this section.
23720 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
23721 non-Ada applications are as follows:
23724 @itemize *
23726 @item 
23727 You need to mark each Ada entity exported by the DLL with a @code{C} or
23728 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
23729 entities exported by the DLL
23730 (see @ref{1ea,,Exporting Ada Entities}). You can
23731 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
23733 @item 
23734 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
23735 @code{adainit} generated by @code{gnatbind} to perform the elaboration of
23736 the Ada code in the DLL (@ref{1eb,,Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
23737 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
23738 to initialize the DLL.
23740 @item 
23741 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
23742 routine @code{adafinal} generated by @code{gnatbind} to perform the
23743 finalization of the Ada code in the DLL (@ref{1ec,,Ada DLLs and Finalization}).
23744 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
23745 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
23747 @item 
23748 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
23749 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
23751 @item 
23752 You must provide a definition file listing the exported entities
23753 (@ref{1db,,The Definition File}).
23755 @item 
23756 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
23757 library (@ref{1e3,,Using gnatdll}).
23758 @end itemize
23760 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
23761 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
23762 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
23763 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
23764 See the @emph{Library Projects} section in the @emph{GNAT Project Manager}
23765 chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}.
23767 @c Limitations_When_Using_Ada_DLLs_from Ada:
23769 @menu
23770 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada:: 
23771 * Exporting Ada Entities:: 
23772 * Ada DLLs and Elaboration:: 
23774 @end menu
23776 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada,Exporting Ada Entities,,Building DLLs with gnatdll
23777 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information limitations-when-using-ada-dlls-from-ada}@anchor{1ed}
23778 @subsubsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
23781 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
23782 should be aware of. Because on Windows the GNAT run-time is not in a DLL of
23783 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run-time. Specifically,
23784 each Ada DLL includes the services of the GNAT run-time that are necessary
23785 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
23786 Ada DLL there are two independent GNAT run-times: one in the Ada DLL and
23787 one in the main program.
23789 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
23790 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
23791 handles (e.g., @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
23792 types, etc.
23794 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
23795 Windows object handles, etc.
23797 @node Exporting Ada Entities,Ada DLLs and Elaboration,Limitations When Using Ada DLLs from Ada,Building DLLs with gnatdll
23798 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information exporting-ada-entities}@anchor{1ea}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id26}@anchor{1ee}
23799 @subsubsection Exporting Ada Entities
23802 @geindex Export table
23804 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
23805 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
23806 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
23807 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
23808 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
23809 variable:
23811 @quotation
23813 @example
23814 with Interfaces.C; use Interfaces;
23815 package API is
23816    Count : C.int := 0;
23817    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
23819    procedure Initialize_API;
23820    procedure Finalize_API;
23821    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
23822 private
23823    pragma Export (C, Initialize_API);
23824    pragma Export (C, Finalize_API);
23825    pragma Export (C, Count);
23826    pragma Export (C, Factorial);
23827 end API;
23828 @end example
23830 @example
23831 package body API is
23832    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
23833       Fact : C.int := 1;
23834    begin
23835       Count := Count + 1;
23836       for K in 1 .. Val loop
23837          Fact := Fact * K;
23838       end loop;
23839       return Fact;
23840    end Factorial;
23842    procedure Initialize_API is
23843       procedure Adainit;
23844       pragma Import (C, Adainit);
23845    begin
23846       Adainit;
23847    end Initialize_API;
23849    procedure Finalize_API is
23850       procedure Adafinal;
23851       pragma Import (C, Adafinal);
23852    begin
23853       Adafinal;
23854    end Finalize_API;
23855 end API;
23856 @end example
23857 @end quotation
23859 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
23860 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
23861 convention. As an example, the previous package could be written as
23862 follows:
23864 @quotation
23866 @example
23867 package API is
23868    Count : Integer := 0;
23869    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
23871    procedure Initialize_API;
23872    procedure Finalize_API;
23873    --  Initialization and Finalization routines.
23874 end API;
23875 @end example
23877 @example
23878 package body API is
23879    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
23880       Fact : Integer := 1;
23881    begin
23882       Count := Count + 1;
23883       for K in 1 .. Val loop
23884          Fact := Fact * K;
23885       end loop;
23886       return Fact;
23887    end Factorial;
23889    ...
23890    --  The remainder of this package body is unchanged.
23891 end API;
23892 @end example
23893 @end quotation
23895 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
23896 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
23897 in the definition file of the Ada DLL
23898 (@ref{1ef,,Creating the Definition File}).
23900 @node Ada DLLs and Elaboration,,Exporting Ada Entities,Building DLLs with gnatdll
23901 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information ada-dlls-and-elaboration}@anchor{1eb}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id27}@anchor{1f0}
23902 @subsubsection Ada DLLs and Elaboration
23905 @geindex DLLs and elaboration
23907 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
23908 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
23909 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
23910 (@ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}).
23912 To achieve this you must export an initialization routine
23913 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
23914 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
23915 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
23916 (@ref{a0,,Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
23917 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
23918 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
23919 tool (@ref{1e3,,Using gnatdll}).
23921 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
23922 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
23923 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
23924 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
23925 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
23926 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
23927 the system (that is, only a single thread can execute 'through' it at a
23928 time), which means that the GNAT run-time will deadlock waiting for the
23929 newly created task to complete its initialization.
23931 @node Ada DLLs and Finalization,Creating a Spec for Ada DLLs,Building DLLs with gnatdll,Mixed-Language Programming on Windows
23932 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id28}@anchor{1f1}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information ada-dlls-and-finalization}@anchor{1ec}
23933 @subsubsection Ada DLLs and Finalization
23936 @geindex DLLs and finalization
23938 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
23939 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
23940 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
23941 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
23942 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
23943 (@ref{a0,,Binding with Non-Ada Main Programs}).
23944 See the body of @code{Finalize_Api} for an
23945 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
23946 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
23947 (@ref{1e3,,Using gnatdll}).
23949 @node Creating a Spec for Ada DLLs,GNAT and Windows Resources,Ada DLLs and Finalization,Mixed-Language Programming on Windows
23950 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id29}@anchor{1f2}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-a-spec-for-ada-dlls}@anchor{1f3}
23951 @subsubsection Creating a Spec for Ada DLLs
23954 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
23955 language (e.g., C), you have to translate the specs of the exported Ada
23956 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
23957 the corresponding C header file could look like:
23959 @quotation
23961 @example
23962 extern int *_imp__count;
23963 #define count (*_imp__count)
23964 int factorial (int);
23965 @end example
23966 @end quotation
23968 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
23969 other Ada applications, you need two different specs for the packages
23970 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
23971 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
23972 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
23973 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
23974 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
23976 @quotation
23978 @example
23979 package API is
23980    Count : Integer := 0;
23981    ...
23982    --  Remainder of the package omitted.
23983 end API;
23984 @end example
23985 @end quotation
23987 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
23988 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
23989 DLL is:
23991 @quotation
23993 @example
23994 package API is
23995    Count : Integer;
23996    pragma Import (DLL, Count);
23997 end API;
23998 @end example
23999 @end quotation
24001 @menu
24002 * Creating the Definition File:: 
24003 * Using gnatdll:: 
24005 @end menu
24007 @node Creating the Definition File,Using gnatdll,,Creating a Spec for Ada DLLs
24008 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-the-definition-file}@anchor{1ef}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id30}@anchor{1f4}
24009 @subsubsection Creating the Definition File
24012 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
24013 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
24014 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
24015 with a @code{C} calling convention) is:
24017 @quotation
24019 @example
24020 EXPORTS
24021     count
24022     factorial
24023     finalize_api
24024     initialize_api
24025 @end example
24026 @end quotation
24028 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
24029 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
24030 entities, which in this case are:
24032 @quotation
24034 @example
24035 EXPORTS
24036     api__count
24037     api__factorial
24038     api__finalize_api
24039     api__initialize_api
24040 @end example
24041 @end quotation
24043 @node Using gnatdll,,Creating the Definition File,Creating a Spec for Ada DLLs
24044 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnatdll}@anchor{1e3}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id31}@anchor{1f5}
24045 @subsubsection Using @code{gnatdll}
24048 @geindex gnatdll
24050 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
24051 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
24052 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
24053 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
24054 @code{gnatdll} command is
24056 @quotation
24058 @example
24059 $ gnatdll [ switches ] list-of-files [ -largs opts ]
24060 @end example
24061 @end quotation
24063 where @code{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
24064 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
24065 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
24066 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
24067 whose services are to be included in the DLL. If @code{list-of-files} is
24068 missing, only the static import library is generated.
24070 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
24072 @quotation
24074 @geindex -a (gnatdll)
24075 @end quotation
24078 @table @asis
24080 @item @code{-a[@emph{address}]}
24082 Build a non-relocatable DLL at @code{address}. If @code{address} is not
24083 specified the default address @code{0x11000000} will be used. By default,
24084 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
24085 advise the reader to build relocatable DLL.
24087 @geindex -b (gnatdll)
24089 @item @code{-b @emph{address}}
24091 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
24092 @code{0x11000000}.
24094 @geindex -bargs (gnatdll)
24096 @item @code{-bargs @emph{opts}}
24098 Binder options. Pass @code{opts} to the binder.
24100 @geindex -d (gnatdll)
24102 @item @code{-d @emph{dllfile}}
24104 @code{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
24105 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
24106 obtained algorithmically from @code{dllfile} as shown in the following
24107 example: if @code{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
24108 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
24109 by option @code{-e}) is obtained algorithmically from @code{dllfile}
24110 as shown in the following example:
24111 if @code{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
24112 file used is @code{xyz.def}.
24114 @geindex -e (gnatdll)
24116 @item @code{-e @emph{deffile}}
24118 @code{deffile} is the name of the definition file.
24120 @geindex -g (gnatdll)
24122 @item @code{-g}
24124 Generate debugging information. This information is stored in the object
24125 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
24126 where it can be read by the debugger. You must use the
24127 @code{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
24128 stack traceback.
24130 @geindex -h (gnatdll)
24132 @item @code{-h}
24134 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
24136 @geindex -I (gnatdll)
24138 @item @code{-I@emph{dir}}
24140 Direct @code{gnatdll} to search the @code{dir} directory for source and
24141 object files needed to build the DLL.
24142 (@ref{73,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
24144 @geindex -k (gnatdll)
24146 @item @code{-k}
24148 Removes the @code{@@@emph{nn}} suffix from the import library's exported
24149 names, but keeps them for the link names. You must specify this
24150 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
24151 the @code{@@@emph{nn}} suffix has been removed. This is the case for most
24152 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
24153 @code{-n} option is specified.
24155 @geindex -l (gnatdll)
24157 @item @code{-l @emph{file}}
24159 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
24160 @code{file}, instead of being given in the command line. Each line in
24161 @code{file} contains the name of an ALI or object file.
24163 @geindex -n (gnatdll)
24165 @item @code{-n}
24167 No Import. Do not create the import library.
24169 @geindex -q (gnatdll)
24171 @item @code{-q}
24173 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
24175 @geindex -v (gnatdll)
24177 @item @code{-v}
24179 Verbose mode. Display extra information.
24181 @geindex -largs (gnatdll)
24183 @item @code{-largs @emph{opts}}
24185 Linker options. Pass @code{opts} to the linker.
24186 @end table
24188 @subsubheading @code{gnatdll} Example
24191 As an example the command to build a relocatable DLL from @code{api.adb}
24192 once @code{api.adb} has been compiled and @code{api.def} created is
24194 @quotation
24196 @example
24197 $ gnatdll -d api.dll api.ali
24198 @end example
24199 @end quotation
24201 The above command creates two files: @code{libapi.dll.a} (the import
24202 library) and @code{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
24203 only the DLL, just type:
24205 @quotation
24207 @example
24208 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
24209 @end example
24210 @end quotation
24212 Alternatively if you want to create just the import library, type:
24214 @quotation
24216 @example
24217 $ gnatdll -d api.dll
24218 @end example
24219 @end quotation
24221 @subsubheading @code{gnatdll} behind the Scenes
24224 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
24225 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
24226 goes on behind the scenes, you should skip this section.
24228 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
24229 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
24230 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
24231 files. In the case of this example this means that @code{api.o} and
24232 @code{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
24233 the following:
24236 @itemize *
24238 @item 
24239 @code{gnatdll} builds the base file (@code{api.base}). A base file gives
24240 the information necessary to generate relocation information for the
24241 DLL.
24243 @example
24244 $ gnatbind -n api
24245 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
24246 @end example
24248 In addition to the base file, the @code{gnatlink} command generates an
24249 output file @code{api.jnk} which can be discarded. The @code{-mdll} switch
24250 asks @code{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
24251 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
24252 is loaded into memory.
24254 @item 
24255 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (see @ref{1f6,,Using dlltool}) to build the
24256 export table (@code{api.exp}). The export table contains the relocation
24257 information in a form which can be used during the final link to ensure
24258 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
24260 @example
24261 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \\
24262           --output-exp api.exp
24263 @end example
24265 @item 
24266 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
24267 @code{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
24268 has been deleted during the previous call to @code{gnatlink}.
24270 @example
24271 $ gnatbind -n api
24272 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
24273       -Wl,--base-file,api.base
24274 @end example
24276 @item 
24277 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
24278 generates the DLL import library @code{libAPI.dll.a}.
24280 @example
24281 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \\
24282           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
24283 @end example
24285 @item 
24286 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
24287 table.
24289 @example
24290 $ gnatbind -n api
24291 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
24292 @end example
24293 @end itemize
24294 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-dlltool}@anchor{1f6}
24295 @subsubheading Using @code{dlltool}
24298 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
24299 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
24300 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
24303 @quotation
24305 @example
24306 $ dlltool [`switches`]
24307 @end example
24308 @end quotation
24310 @code{dlltool} switches include:
24312 @geindex --base-file (dlltool)
24315 @table @asis
24317 @item @code{--base-file @emph{basefile}}
24319 Read the base file @code{basefile} generated by the linker. This switch
24320 is used to create a relocatable DLL.
24321 @end table
24323 @geindex --def (dlltool)
24326 @table @asis
24328 @item @code{--def @emph{deffile}}
24330 Read the definition file.
24331 @end table
24333 @geindex --dllname (dlltool)
24336 @table @asis
24338 @item @code{--dllname @emph{name}}
24340 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
24341 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
24342 @code{--output-lib}.
24343 @end table
24345 @geindex -k (dlltool)
24348 @table @asis
24350 @item @code{-k}
24352 Kill @code{@@@emph{nn}} from exported names
24353 (@ref{1cf,,Windows Calling Conventions}
24354 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols.
24355 @end table
24357 @geindex --help (dlltool)
24360 @table @asis
24362 @item @code{--help}
24364 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
24365 @end table
24367 @geindex --output-exp (dlltool)
24370 @table @asis
24372 @item @code{--output-exp @emph{exportfile}}
24374 Generate an export file @code{exportfile}. The export file contains the
24375 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
24376 @end table
24378 @geindex --output-lib (dlltool)
24381 @table @asis
24383 @item @code{--output-lib @emph{libfile}}
24385 Generate a static import library @code{libfile}.
24386 @end table
24388 @geindex -v (dlltool)
24391 @table @asis
24393 @item @code{-v}
24395 Verbose mode.
24396 @end table
24398 @geindex --as (dlltool)
24401 @table @asis
24403 @item @code{--as @emph{assembler-name}}
24405 Use @code{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
24406 @end table
24408 @node GNAT and Windows Resources,Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications,Creating a Spec for Ada DLLs,Mixed-Language Programming on Windows
24409 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information gnat-and-windows-resources}@anchor{1f7}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id32}@anchor{1f8}
24410 @subsubsection GNAT and Windows Resources
24413 @geindex Resources
24414 @geindex windows
24416 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
24417 application. The objects that can be added as resources include:
24420 @itemize *
24422 @item 
24423 menus
24425 @item 
24426 accelerators
24428 @item 
24429 dialog boxes
24431 @item 
24432 string tables
24434 @item 
24435 bitmaps
24437 @item 
24438 cursors
24440 @item 
24441 icons
24443 @item 
24444 fonts
24446 @item 
24447 version information
24448 @end itemize
24450 For example, a version information resource can be defined as follow and
24451 embedded into an executable or DLL:
24453 A version information resource can be used to embed information into an
24454 executable or a DLL. These information can be viewed using the file properties
24455 from the Windows Explorer. Here is an example of a version information
24456 resource:
24458 @quotation
24460 @example
24461 1 VERSIONINFO
24462 FILEVERSION     1,0,0,0
24463 PRODUCTVERSION  1,0,0,0
24464 BEGIN
24465   BLOCK "StringFileInfo"
24466   BEGIN
24467     BLOCK "080904E4"
24468     BEGIN
24469       VALUE "CompanyName", "My Company Name"
24470       VALUE "FileDescription", "My application"
24471       VALUE "FileVersion", "1.0"
24472       VALUE "InternalName", "my_app"
24473       VALUE "LegalCopyright", "My Name"
24474       VALUE "OriginalFilename", "my_app.exe"
24475       VALUE "ProductName", "My App"
24476       VALUE "ProductVersion", "1.0"
24477     END
24478   END
24480   BLOCK "VarFileInfo"
24481   BEGIN
24482     VALUE "Translation", 0x809, 1252
24483   END
24485 @end example
24486 @end quotation
24488 The value @code{0809} (langID) is for the U.K English language and
24489 @code{04E4} (charsetID), which is equal to @code{1252} decimal, for
24490 multilingual.
24492 This section explains how to build, compile and use resources. Note that this
24493 section does not cover all resource objects, for a complete description see
24494 the corresponding Microsoft documentation.
24496 @menu
24497 * Building Resources:: 
24498 * Compiling Resources:: 
24499 * Using Resources:: 
24501 @end menu
24503 @node Building Resources,Compiling Resources,,GNAT and Windows Resources
24504 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-resources}@anchor{1f9}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id33}@anchor{1fa}
24505 @subsubsection Building Resources
24508 @geindex Resources
24509 @geindex building
24511 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
24512 @code{.rc} extension.
24513 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
24514 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
24515 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
24516 It is always possible to build an @code{.rc} file yourself by writing a
24517 resource script.
24519 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
24520 complete description of the resource script language can be found in the
24521 Microsoft documentation.
24523 @node Compiling Resources,Using Resources,Building Resources,GNAT and Windows Resources
24524 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information compiling-resources}@anchor{1fb}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id34}@anchor{1fc}
24525 @subsubsection Compiling Resources
24528 @geindex rc
24530 @geindex windres
24532 @geindex Resources
24533 @geindex compiling
24535 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
24536 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
24537 @code{windres} as follows:
24539 @quotation
24541 @example
24542 $ windres -i myres.rc -o myres.o
24543 @end example
24544 @end quotation
24546 By default @code{windres} will run @code{gcc} to preprocess the @code{.rc}
24547 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
24548 @code{cpp.exe}) using the @code{windres} @code{--preprocessor}
24549 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
24550 the command @code{windres} @code{--help}.
24552 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
24553 to produce a @code{.res} file (binary resource file). See the
24554 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
24555 you need to use @code{windres} to translate the @code{.res} file to a
24556 GNAT-compatible object file as follows:
24558 @quotation
24560 @example
24561 $ windres -i myres.res -o myres.o
24562 @end example
24563 @end quotation
24565 @node Using Resources,,Compiling Resources,GNAT and Windows Resources
24566 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-resources}@anchor{1fd}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id35}@anchor{1fe}
24567 @subsubsection Using Resources
24570 @geindex Resources
24571 @geindex using
24573 To include the resource file in your program just add the
24574 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
24575 arguments. With @code{gnatmake} this is done by using the @code{-largs}
24576 option:
24578 @quotation
24580 @example
24581 $ gnatmake myprog -largs myres.o
24582 @end example
24583 @end quotation
24585 @node Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications,Debugging a DLL,GNAT and Windows Resources,Mixed-Language Programming on Windows
24586 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnat-dll-from-msvs}@anchor{1ff}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnat-dlls-from-microsoft-visual-studio-applications}@anchor{200}
24587 @subsubsection Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications
24590 @geindex Microsoft Visual Studio
24591 @geindex use with GNAT DLLs
24593 This section describes a common case of mixed GNAT/Microsoft Visual Studio
24594 application development, where the main program is developed using MSVS, and
24595 is linked with a DLL developed using GNAT. Such a mixed application should
24596 be developed following the general guidelines outlined above; below is the
24597 cookbook-style sequence of steps to follow:
24600 @enumerate 
24602 @item 
24603 First develop and build the GNAT shared library using a library project
24604 (let's assume the project is @code{mylib.gpr}, producing the library @code{libmylib.dll}):
24605 @end enumerate
24607 @quotation
24609 @example
24610 $ gprbuild -p mylib.gpr
24611 @end example
24612 @end quotation
24615 @enumerate 2
24617 @item 
24618 Produce a .def file for the symbols you need to interface with, either by
24619 hand or automatically with possibly some manual adjustments
24620 (see @ref{1e1,,Creating Definition File Automatically}):
24621 @end enumerate
24623 @quotation
24625 @example
24626 $ dlltool libmylib.dll -z libmylib.def --export-all-symbols
24627 @end example
24628 @end quotation
24631 @enumerate 3
24633 @item 
24634 Make sure that MSVS command-line tools are accessible on the path.
24636 @item 
24637 Create the Microsoft-style import library (see @ref{1e4,,MSVS-Style Import Library}):
24638 @end enumerate
24640 @quotation
24642 @example
24643 $ lib -machine:IX86 -def:libmylib.def -out:libmylib.lib
24644 @end example
24645 @end quotation
24647 If you are using a 64-bit toolchain, the above becomes...
24649 @quotation
24651 @example
24652 $ lib -machine:X64 -def:libmylib.def -out:libmylib.lib
24653 @end example
24654 @end quotation
24657 @enumerate 5
24659 @item 
24660 Build the C main
24661 @end enumerate
24663 @quotation
24665 @example
24666 $ cl /O2 /MD main.c libmylib.lib
24667 @end example
24668 @end quotation
24671 @enumerate 6
24673 @item 
24674 Before running the executable, make sure you have set the PATH to the DLL,
24675 or copy the DLL into into the directory containing the .exe.
24676 @end enumerate
24678 @node Debugging a DLL,Setting Stack Size from gnatlink,Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications,Mixed-Language Programming on Windows
24679 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id36}@anchor{201}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information debugging-a-dll}@anchor{202}
24680 @subsubsection Debugging a DLL
24683 @geindex DLL debugging
24685 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
24686 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
24687 program that uses it. We have the following four possibilities:
24690 @itemize *
24692 @item 
24693 The program and the DLL are built with GCC/GNAT.
24695 @item 
24696 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
24697 GCC/GNAT.
24699 @item 
24700 The program is built with GCC/GNAT and the DLL is built with
24701 foreign tools.
24702 @end itemize
24704 In this section we address only cases one and two above.
24705 There is no point in trying to debug
24706 a DLL with GNU/GDB, if there is no GDB-compatible debugging
24707 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
24708 tools suite used to build the DLL.
24710 @menu
24711 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT:: 
24712 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT:: 
24714 @end menu
24716 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT,Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT,,Debugging a DLL
24717 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id37}@anchor{203}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information program-and-dll-both-built-with-gcc-gnat}@anchor{204}
24718 @subsubsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
24721 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
24722 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
24723 the process. Let's suppose here that the main procedure is named
24724 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
24725 @code{ada_dll}.
24727 The DLL (@ref{1da,,Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
24728 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
24729 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
24732 @itemize *
24734 @item 
24735 Launch @code{GDB} on the main program.
24737 @example
24738 $ gdb -nw ada_main
24739 @end example
24741 @item 
24742 Start the program and stop at the beginning of the main procedure
24744 @example
24745 (gdb) start
24746 @end example
24748 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
24749 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
24750 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
24751 possible to set a breakpoint in the DLL.
24753 @item 
24754 Set a breakpoint inside the DLL
24756 @example
24757 (gdb) break ada_dll
24758 (gdb) cont
24759 @end example
24760 @end itemize
24762 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
24763 you can use the standard approach to debug the whole program
24764 (@ref{14d,,Running and Debugging Ada Programs}).
24766 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT,,Program and DLL Both Built with GCC/GNAT,Debugging a DLL
24767 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information program-built-with-foreign-tools-and-dll-built-with-gcc-gnat}@anchor{205}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id38}@anchor{206}
24768 @subsubsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
24771 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
24772 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
24773 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
24774 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
24775 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
24776 section addresses this issue by describing some methods that can be used
24777 to break somewhere in the DLL to debug it.
24779 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
24780 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
24781 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
24782 @code{ada_dll}.
24784 The DLL (see @ref{1da,,Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
24785 been built with debugging information (see the GNAT @code{-g} option).
24787 @subsubheading Debugging the DLL Directly
24791 @itemize *
24793 @item 
24794 Find out the executable starting address
24796 @example
24797 $ objdump --file-header main.exe
24798 @end example
24800 The starting address is reported on the last line. For example:
24802 @example
24803 main.exe:     file format pei-i386
24804 architecture: i386, flags 0x0000010a:
24805 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
24806 start address 0x00401010
24807 @end example
24809 @item 
24810 Launch the debugger on the executable.
24812 @example
24813 $ gdb main.exe
24814 @end example
24816 @item 
24817 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
24819 @example
24820 $ (gdb) break *0x00401010
24821 $ (gdb) run
24822 @end example
24824 The program will stop at the given address.
24826 @item 
24827 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
24829 @example
24830 (gdb) break ada_dll.adb:45
24831 @end example
24833 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
24834 select the Ada language (language used by the DLL).
24836 @example
24837 (gdb) set language ada
24838 (gdb) break ada_dll
24839 @end example
24841 @item 
24842 Continue the program.
24844 @example
24845 (gdb) cont
24846 @end example
24848 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
24849 set. From that point you can use the standard way to debug a program
24850 as described in (@ref{14d,,Running and Debugging Ada Programs}).
24851 @end itemize
24853 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
24855 @subsubheading Attaching to a Running Process
24858 @geindex DLL debugging
24859 @geindex attach to process
24861 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
24862 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
24863 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
24864 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
24865 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
24868 @itemize *
24870 @item 
24871 Launch the main program @code{main.exe}.
24873 @example
24874 $ main
24875 @end example
24877 @item 
24878 Use the Windows @emph{Task Manager} to find the process ID. Let's say
24879 that the process PID for @code{main.exe} is 208.
24881 @item 
24882 Launch gdb.
24884 @example
24885 $ gdb
24886 @end example
24888 @item 
24889 Attach to the running process to be debugged.
24891 @example
24892 (gdb) attach 208
24893 @end example
24895 @item 
24896 Load the process debugging information.
24898 @example
24899 (gdb) symbol-file main.exe
24900 @end example
24902 @item 
24903 Break somewhere in the DLL.
24905 @example
24906 (gdb) break ada_dll
24907 @end example
24909 @item 
24910 Continue process execution.
24912 @example
24913 (gdb) cont
24914 @end example
24915 @end itemize
24917 This last step will resume the process execution, and stop at
24918 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
24919 approach to debug a program as described in
24920 @ref{14d,,Running and Debugging Ada Programs}.
24922 @node Setting Stack Size from gnatlink,Setting Heap Size from gnatlink,Debugging a DLL,Mixed-Language Programming on Windows
24923 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information setting-stack-size-from-gnatlink}@anchor{127}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id39}@anchor{207}
24924 @subsubsection Setting Stack Size from @code{gnatlink}
24927 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
24928 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
24929 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
24930 Storage_Size or with the @emph{gnatbind -d} command.
24932 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
24933 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
24934 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
24935 In particular, Stack Overflow checks are made against this
24936 link-time specified size.
24938 This setting can be done with @code{gnatlink} using either of the following:
24941 @itemize *
24943 @item 
24944 @code{-Xlinker} linker option
24946 @example
24947 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
24948 @end example
24950 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
24951 size to 0x1000 bytes.
24953 @item 
24954 @code{-Wl} linker option
24956 @example
24957 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
24958 @end example
24960 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
24961 @code{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
24962 because the comma is a separator for this option.
24963 @end itemize
24965 @node Setting Heap Size from gnatlink,,Setting Stack Size from gnatlink,Mixed-Language Programming on Windows
24966 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information setting-heap-size-from-gnatlink}@anchor{128}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id40}@anchor{208}
24967 @subsubsection Setting Heap Size from @code{gnatlink}
24970 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
24971 @code{gnatlink} using either of the following:
24974 @itemize *
24976 @item 
24977 @code{-Xlinker} linker option
24979 @example
24980 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
24981 @end example
24983 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
24984 size to 0x1000 bytes.
24986 @item 
24987 @code{-Wl} linker option
24989 @example
24990 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
24991 @end example
24993 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
24994 @code{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
24995 because the comma is a separator for this option.
24996 @end itemize
24998 @node Windows Specific Add-Ons,,Mixed-Language Programming on Windows,Microsoft Windows Topics
24999 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information windows-specific-add-ons}@anchor{209}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information win32-specific-addons}@anchor{20a}
25000 @subsection Windows Specific Add-Ons
25003 This section describes the Windows specific add-ons.
25005 @menu
25006 * Win32Ada:: 
25007 * wPOSIX:: 
25009 @end menu
25011 @node Win32Ada,wPOSIX,,Windows Specific Add-Ons
25012 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information win32ada}@anchor{20b}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id41}@anchor{20c}
25013 @subsubsection Win32Ada
25016 Win32Ada is a binding for the Microsoft Win32 API. This binding can be
25017 easily installed from the provided installer. To use the Win32Ada
25018 binding you need to use a project file, and adding a single with_clause
25019 will give you full access to the Win32Ada binding sources and ensure
25020 that the proper libraries are passed to the linker.
25022 @quotation
25024 @example
25025 with "win32ada";
25026 project P is
25027    for Sources use ...;
25028 end P;
25029 @end example
25030 @end quotation
25032 To build the application you just need to call gprbuild for the
25033 application's project, here p.gpr:
25035 @quotation
25037 @example
25038 gprbuild p.gpr
25039 @end example
25040 @end quotation
25042 @node wPOSIX,,Win32Ada,Windows Specific Add-Ons
25043 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id42}@anchor{20d}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information wposix}@anchor{20e}
25044 @subsubsection wPOSIX
25047 wPOSIX is a minimal POSIX binding whose goal is to help with building
25048 cross-platforms applications. This binding is not complete though, as
25049 the Win32 API does not provide the necessary support for all POSIX APIs.
25051 To use the wPOSIX binding you need to use a project file, and adding
25052 a single with_clause will give you full access to the wPOSIX binding
25053 sources and ensure that the proper libraries are passed to the linker.
25055 @quotation
25057 @example
25058 with "wposix";
25059 project P is
25060    for Sources use ...;
25061 end P;
25062 @end example
25063 @end quotation
25065 To build the application you just need to call gprbuild for the
25066 application's project, here p.gpr:
25068 @quotation
25070 @example
25071 gprbuild p.gpr
25072 @end example
25073 @end quotation
25075 @node Mac OS Topics,,Microsoft Windows Topics,Platform-Specific Information
25076 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information mac-os-topics}@anchor{20f}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id43}@anchor{210}
25077 @section Mac OS Topics
25080 @geindex OS X
25082 This section describes topics that are specific to Apple's OS X
25083 platform.
25085 @menu
25086 * Codesigning the Debugger:: 
25088 @end menu
25090 @node Codesigning the Debugger,,,Mac OS Topics
25091 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information codesigning-the-debugger}@anchor{211}
25092 @subsection Codesigning the Debugger
25095 The Darwin Kernel requires the debugger to have special permissions
25096 before it is allowed to control other processes. These permissions
25097 are granted by codesigning the GDB executable. Without these
25098 permissions, the debugger will report error messages such as:
25100 @example
25101 Starting program: /x/y/foo
25102 Unable to find Mach task port for process-id 28885: (os/kern) failure (0x5).
25103 (please check gdb is codesigned - see taskgated(8))
25104 @end example
25106 Codesigning requires a certificate.  The following procedure explains
25107 how to create one:
25110 @itemize *
25112 @item 
25113 Start the Keychain Access application (in
25114 /Applications/Utilities/Keychain Access.app)
25116 @item 
25117 Select the Keychain Access -> Certificate Assistant ->
25118 Create a Certificate... menu
25120 @item 
25121 Then:
25124 @itemize *
25126 @item 
25127 Choose a name for the new certificate (this procedure will use
25128 "gdb-cert" as an example)
25130 @item 
25131 Set "Identity Type" to "Self Signed Root"
25133 @item 
25134 Set "Certificate Type" to "Code Signing"
25136 @item 
25137 Activate the "Let me override defaults" option
25138 @end itemize
25140 @item 
25141 Click several times on "Continue" until the "Specify a Location
25142 For The Certificate" screen appears, then set "Keychain" to "System"
25144 @item 
25145 Click on "Continue" until the certificate is created
25147 @item 
25148 Finally, in the view, double-click on the new certificate,
25149 and set "When using this certificate" to "Always Trust"
25151 @item 
25152 Exit the Keychain Access application and restart the computer
25153 (this is unfortunately required)
25154 @end itemize
25156 Once a certificate has been created, the debugger can be codesigned
25157 as follow. In a Terminal, run the following command:
25159 @quotation
25161 @example
25162 $ codesign -f -s  "gdb-cert"  <gnat_install_prefix>/bin/gdb
25163 @end example
25164 @end quotation
25166 where "gdb-cert" should be replaced by the actual certificate
25167 name chosen above, and <gnat_install_prefix> should be replaced by
25168 the location where you installed GNAT.  Also, be sure that users are
25169 in the Unix group @code{_developer}.
25171 @node Example of Binder Output File,Elaboration Order Handling in GNAT,Platform-Specific Information,Top
25172 @anchor{gnat_ugn/example_of_binder_output example-of-binder-output-file}@anchor{e}@anchor{gnat_ugn/example_of_binder_output doc}@anchor{212}@anchor{gnat_ugn/example_of_binder_output id1}@anchor{213}
25173 @chapter Example of Binder Output File
25176 @geindex Binder output (example)
25178 This Appendix displays the source code for the output file
25179 generated by @emph{gnatbind} for a simple 'Hello World' program.
25180 Comments have been added for clarification purposes.
25182 @example
25183 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
25184 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
25185 --  name is used.
25187 pragma Ada_95;
25188 with System;
25189 package ada_main is
25190    pragma Warnings (Off);
25192    --  The main program saves the parameters (argument count,
25193    --  argument values, environment pointer) in global variables
25194    --  for later access by other units including
25195    --  Ada.Command_Line.
25197    gnat_argc : Integer;
25198    gnat_argv : System.Address;
25199    gnat_envp : System.Address;
25201    --  The actual variables are stored in a library routine. This
25202    --  is useful for some shared library situations, where there
25203    --  are problems if variables are not in the library.
25205    pragma Import (C, gnat_argc);
25206    pragma Import (C, gnat_argv);
25207    pragma Import (C, gnat_envp);
25209    --  The exit status is similarly an external location
25211    gnat_exit_status : Integer;
25212    pragma Import (C, gnat_exit_status);
25214    GNAT_Version : constant String :=
25215                     "GNAT Version: Pro 7.4.0w (20141119-49)" & ASCII.NUL;
25216    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
25218    Ada_Main_Program_Name : constant String := "_ada_hello" & ASCII.NUL;
25219    pragma Export (C, Ada_Main_Program_Name, "__gnat_ada_main_program_name");
25221    --  This is the generated adainit routine that performs
25222    --  initialization at the start of execution. In the case
25223    --  where Ada is the main program, this main program makes
25224    --  a call to adainit at program startup.
25226    procedure adainit;
25227    pragma Export (C, adainit, "adainit");
25229    --  This is the generated adafinal routine that performs
25230    --  finalization at the end of execution. In the case where
25231    --  Ada is the main program, this main program makes a call
25232    --  to adafinal at program termination.
25234    procedure adafinal;
25235    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
25237    --  This routine is called at the start of execution. It is
25238    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
25239    --  at the start of execution.
25241    --  This is the actual generated main program (it would be
25242    --  suppressed if the no main program switch were used). As
25243    --  required by standard system conventions, this program has
25244    --  the external name main.
25246    function main
25247      (argc : Integer;
25248       argv : System.Address;
25249       envp : System.Address)
25250       return Integer;
25251    pragma Export (C, main, "main");
25253    --  The following set of constants give the version
25254    --  identification values for every unit in the bound
25255    --  partition. This identification is computed from all
25256    --  dependent semantic units, and corresponds to the
25257    --  string that would be returned by use of the
25258    --  Body_Version or Version attributes.
25260    --  The following Export pragmas export the version numbers
25261    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
25262    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
25263    --  information provided here is sufficient to track down
25264    --  the exact versions of units used in a given build.
25266    type Version_32 is mod 2 ** 32;
25267    u00001 : constant Version_32 := 16#8ad6e54a#;
25268    pragma Export (C, u00001, "helloB");
25269    u00002 : constant Version_32 := 16#fbff4c67#;
25270    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
25271    u00003 : constant Version_32 := 16#1ec6fd90#;
25272    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
25273    u00004 : constant Version_32 := 16#3ffc8e18#;
25274    pragma Export (C, u00004, "adaS");
25275    u00005 : constant Version_32 := 16#28f088c2#;
25276    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
25277    u00006 : constant Version_32 := 16#f372c8ac#;
25278    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
25279    u00007 : constant Version_32 := 16#2c143749#;
25280    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
25281    u00008 : constant Version_32 := 16#f4f0cce8#;
25282    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
25283    u00009 : constant Version_32 := 16#a46739c0#;
25284    pragma Export (C, u00009, "ada__exceptions__last_chance_handlerB");
25285    u00010 : constant Version_32 := 16#3aac8c92#;
25286    pragma Export (C, u00010, "ada__exceptions__last_chance_handlerS");
25287    u00011 : constant Version_32 := 16#1d274481#;
25288    pragma Export (C, u00011, "systemS");
25289    u00012 : constant Version_32 := 16#a207fefe#;
25290    pragma Export (C, u00012, "system__soft_linksB");
25291    u00013 : constant Version_32 := 16#467d9556#;
25292    pragma Export (C, u00013, "system__soft_linksS");
25293    u00014 : constant Version_32 := 16#b01dad17#;
25294    pragma Export (C, u00014, "system__parametersB");
25295    u00015 : constant Version_32 := 16#630d49fe#;
25296    pragma Export (C, u00015, "system__parametersS");
25297    u00016 : constant Version_32 := 16#b19b6653#;
25298    pragma Export (C, u00016, "system__secondary_stackB");
25299    u00017 : constant Version_32 := 16#b6468be8#;
25300    pragma Export (C, u00017, "system__secondary_stackS");
25301    u00018 : constant Version_32 := 16#39a03df9#;
25302    pragma Export (C, u00018, "system__storage_elementsB");
25303    u00019 : constant Version_32 := 16#30e40e85#;
25304    pragma Export (C, u00019, "system__storage_elementsS");
25305    u00020 : constant Version_32 := 16#41837d1e#;
25306    pragma Export (C, u00020, "system__stack_checkingB");
25307    u00021 : constant Version_32 := 16#93982f69#;
25308    pragma Export (C, u00021, "system__stack_checkingS");
25309    u00022 : constant Version_32 := 16#393398c1#;
25310    pragma Export (C, u00022, "system__exception_tableB");
25311    u00023 : constant Version_32 := 16#b33e2294#;
25312    pragma Export (C, u00023, "system__exception_tableS");
25313    u00024 : constant Version_32 := 16#ce4af020#;
25314    pragma Export (C, u00024, "system__exceptionsB");
25315    u00025 : constant Version_32 := 16#75442977#;
25316    pragma Export (C, u00025, "system__exceptionsS");
25317    u00026 : constant Version_32 := 16#37d758f1#;
25318    pragma Export (C, u00026, "system__exceptions__machineS");
25319    u00027 : constant Version_32 := 16#b895431d#;
25320    pragma Export (C, u00027, "system__exceptions_debugB");
25321    u00028 : constant Version_32 := 16#aec55d3f#;
25322    pragma Export (C, u00028, "system__exceptions_debugS");
25323    u00029 : constant Version_32 := 16#570325c8#;
25324    pragma Export (C, u00029, "system__img_intB");
25325    u00030 : constant Version_32 := 16#1ffca443#;
25326    pragma Export (C, u00030, "system__img_intS");
25327    u00031 : constant Version_32 := 16#b98c3e16#;
25328    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
25329    u00032 : constant Version_32 := 16#831a9d5a#;
25330    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
25331    u00033 : constant Version_32 := 16#9ed49525#;
25332    pragma Export (C, u00033, "system__traceback_entriesB");
25333    u00034 : constant Version_32 := 16#1d7cb2f1#;
25334    pragma Export (C, u00034, "system__traceback_entriesS");
25335    u00035 : constant Version_32 := 16#8c33a517#;
25336    pragma Export (C, u00035, "system__wch_conB");
25337    u00036 : constant Version_32 := 16#065a6653#;
25338    pragma Export (C, u00036, "system__wch_conS");
25339    u00037 : constant Version_32 := 16#9721e840#;
25340    pragma Export (C, u00037, "system__wch_stwB");
25341    u00038 : constant Version_32 := 16#2b4b4a52#;
25342    pragma Export (C, u00038, "system__wch_stwS");
25343    u00039 : constant Version_32 := 16#92b797cb#;
25344    pragma Export (C, u00039, "system__wch_cnvB");
25345    u00040 : constant Version_32 := 16#09eddca0#;
25346    pragma Export (C, u00040, "system__wch_cnvS");
25347    u00041 : constant Version_32 := 16#6033a23f#;
25348    pragma Export (C, u00041, "interfacesS");
25349    u00042 : constant Version_32 := 16#ece6fdb6#;
25350    pragma Export (C, u00042, "system__wch_jisB");
25351    u00043 : constant Version_32 := 16#899dc581#;
25352    pragma Export (C, u00043, "system__wch_jisS");
25353    u00044 : constant Version_32 := 16#10558b11#;
25354    pragma Export (C, u00044, "ada__streamsB");
25355    u00045 : constant Version_32 := 16#2e6701ab#;
25356    pragma Export (C, u00045, "ada__streamsS");
25357    u00046 : constant Version_32 := 16#db5c917c#;
25358    pragma Export (C, u00046, "ada__io_exceptionsS");
25359    u00047 : constant Version_32 := 16#12c8cd7d#;
25360    pragma Export (C, u00047, "ada__tagsB");
25361    u00048 : constant Version_32 := 16#ce72c228#;
25362    pragma Export (C, u00048, "ada__tagsS");
25363    u00049 : constant Version_32 := 16#c3335bfd#;
25364    pragma Export (C, u00049, "system__htableB");
25365    u00050 : constant Version_32 := 16#99e5f76b#;
25366    pragma Export (C, u00050, "system__htableS");
25367    u00051 : constant Version_32 := 16#089f5cd0#;
25368    pragma Export (C, u00051, "system__string_hashB");
25369    u00052 : constant Version_32 := 16#3bbb9c15#;
25370    pragma Export (C, u00052, "system__string_hashS");
25371    u00053 : constant Version_32 := 16#807fe041#;
25372    pragma Export (C, u00053, "system__unsigned_typesS");
25373    u00054 : constant Version_32 := 16#d27be59e#;
25374    pragma Export (C, u00054, "system__val_lluB");
25375    u00055 : constant Version_32 := 16#fa8db733#;
25376    pragma Export (C, u00055, "system__val_lluS");
25377    u00056 : constant Version_32 := 16#27b600b2#;
25378    pragma Export (C, u00056, "system__val_utilB");
25379    u00057 : constant Version_32 := 16#b187f27f#;
25380    pragma Export (C, u00057, "system__val_utilS");
25381    u00058 : constant Version_32 := 16#d1060688#;
25382    pragma Export (C, u00058, "system__case_utilB");
25383    u00059 : constant Version_32 := 16#392e2d56#;
25384    pragma Export (C, u00059, "system__case_utilS");
25385    u00060 : constant Version_32 := 16#84a27f0d#;
25386    pragma Export (C, u00060, "interfaces__c_streamsB");
25387    u00061 : constant Version_32 := 16#8bb5f2c0#;
25388    pragma Export (C, u00061, "interfaces__c_streamsS");
25389    u00062 : constant Version_32 := 16#6db6928f#;
25390    pragma Export (C, u00062, "system__crtlS");
25391    u00063 : constant Version_32 := 16#4e6a342b#;
25392    pragma Export (C, u00063, "system__file_ioB");
25393    u00064 : constant Version_32 := 16#ba56a5e4#;
25394    pragma Export (C, u00064, "system__file_ioS");
25395    u00065 : constant Version_32 := 16#b7ab275c#;
25396    pragma Export (C, u00065, "ada__finalizationB");
25397    u00066 : constant Version_32 := 16#19f764ca#;
25398    pragma Export (C, u00066, "ada__finalizationS");
25399    u00067 : constant Version_32 := 16#95817ed8#;
25400    pragma Export (C, u00067, "system__finalization_rootB");
25401    u00068 : constant Version_32 := 16#52d53711#;
25402    pragma Export (C, u00068, "system__finalization_rootS");
25403    u00069 : constant Version_32 := 16#769e25e6#;
25404    pragma Export (C, u00069, "interfaces__cB");
25405    u00070 : constant Version_32 := 16#4a38bedb#;
25406    pragma Export (C, u00070, "interfaces__cS");
25407    u00071 : constant Version_32 := 16#07e6ee66#;
25408    pragma Export (C, u00071, "system__os_libB");
25409    u00072 : constant Version_32 := 16#d7b69782#;
25410    pragma Export (C, u00072, "system__os_libS");
25411    u00073 : constant Version_32 := 16#1a817b8e#;
25412    pragma Export (C, u00073, "system__stringsB");
25413    u00074 : constant Version_32 := 16#639855e7#;
25414    pragma Export (C, u00074, "system__stringsS");
25415    u00075 : constant Version_32 := 16#e0b8de29#;
25416    pragma Export (C, u00075, "system__file_control_blockS");
25417    u00076 : constant Version_32 := 16#b5b2aca1#;
25418    pragma Export (C, u00076, "system__finalization_mastersB");
25419    u00077 : constant Version_32 := 16#69316dc1#;
25420    pragma Export (C, u00077, "system__finalization_mastersS");
25421    u00078 : constant Version_32 := 16#57a37a42#;
25422    pragma Export (C, u00078, "system__address_imageB");
25423    u00079 : constant Version_32 := 16#bccbd9bb#;
25424    pragma Export (C, u00079, "system__address_imageS");
25425    u00080 : constant Version_32 := 16#7268f812#;
25426    pragma Export (C, u00080, "system__img_boolB");
25427    u00081 : constant Version_32 := 16#e8fe356a#;
25428    pragma Export (C, u00081, "system__img_boolS");
25429    u00082 : constant Version_32 := 16#d7aac20c#;
25430    pragma Export (C, u00082, "system__ioB");
25431    u00083 : constant Version_32 := 16#8365b3ce#;
25432    pragma Export (C, u00083, "system__ioS");
25433    u00084 : constant Version_32 := 16#6d4d969a#;
25434    pragma Export (C, u00084, "system__storage_poolsB");
25435    u00085 : constant Version_32 := 16#e87cc305#;
25436    pragma Export (C, u00085, "system__storage_poolsS");
25437    u00086 : constant Version_32 := 16#e34550ca#;
25438    pragma Export (C, u00086, "system__pool_globalB");
25439    u00087 : constant Version_32 := 16#c88d2d16#;
25440    pragma Export (C, u00087, "system__pool_globalS");
25441    u00088 : constant Version_32 := 16#9d39c675#;
25442    pragma Export (C, u00088, "system__memoryB");
25443    u00089 : constant Version_32 := 16#445a22b5#;
25444    pragma Export (C, u00089, "system__memoryS");
25445    u00090 : constant Version_32 := 16#6a859064#;
25446    pragma Export (C, u00090, "system__storage_pools__subpoolsB");
25447    u00091 : constant Version_32 := 16#e3b008dc#;
25448    pragma Export (C, u00091, "system__storage_pools__subpoolsS");
25449    u00092 : constant Version_32 := 16#63f11652#;
25450    pragma Export (C, u00092, "system__storage_pools__subpools__finalizationB");
25451    u00093 : constant Version_32 := 16#fe2f4b3a#;
25452    pragma Export (C, u00093, "system__storage_pools__subpools__finalizationS");
25454    --  BEGIN ELABORATION ORDER
25455    --  ada%s
25456    --  interfaces%s
25457    --  system%s
25458    --  system.case_util%s
25459    --  system.case_util%b
25460    --  system.htable%s
25461    --  system.img_bool%s
25462    --  system.img_bool%b
25463    --  system.img_int%s
25464    --  system.img_int%b
25465    --  system.io%s
25466    --  system.io%b
25467    --  system.parameters%s
25468    --  system.parameters%b
25469    --  system.crtl%s
25470    --  interfaces.c_streams%s
25471    --  interfaces.c_streams%b
25472    --  system.standard_library%s
25473    --  system.exceptions_debug%s
25474    --  system.exceptions_debug%b
25475    --  system.storage_elements%s
25476    --  system.storage_elements%b
25477    --  system.stack_checking%s
25478    --  system.stack_checking%b
25479    --  system.string_hash%s
25480    --  system.string_hash%b
25481    --  system.htable%b
25482    --  system.strings%s
25483    --  system.strings%b
25484    --  system.os_lib%s
25485    --  system.traceback_entries%s
25486    --  system.traceback_entries%b
25487    --  ada.exceptions%s
25488    --  system.soft_links%s
25489    --  system.unsigned_types%s
25490    --  system.val_llu%s
25491    --  system.val_util%s
25492    --  system.val_util%b
25493    --  system.val_llu%b
25494    --  system.wch_con%s
25495    --  system.wch_con%b
25496    --  system.wch_cnv%s
25497    --  system.wch_jis%s
25498    --  system.wch_jis%b
25499    --  system.wch_cnv%b
25500    --  system.wch_stw%s
25501    --  system.wch_stw%b
25502    --  ada.exceptions.last_chance_handler%s
25503    --  ada.exceptions.last_chance_handler%b
25504    --  system.address_image%s
25505    --  system.exception_table%s
25506    --  system.exception_table%b
25507    --  ada.io_exceptions%s
25508    --  ada.tags%s
25509    --  ada.streams%s
25510    --  ada.streams%b
25511    --  interfaces.c%s
25512    --  system.exceptions%s
25513    --  system.exceptions%b
25514    --  system.exceptions.machine%s
25515    --  system.finalization_root%s
25516    --  system.finalization_root%b
25517    --  ada.finalization%s
25518    --  ada.finalization%b
25519    --  system.storage_pools%s
25520    --  system.storage_pools%b
25521    --  system.finalization_masters%s
25522    --  system.storage_pools.subpools%s
25523    --  system.storage_pools.subpools.finalization%s
25524    --  system.storage_pools.subpools.finalization%b
25525    --  system.memory%s
25526    --  system.memory%b
25527    --  system.standard_library%b
25528    --  system.pool_global%s
25529    --  system.pool_global%b
25530    --  system.file_control_block%s
25531    --  system.file_io%s
25532    --  system.secondary_stack%s
25533    --  system.file_io%b
25534    --  system.storage_pools.subpools%b
25535    --  system.finalization_masters%b
25536    --  interfaces.c%b
25537    --  ada.tags%b
25538    --  system.soft_links%b
25539    --  system.os_lib%b
25540    --  system.secondary_stack%b
25541    --  system.address_image%b
25542    --  system.traceback%s
25543    --  ada.exceptions%b
25544    --  system.traceback%b
25545    --  ada.text_io%s
25546    --  ada.text_io%b
25547    --  hello%b
25548    --  END ELABORATION ORDER
25550 end ada_main;
25551 @end example
25553 @example
25554 pragma Ada_95;
25555 --  The following source file name pragmas allow the generated file
25556 --  names to be unique for different main programs. They are needed
25557 --  since the package name will always be Ada_Main.
25559 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
25560 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
25562 pragma Suppress (Overflow_Check);
25563 with Ada.Exceptions;
25565 --  Generated package body for Ada_Main starts here
25567 package body ada_main is
25568    pragma Warnings (Off);
25570    --  These values are reference counter associated to units which have
25571    --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
25572    --  same unit twice.
25574    E72 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E72, "system__os_lib_E");
25575    E13 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E13, "system__soft_links_E");
25576    E23 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E23, "system__exception_table_E");
25577    E46 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E46, "ada__io_exceptions_E");
25578    E48 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E48, "ada__tags_E");
25579    E45 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E45, "ada__streams_E");
25580    E70 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E70, "interfaces__c_E");
25581    E25 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E25, "system__exceptions_E");
25582    E68 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E68, "system__finalization_root_E");
25583    E66 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E66, "ada__finalization_E");
25584    E85 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E85, "system__storage_pools_E");
25585    E77 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E77, "system__finalization_masters_E");
25586    E91 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E91, "system__storage_pools__subpools_E");
25587    E87 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E87, "system__pool_global_E");
25588    E75 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E75, "system__file_control_block_E");
25589    E64 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E64, "system__file_io_E");
25590    E17 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E17, "system__secondary_stack_E");
25591    E06 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E06, "ada__text_io_E");
25593    Local_Priority_Specific_Dispatching : constant String := "";
25594    Local_Interrupt_States : constant String := "";
25596    Is_Elaborated : Boolean := False;
25598    procedure finalize_library is
25599    begin
25600       E06 := E06 - 1;
25601       declare
25602          procedure F1;
25603          pragma Import (Ada, F1, "ada__text_io__finalize_spec");
25604       begin
25605          F1;
25606       end;
25607       E77 := E77 - 1;
25608       E91 := E91 - 1;
25609       declare
25610          procedure F2;
25611          pragma Import (Ada, F2, "system__file_io__finalize_body");
25612       begin
25613          E64 := E64 - 1;
25614          F2;
25615       end;
25616       declare
25617          procedure F3;
25618          pragma Import (Ada, F3, "system__file_control_block__finalize_spec");
25619       begin
25620          E75 := E75 - 1;
25621          F3;
25622       end;
25623       E87 := E87 - 1;
25624       declare
25625          procedure F4;
25626          pragma Import (Ada, F4, "system__pool_global__finalize_spec");
25627       begin
25628          F4;
25629       end;
25630       declare
25631          procedure F5;
25632          pragma Import (Ada, F5, "system__storage_pools__subpools__finalize_spec");
25633       begin
25634          F5;
25635       end;
25636       declare
25637          procedure F6;
25638          pragma Import (Ada, F6, "system__finalization_masters__finalize_spec");
25639       begin
25640          F6;
25641       end;
25642       declare
25643          procedure Reraise_Library_Exception_If_Any;
25644          pragma Import (Ada, Reraise_Library_Exception_If_Any, "__gnat_reraise_library_exception_if_any");
25645       begin
25646          Reraise_Library_Exception_If_Any;
25647       end;
25648    end finalize_library;
25650    -------------
25651    -- adainit --
25652    -------------
25654    procedure adainit is
25656       Main_Priority : Integer;
25657       pragma Import (C, Main_Priority, "__gl_main_priority");
25658       Time_Slice_Value : Integer;
25659       pragma Import (C, Time_Slice_Value, "__gl_time_slice_val");
25660       WC_Encoding : Character;
25661       pragma Import (C, WC_Encoding, "__gl_wc_encoding");
25662       Locking_Policy : Character;
25663       pragma Import (C, Locking_Policy, "__gl_locking_policy");
25664       Queuing_Policy : Character;
25665       pragma Import (C, Queuing_Policy, "__gl_queuing_policy");
25666       Task_Dispatching_Policy : Character;
25667       pragma Import (C, Task_Dispatching_Policy, "__gl_task_dispatching_policy");
25668       Priority_Specific_Dispatching : System.Address;
25669       pragma Import (C, Priority_Specific_Dispatching, "__gl_priority_specific_dispatching");
25670       Num_Specific_Dispatching : Integer;
25671       pragma Import (C, Num_Specific_Dispatching, "__gl_num_specific_dispatching");
25672       Main_CPU : Integer;
25673       pragma Import (C, Main_CPU, "__gl_main_cpu");
25674       Interrupt_States : System.Address;
25675       pragma Import (C, Interrupt_States, "__gl_interrupt_states");
25676       Num_Interrupt_States : Integer;
25677       pragma Import (C, Num_Interrupt_States, "__gl_num_interrupt_states");
25678       Unreserve_All_Interrupts : Integer;
25679       pragma Import (C, Unreserve_All_Interrupts, "__gl_unreserve_all_interrupts");
25680       Detect_Blocking : Integer;
25681       pragma Import (C, Detect_Blocking, "__gl_detect_blocking");
25682       Default_Stack_Size : Integer;
25683       pragma Import (C, Default_Stack_Size, "__gl_default_stack_size");
25684       Leap_Seconds_Support : Integer;
25685       pragma Import (C, Leap_Seconds_Support, "__gl_leap_seconds_support");
25687       procedure Runtime_Initialize;
25688       pragma Import (C, Runtime_Initialize, "__gnat_runtime_initialize");
25690       Finalize_Library_Objects : No_Param_Proc;
25691       pragma Import (C, Finalize_Library_Objects, "__gnat_finalize_library_objects");
25693    --  Start of processing for adainit
25695    begin
25697       --  Record various information for this partition.  The values
25698       --  are derived by the binder from information stored in the ali
25699       --  files by the compiler.
25701       if Is_Elaborated then
25702          return;
25703       end if;
25704       Is_Elaborated := True;
25705       Main_Priority := -1;
25706       Time_Slice_Value := -1;
25707       WC_Encoding := 'b';
25708       Locking_Policy := ' ';
25709       Queuing_Policy := ' ';
25710       Task_Dispatching_Policy := ' ';
25711       Priority_Specific_Dispatching :=
25712         Local_Priority_Specific_Dispatching'Address;
25713       Num_Specific_Dispatching := 0;
25714       Main_CPU := -1;
25715       Interrupt_States := Local_Interrupt_States'Address;
25716       Num_Interrupt_States := 0;
25717       Unreserve_All_Interrupts := 0;
25718       Detect_Blocking := 0;
25719       Default_Stack_Size := -1;
25720       Leap_Seconds_Support := 0;
25722       Runtime_Initialize;
25724       Finalize_Library_Objects := finalize_library'access;
25726       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
25727       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
25728       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
25729       --  each unit that requires elaboration. Increment a counter of
25730       --  reference for each unit.
25732       System.Soft_Links'Elab_Spec;
25733       System.Exception_Table'Elab_Body;
25734       E23 := E23 + 1;
25735       Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
25736       E46 := E46 + 1;
25737       Ada.Tags'Elab_Spec;
25738       Ada.Streams'Elab_Spec;
25739       E45 := E45 + 1;
25740       Interfaces.C'Elab_Spec;
25741       System.Exceptions'Elab_Spec;
25742       E25 := E25 + 1;
25743       System.Finalization_Root'Elab_Spec;
25744       E68 := E68 + 1;
25745       Ada.Finalization'Elab_Spec;
25746       E66 := E66 + 1;
25747       System.Storage_Pools'Elab_Spec;
25748       E85 := E85 + 1;
25749       System.Finalization_Masters'Elab_Spec;
25750       System.Storage_Pools.Subpools'Elab_Spec;
25751       System.Pool_Global'Elab_Spec;
25752       E87 := E87 + 1;
25753       System.File_Control_Block'Elab_Spec;
25754       E75 := E75 + 1;
25755       System.File_Io'Elab_Body;
25756       E64 := E64 + 1;
25757       E91 := E91 + 1;
25758       System.Finalization_Masters'Elab_Body;
25759       E77 := E77 + 1;
25760       E70 := E70 + 1;
25761       Ada.Tags'Elab_Body;
25762       E48 := E48 + 1;
25763       System.Soft_Links'Elab_Body;
25764       E13 := E13 + 1;
25765       System.Os_Lib'Elab_Body;
25766       E72 := E72 + 1;
25767       System.Secondary_Stack'Elab_Body;
25768       E17 := E17 + 1;
25769       Ada.Text_Io'Elab_Spec;
25770       Ada.Text_Io'Elab_Body;
25771       E06 := E06 + 1;
25772    end adainit;
25774    --------------
25775    -- adafinal --
25776    --------------
25778    procedure adafinal is
25779       procedure s_stalib_adafinal;
25780       pragma Import (C, s_stalib_adafinal, "system__standard_library__adafinal");
25782       procedure Runtime_Finalize;
25783       pragma Import (C, Runtime_Finalize, "__gnat_runtime_finalize");
25785    begin
25786       if not Is_Elaborated then
25787          return;
25788       end if;
25789       Is_Elaborated := False;
25790       Runtime_Finalize;
25791       s_stalib_adafinal;
25792    end adafinal;
25794    --  We get to the main program of the partition by using
25795    --  pragma Import because if we try to with the unit and
25796    --  call it Ada style, then not only do we waste time
25797    --  recompiling it, but also, we don't really know the right
25798    --  switches (e.g.@@: identifier character set) to be used
25799    --  to compile it.
25801    procedure Ada_Main_Program;
25802    pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
25804    ----------
25805    -- main --
25806    ----------
25808    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
25809    --  defined to return the exit status. The three parameters
25810    --  are the argument count, argument values and environment
25811    --  pointer.
25813    function main
25814      (argc : Integer;
25815       argv : System.Address;
25816       envp : System.Address)
25817       return Integer
25818    is
25819       --  The initialize routine performs low level system
25820       --  initialization using a standard library routine which
25821       --  sets up signal handling and performs any other
25822       --  required setup. The routine can be found in file
25823       --  a-init.c.
25825       procedure initialize;
25826       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
25828       --  The finalize routine performs low level system
25829       --  finalization using a standard library routine. The
25830       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
25831       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
25832       --  really this is a hook for special user finalization.
25834       procedure finalize;
25835       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
25837       --  The following is to initialize the SEH exceptions
25839       SEH : aliased array (1 .. 2) of Integer;
25841       Ensure_Reference : aliased System.Address := Ada_Main_Program_Name'Address;
25842       pragma Volatile (Ensure_Reference);
25844    --  Start of processing for main
25846    begin
25847       --  Save global variables
25849       gnat_argc := argc;
25850       gnat_argv := argv;
25851       gnat_envp := envp;
25853       --  Call low level system initialization
25855       Initialize (SEH'Address);
25857       --  Call our generated Ada initialization routine
25859       adainit;
25861       --  Now we call the main program of the partition
25863       Ada_Main_Program;
25865       --  Perform Ada finalization
25867       adafinal;
25869       --  Perform low level system finalization
25871       Finalize;
25873       --  Return the proper exit status
25874       return (gnat_exit_status);
25875    end;
25877 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
25878 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
25879 --  object files and linker options, as well as some standard
25880 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
25881 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
25882 --  the appropriate command line arguments for the call to the
25883 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
25884 --  this parsing operation.
25886 --  The exact file names will of course depend on the environment,
25887 --  host/target and location of files on the host system.
25889 -- BEGIN Object file/option list
25890    --   ./hello.o
25891    --   -L./
25892    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
25893    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
25894 -- END Object file/option list
25896 end ada_main;
25897 @end example
25899 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
25900 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
25901 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
25903 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
25904 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
25905 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
25906 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
25907 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
25908 you can place a breakpoint on the call:
25910 @quotation
25912 @example
25913 Ada.Text_Io'Elab_Body;
25914 @end example
25915 @end quotation
25917 and trace the elaboration routine for this package to find out where
25918 the problem might be (more usually of course you would be debugging
25919 elaboration code in your own application).
25921 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
25923 @node Elaboration Order Handling in GNAT,Inline Assembler,Example of Binder Output File,Top
25924 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-order-handling-in-gnat}@anchor{f}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat doc}@anchor{214}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id1}@anchor{215}
25925 @chapter Elaboration Order Handling in GNAT
25928 @geindex Order of elaboration
25930 @geindex Elaboration control
25932 This appendix describes the handling of elaboration code in Ada and GNAT, and
25933 discusses how the order of elaboration of program units can be controlled in
25934 GNAT, either automatically or with explicit programming features.
25936 @menu
25937 * Elaboration Code:: 
25938 * Elaboration Order:: 
25939 * Checking the Elaboration Order:: 
25940 * Controlling the Elaboration Order in Ada:: 
25941 * Controlling the Elaboration Order in GNAT:: 
25942 * Mixing Elaboration Models:: 
25943 * ABE Diagnostics:: 
25944 * SPARK Diagnostics:: 
25945 * Elaboration Circularities:: 
25946 * Resolving Elaboration Circularities:: 
25947 * Elaboration-related Compiler Switches:: 
25948 * Summary of Procedures for Elaboration Control:: 
25949 * Inspecting the Chosen Elaboration Order:: 
25951 @end menu
25953 @node Elaboration Code,Elaboration Order,,Elaboration Order Handling in GNAT
25954 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-code}@anchor{216}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id2}@anchor{217}
25955 @section Elaboration Code
25958 Ada defines the term @emph{execution} as the process by which a construct achieves
25959 its run-time effect. This process is also referred to as @strong{elaboration} for
25960 declarations and @emph{evaluation} for expressions.
25962 The execution model in Ada allows for certain sections of an Ada program to be
25963 executed prior to execution of the program itself, primarily with the intent of
25964 initializing data. These sections are referred to as @strong{elaboration code}.
25965 Elaboration code is executed as follows:
25968 @itemize *
25970 @item 
25971 All partitions of an Ada program are executed in parallel with one another,
25972 possibly in a separate address space, and possibly on a separate computer.
25974 @item 
25975 The execution of a partition involves running the environment task for that
25976 partition.
25978 @item 
25979 The environment task executes all elaboration code (if available) for all
25980 units within that partition. This code is said to be executed at
25981 @strong{elaboration time}.
25983 @item 
25984 The environment task executes the Ada program (if available) for that
25985 partition.
25986 @end itemize
25988 In addition to the Ada terminology, this appendix defines the following terms:
25991 @itemize *
25993 @item 
25994 @emph{Invocation}
25996 The act of calling a subprogram, instantiating a generic, or activating a
25997 task.
25999 @item 
26000 @emph{Scenario}
26002 A construct that is elaborated or invoked by elaboration code is referred to
26003 as an @emph{elaboration scenario} or simply a @strong{scenario}. GNAT recognizes the
26004 following scenarios:
26007 @itemize -
26009 @item 
26010 @code{'Access} of entries, operators, and subprograms
26012 @item 
26013 Activation of tasks
26015 @item 
26016 Calls to entries, operators, and subprograms
26018 @item 
26019 Instantiations of generic templates
26020 @end itemize
26022 @item 
26023 @emph{Target}
26025 A construct elaborated by a scenario is referred to as @emph{elaboration target}
26026 or simply @strong{target}. GNAT recognizes the following targets:
26029 @itemize -
26031 @item 
26032 For @code{'Access} of entries, operators, and subprograms, the target is the
26033 entry, operator, or subprogram being aliased.
26035 @item 
26036 For activation of tasks, the target is the task body
26038 @item 
26039 For calls to entries, operators, and subprograms, the target is the entry,
26040 operator, or subprogram being invoked.
26042 @item 
26043 For instantiations of generic templates, the target is the generic template
26044 being instantiated.
26045 @end itemize
26046 @end itemize
26048 Elaboration code may appear in two distinct contexts:
26051 @itemize *
26053 @item 
26054 @emph{Library level}
26056 A scenario appears at the library level when it is encapsulated by a package
26057 [body] compilation unit, ignoring any other package [body] declarations in
26058 between.
26060 @example
26061 with Server;
26062 package Client is
26063    procedure Proc;
26065    package Nested is
26066       Val : ... := Server.Func;
26067    end Nested;
26068 end Client;
26069 @end example
26071 In the example above, the call to @code{Server.Func} is an elaboration scenario
26072 because it appears at the library level of package @code{Client}. Note that the
26073 declaration of package @code{Nested} is ignored according to the definition
26074 given above. As a result, the call to @code{Server.Func} will be invoked when
26075 the spec of unit @code{Client} is elaborated.
26077 @item 
26078 @emph{Package body statements}
26080 A scenario appears within the statement sequence of a package body when it is
26081 bounded by the region starting from the @code{begin} keyword of the package body
26082 and ending at the @code{end} keyword of the package body.
26084 @example
26085 package body Client is
26086    procedure Proc is
26087    begin
26088       ...
26089    end Proc;
26090 begin
26091    Proc;
26092 end Client;
26093 @end example
26095 In the example above, the call to @code{Proc} is an elaboration scenario because
26096 it appears within the statement sequence of package body @code{Client}. As a
26097 result, the call to @code{Proc} will be invoked when the body of @code{Client} is
26098 elaborated.
26099 @end itemize
26101 @node Elaboration Order,Checking the Elaboration Order,Elaboration Code,Elaboration Order Handling in GNAT
26102 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-order}@anchor{218}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id3}@anchor{219}
26103 @section Elaboration Order
26106 The sequence by which the elaboration code of all units within a partition is
26107 executed is referred to as @strong{elaboration order}.
26109 Within a single unit, elaboration code is executed in sequential order.
26111 @quotation
26113 @example
26114 package body Client is
26115    Result : ... := Server.Func;
26117    procedure Proc is
26118       package Inst is new Server.Gen;
26119    begin
26120       Inst.Eval (Result);
26121    end Proc;
26122 begin
26123    Proc;
26124 end Client;
26125 @end example
26126 @end quotation
26128 In the example above, the elaboration order within package body @code{Client} is
26129 as follows:
26132 @enumerate 
26134 @item 
26135 The object declaration of @code{Result} is elaborated.
26138 @itemize *
26140 @item 
26141 Function @code{Server.Func} is invoked.
26142 @end itemize
26144 @item 
26145 The subprogram body of @code{Proc} is elaborated.
26147 @item 
26148 Procedure @code{Proc} is invoked.
26151 @itemize *
26153 @item 
26154 Generic unit @code{Server.Gen} is instantiated as @code{Inst}.
26156 @item 
26157 Instance @code{Inst} is elaborated.
26159 @item 
26160 Procedure @code{Inst.Eval} is invoked.
26161 @end itemize
26162 @end enumerate
26164 The elaboration order of all units within a partition depends on the following
26165 factors:
26168 @itemize *
26170 @item 
26171 @emph{with}ed units
26173 @item 
26174 parent units
26176 @item 
26177 purity of units
26179 @item 
26180 preelaborability of units
26182 @item 
26183 presence of elaboration-control pragmas
26185 @item 
26186 invocations performed in elaboration code
26187 @end itemize
26189 A program may have several elaboration orders depending on its structure.
26191 @quotation
26193 @example
26194 package Server is
26195    function Func (Index : Integer) return Integer;
26196 end Server;
26197 @end example
26199 @example
26200 package body Server is
26201    Results : array (1 .. 5) of Integer := (1, 2, 3, 4, 5);
26203    function Func (Index : Integer) return Integer is
26204    begin
26205       return Results (Index);
26206    end Func;
26207 end Server;
26208 @end example
26210 @example
26211 with Server;
26212 package Client is
26213    Val : constant Integer := Server.Func (3);
26214 end Client;
26215 @end example
26217 @example
26218 with Client;
26219 procedure Main is begin null; end Main;
26220 @end example
26221 @end quotation
26223 The following elaboration order exhibits a fundamental problem referred to as
26224 @emph{access-before-elaboration} or simply @strong{ABE}.
26226 @quotation
26228 @example
26229 spec of Server
26230 spec of Client
26231 body of Server
26232 body of Main
26233 @end example
26234 @end quotation
26236 The elaboration of @code{Server}'s spec materializes function @code{Func}, making it
26237 callable. The elaboration of @code{Client}'s spec elaborates the declaration of
26238 @code{Val}. This invokes function @code{Server.Func}, however the body of
26239 @code{Server.Func} has not been elaborated yet because @code{Server}'s body comes
26240 after @code{Client}'s spec in the elaboration order. As a result, the value of
26241 constant @code{Val} is now undefined.
26243 Without any guarantees from the language, an undetected ABE problem may hinder
26244 proper initialization of data, which in turn may lead to undefined behavior at
26245 run time. To prevent such ABE problems, Ada employs dynamic checks in the same
26246 vein as index or null exclusion checks. A failed ABE check raises exception
26247 @code{Program_Error}.
26249 The following elaboration order avoids the ABE problem and the program can be
26250 successfully elaborated.
26252 @quotation
26254 @example
26255 spec of Server
26256 body of Server
26257 spec of Client
26258 body of Main
26259 @end example
26260 @end quotation
26262 Ada states that a total elaboration order must exist, but it does not define
26263 what this order is. A compiler is thus tasked with choosing a suitable
26264 elaboration order which satisfies the dependencies imposed by @emph{with} clauses,
26265 unit categorization, elaboration-control pragmas, and invocations performed in
26266 elaboration code. Ideally an order that avoids ABE problems should be chosen,
26267 however a compiler may not always find such an order due to complications with
26268 respect to control and data flow.
26270 @node Checking the Elaboration Order,Controlling the Elaboration Order in Ada,Elaboration Order,Elaboration Order Handling in GNAT
26271 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id4}@anchor{21a}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat checking-the-elaboration-order}@anchor{21b}
26272 @section Checking the Elaboration Order
26275 To avoid placing the entire elaboration-order burden on the programmer, Ada
26276 provides three lines of defense:
26279 @itemize *
26281 @item 
26282 @emph{Static semantics}
26284 Static semantic rules restrict the possible choice of elaboration order. For
26285 instance, if unit Client @emph{with}s unit Server, then the spec of Server is
26286 always elaborated prior to Client. The same principle applies to child units
26287 - the spec of a parent unit is always elaborated prior to the child unit.
26289 @item 
26290 @emph{Dynamic semantics}
26292 Dynamic checks are performed at run time, to ensure that a target is
26293 elaborated prior to a scenario that invokes it, thus avoiding ABE problems.
26294 A failed run-time check raises exception @code{Program_Error}. The following
26295 restrictions apply:
26298 @itemize -
26300 @item 
26301 @emph{Restrictions on calls}
26303 An entry, operator, or subprogram can be called from elaboration code only
26304 when the corresponding body has been elaborated.
26306 @item 
26307 @emph{Restrictions on instantiations}
26309 A generic unit can be instantiated by elaboration code only when the
26310 corresponding body has been elaborated.
26312 @item 
26313 @emph{Restrictions on task activation}
26315 A task can be activated by elaboration code only when the body of the
26316 associated task type has been elaborated.
26317 @end itemize
26319 The restrictions above can be summarized by the following rule:
26321 @emph{If a target has a body, then this body must be elaborated prior to the
26322 scenario that invokes the target.}
26324 @item 
26325 @emph{Elaboration control}
26327 Pragmas are provided for the programmer to specify the desired elaboration
26328 order.
26329 @end itemize
26331 @node Controlling the Elaboration Order in Ada,Controlling the Elaboration Order in GNAT,Checking the Elaboration Order,Elaboration Order Handling in GNAT
26332 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat controlling-the-elaboration-order-in-ada}@anchor{21c}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id5}@anchor{21d}
26333 @section Controlling the Elaboration Order in Ada
26336 Ada provides several idioms and pragmas to aid the programmer with specifying
26337 the desired elaboration order and avoiding ABE problems altogether.
26340 @itemize *
26342 @item 
26343 @emph{Packages without a body}
26345 A library package which does not require a completing body does not suffer
26346 from ABE problems.
26348 @example
26349 package Pack is
26350    generic
26351       type Element is private;
26352    package Containers is
26353       type Element_Array is array (1 .. 10) of Element;
26354    end Containers;
26355 end Pack;
26356 @end example
26358 In the example above, package @code{Pack} does not require a body because it
26359 does not contain any constructs which require completion in a body. As a
26360 result, generic @code{Pack.Containers} can be instantiated without encountering
26361 any ABE problems.
26362 @end itemize
26364 @geindex pragma Pure
26367 @itemize *
26369 @item 
26370 @emph{pragma Pure}
26372 Pragma @code{Pure} places sufficient restrictions on a unit to guarantee that no
26373 scenario within the unit can result in an ABE problem.
26374 @end itemize
26376 @geindex pragma Preelaborate
26379 @itemize *
26381 @item 
26382 @emph{pragma Preelaborate}
26384 Pragma @code{Preelaborate} is slightly less restrictive than pragma @code{Pure},
26385 but still strong enough to prevent ABE problems within a unit.
26386 @end itemize
26388 @geindex pragma Elaborate_Body
26391 @itemize *
26393 @item 
26394 @emph{pragma Elaborate_Body}
26396 Pragma @code{Elaborate_Body} requires that the body of a unit is elaborated
26397 immediately after its spec. This restriction guarantees that no client
26398 scenario can invoke a server target before the target body has been
26399 elaborated because the spec and body are effectively "glued" together.
26401 @example
26402 package Server is
26403    pragma Elaborate_Body;
26405    function Func return Integer;
26406 end Server;
26407 @end example
26409 @example
26410 package body Server is
26411    function Func return Integer is
26412    begin
26413       ...
26414    end Func;
26415 end Server;
26416 @end example
26418 @example
26419 with Server;
26420 package Client is
26421    Val : constant Integer := Server.Func;
26422 end Client;
26423 @end example
26425 In the example above, pragma @code{Elaborate_Body} guarantees the following
26426 elaboration order:
26428 @example
26429 spec of Server
26430 body of Server
26431 spec of Client
26432 @end example
26434 because the spec of @code{Server} must be elaborated prior to @code{Client} by
26435 virtue of the @emph{with} clause, and in addition the body of @code{Server} must be
26436 elaborated immediately after the spec of @code{Server}.
26438 Removing pragma @code{Elaborate_Body} could result in the following incorrect
26439 elaboration order:
26441 @example
26442 spec of Server
26443 spec of Client
26444 body of Server
26445 @end example
26447 where @code{Client} invokes @code{Server.Func}, but the body of @code{Server.Func} has
26448 not been elaborated yet.
26449 @end itemize
26451 The pragmas outlined above allow a server unit to guarantee safe elaboration
26452 use by client units. Thus it is a good rule to mark units as @code{Pure} or
26453 @code{Preelaborate}, and if this is not possible, mark them as @code{Elaborate_Body}.
26455 There are however situations where @code{Pure}, @code{Preelaborate}, and
26456 @code{Elaborate_Body} are not applicable. Ada provides another set of pragmas for
26457 use by client units to help ensure the elaboration safety of server units they
26458 depend on.
26460 @geindex pragma Elaborate (Unit)
26463 @itemize *
26465 @item 
26466 @emph{pragma Elaborate (Unit)}
26468 Pragma @code{Elaborate} can be placed in the context clauses of a unit, after a
26469 @emph{with} clause. It guarantees that both the spec and body of its argument will
26470 be elaborated prior to the unit with the pragma. Note that other unrelated
26471 units may be elaborated in between the spec and the body.
26473 @example
26474 package Server is
26475    function Func return Integer;
26476 end Server;
26477 @end example
26479 @example
26480 package body Server is
26481    function Func return Integer is
26482    begin
26483       ...
26484    end Func;
26485 end Server;
26486 @end example
26488 @example
26489 with Server;
26490 pragma Elaborate (Server);
26491 package Client is
26492    Val : constant Integer := Server.Func;
26493 end Client;
26494 @end example
26496 In the example above, pragma @code{Elaborate} guarantees the following
26497 elaboration order:
26499 @example
26500 spec of Server
26501 body of Server
26502 spec of Client
26503 @end example
26505 Removing pragma @code{Elaborate} could result in the following incorrect
26506 elaboration order:
26508 @example
26509 spec of Server
26510 spec of Client
26511 body of Server
26512 @end example
26514 where @code{Client} invokes @code{Server.Func}, but the body of @code{Server.Func}
26515 has not been elaborated yet.
26516 @end itemize
26518 @geindex pragma Elaborate_All (Unit)
26521 @itemize *
26523 @item 
26524 @emph{pragma Elaborate_All (Unit)}
26526 Pragma @code{Elaborate_All} is placed in the context clauses of a unit, after
26527 a @emph{with} clause. It guarantees that both the spec and body of its argument
26528 will be elaborated prior to the unit with the pragma, as well as all units
26529 @emph{with}ed by the spec and body of the argument, recursively. Note that other
26530 unrelated units may be elaborated in between the spec and the body.
26532 @example
26533 package Math is
26534    function Factorial (Val : Natural) return Natural;
26535 end Math;
26536 @end example
26538 @example
26539 package body Math is
26540    function Factorial (Val : Natural) return Natural is
26541    begin
26542       ...;
26543    end Factorial;
26544 end Math;
26545 @end example
26547 @example
26548 package Computer is
26549    type Operation_Kind is (None, Op_Factorial);
26551    function Compute
26552      (Val : Natural;
26553       Op  : Operation_Kind) return Natural;
26554 end Computer;
26555 @end example
26557 @example
26558 with Math;
26559 package body Computer is
26560    function Compute
26561      (Val : Natural;
26562       Op  : Operation_Kind) return Natural
26563    is
26564       if Op = Op_Factorial then
26565          return Math.Factorial (Val);
26566       end if;
26568       return 0;
26569    end Compute;
26570 end Computer;
26571 @end example
26573 @example
26574 with Computer;
26575 pragma Elaborate_All (Computer);
26576 package Client is
26577    Val : constant Natural :=
26578            Computer.Compute (123, Computer.Op_Factorial);
26579 end Client;
26580 @end example
26582 In the example above, pragma @code{Elaborate_All} can result in the following
26583 elaboration order:
26585 @example
26586 spec of Math
26587 body of Math
26588 spec of Computer
26589 body of Computer
26590 spec of Client
26591 @end example
26593 Note that there are several allowable suborders for the specs and bodies of
26594 @code{Math} and @code{Computer}, but the point is that these specs and bodies will
26595 be elaborated prior to @code{Client}.
26597 Removing pragma @code{Elaborate_All} could result in the following incorrect
26598 elaboration order:
26600 @example
26601 spec of Math
26602 spec of Computer
26603 body of Computer
26604 spec of Client
26605 body of Math
26606 @end example
26608 where @code{Client} invokes @code{Computer.Compute}, which in turn invokes
26609 @code{Math.Factorial}, but the body of @code{Math.Factorial} has not been
26610 elaborated yet.
26611 @end itemize
26613 All pragmas shown above can be summarized by the following rule:
26615 @emph{If a client unit elaborates a server target directly or indirectly, then if
26616 the server unit requires a body and does not have pragma Pure, Preelaborate,
26617 or Elaborate_Body, then the client unit should have pragma Elaborate or
26618 Elaborate_All for the server unit.}
26620 If the rule outlined above is not followed, then a program may fall in one of
26621 the following states:
26624 @itemize *
26626 @item 
26627 @emph{No elaboration order exists}
26629 In this case a compiler must diagnose the situation, and refuse to build an
26630 executable program.
26632 @item 
26633 @emph{One or more incorrect elaboration orders exist}
26635 In this case a compiler can build an executable program, but
26636 @code{Program_Error} will be raised when the program is run.
26638 @item 
26639 @emph{Several elaboration orders exist, some correct, some incorrect}
26641 In this case the programmer has not controlled the elaboration order. As a
26642 result, a compiler may or may not pick one of the correct orders, and the
26643 program may or may not raise @code{Program_Error} when it is run. This is the
26644 worst possible state because the program may fail on another compiler, or
26645 even another version of the same compiler.
26647 @item 
26648 @emph{One or more correct orders exist}
26650 In this case a compiler can build an executable program, and the program is
26651 run successfully. This state may be guaranteed by following the outlined
26652 rules, or may be the result of good program architecture.
26653 @end itemize
26655 Note that one additional advantage of using @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
26656 is that the program continues to stay in the last state (one or more correct
26657 orders exist) even if maintenance changes the bodies of targets.
26659 @node Controlling the Elaboration Order in GNAT,Mixing Elaboration Models,Controlling the Elaboration Order in Ada,Elaboration Order Handling in GNAT
26660 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id6}@anchor{21e}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat controlling-the-elaboration-order-in-gnat}@anchor{21f}
26661 @section Controlling the Elaboration Order in GNAT
26664 In addition to Ada semantics and rules synthesized from them, GNAT offers
26665 three elaboration models to aid the programmer with specifying the correct
26666 elaboration order and to diagnose elaboration problems.
26668 @geindex Dynamic elaboration model
26671 @itemize *
26673 @item 
26674 @emph{Dynamic elaboration model}
26676 This is the most permissive of the three elaboration models and emulates the
26677 behavior specified by the Ada Reference Manual. When the dynamic model is in
26678 effect, GNAT makes the following assumptions:
26681 @itemize -
26683 @item 
26684 All code within all units in a partition is considered to be elaboration
26685 code.
26687 @item 
26688 Some of the invocations in elaboration code may not take place at run time
26689 due to conditional execution.
26690 @end itemize
26692 GNAT performs extensive diagnostics on a unit-by-unit basis for all scenarios
26693 that invoke internal targets. In addition, GNAT generates run-time checks for
26694 all external targets and for all scenarios that may exhibit ABE problems.
26696 The elaboration order is obtained by honoring all @emph{with} clauses, purity and
26697 preelaborability of units, and elaboration-control pragmas. The dynamic model
26698 attempts to take all invocations in elaboration code into account. If an
26699 invocation leads to a circularity, GNAT ignores the invocation based on the
26700 assumptions stated above. An order obtained using the dynamic model may fail
26701 an ABE check at run time when GNAT ignored an invocation.
26703 The dynamic model is enabled with compiler switch @code{-gnatE}.
26704 @end itemize
26706 @geindex Static elaboration model
26709 @itemize *
26711 @item 
26712 @emph{Static elaboration model}
26714 This is the middle ground of the three models. When the static model is in
26715 effect, GNAT makes the following assumptions:
26718 @itemize -
26720 @item 
26721 Only code at the library level and in package body statements within all
26722 units in a partition is considered to be elaboration code.
26724 @item 
26725 All invocations in elaboration will take place at run time, regardless of
26726 conditional execution.
26727 @end itemize
26729 GNAT performs extensive diagnostics on a unit-by-unit basis for all scenarios
26730 that invoke internal targets. In addition, GNAT generates run-time checks for
26731 all external targets and for all scenarios that may exhibit ABE problems.
26733 The elaboration order is obtained by honoring all @emph{with} clauses, purity and
26734 preelaborability of units, presence of elaboration-control pragmas, and all
26735 invocations in elaboration code. An order obtained using the static model is
26736 guaranteed to be ABE problem-free, excluding dispatching calls and
26737 access-to-subprogram types.
26739 The static model is the default model in GNAT.
26740 @end itemize
26742 @geindex SPARK elaboration model
26745 @itemize *
26747 @item 
26748 @emph{SPARK elaboration model}
26750 This is the most conservative of the three models and enforces the SPARK
26751 rules of elaboration as defined in the SPARK Reference Manual, section 7.7.
26752 The SPARK model is in effect only when a scenario and a target reside in a
26753 region subject to @code{SPARK_Mode On}, otherwise the dynamic or static model
26754 is in effect.
26756 The SPARK model is enabled with compiler switch @code{-gnatd.v}.
26757 @end itemize
26759 @geindex Legacy elaboration models
26762 @itemize *
26764 @item 
26765 @emph{Legacy elaboration models}
26767 In addition to the three elaboration models outlined above, GNAT provides the
26768 following legacy models:
26771 @itemize -
26773 @item 
26774 @cite{Legacy elaboration-checking model} available in pre-18.x versions of GNAT.
26775 This model is enabled with compiler switch @code{-gnatH}.
26777 @item 
26778 @cite{Legacy elaboration-order model} available in pre-20.x versions of GNAT.
26779 This model is enabled with binder switch @code{-H}.
26780 @end itemize
26781 @end itemize
26783 @geindex Relaxed elaboration mode
26785 The dynamic, legacy, and static models can be relaxed using compiler switch
26786 @code{-gnatJ}, making them more permissive. Note that in this mode, GNAT
26787 may not diagnose certain elaboration issues or install run-time checks.
26789 @node Mixing Elaboration Models,ABE Diagnostics,Controlling the Elaboration Order in GNAT,Elaboration Order Handling in GNAT
26790 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat mixing-elaboration-models}@anchor{220}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id7}@anchor{221}
26791 @section Mixing Elaboration Models
26794 It is possible to mix units compiled with a different elaboration model,
26795 however the following rules must be observed:
26798 @itemize *
26800 @item 
26801 A client unit compiled with the dynamic model can only @emph{with} a server unit
26802 that meets at least one of the following criteria:
26805 @itemize -
26807 @item 
26808 The server unit is compiled with the dynamic model.
26810 @item 
26811 The server unit is a GNAT implementation unit from the @code{Ada}, @code{GNAT},
26812 @code{Interfaces}, or @code{System} hierarchies.
26814 @item 
26815 The server unit has pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}.
26817 @item 
26818 The client unit has an explicit @code{Elaborate_All} pragma for the server
26819 unit.
26820 @end itemize
26821 @end itemize
26823 These rules ensure that elaboration checks are not omitted. If the rules are
26824 violated, the binder emits a warning:
26826 @quotation
26828 @example
26829 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
26830 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
26831 @end example
26832 @end quotation
26834 The warnings can be suppressed by binder switch @code{-ws}.
26836 @node ABE Diagnostics,SPARK Diagnostics,Mixing Elaboration Models,Elaboration Order Handling in GNAT
26837 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat abe-diagnostics}@anchor{222}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id8}@anchor{223}
26838 @section ABE Diagnostics
26841 GNAT performs extensive diagnostics on a unit-by-unit basis for all scenarios
26842 that invoke internal targets, regardless of whether the dynamic, SPARK, or
26843 static model is in effect.
26845 Note that GNAT emits warnings rather than hard errors whenever it encounters an
26846 elaboration problem. This is because the elaboration model in effect may be too
26847 conservative, or a particular scenario may not be invoked due conditional
26848 execution. The warnings can be suppressed selectively with @code{pragma Warnings
26849 (Off)} or globally with compiler switch @code{-gnatwL}.
26851 A @emph{guaranteed ABE} arises when the body of a target is not elaborated early
26852 enough, and causes @emph{all} scenarios that directly invoke the target to fail.
26854 @quotation
26856 @example
26857 package body Guaranteed_ABE is
26858    function ABE return Integer;
26860    Val : constant Integer := ABE;
26862    function ABE return Integer is
26863    begin
26864      ...
26865    end ABE;
26866 end Guaranteed_ABE;
26867 @end example
26868 @end quotation
26870 In the example above, the elaboration of @code{Guaranteed_ABE}'s body elaborates
26871 the declaration of @code{Val}. This invokes function @code{ABE}, however the body of
26872 @code{ABE} has not been elaborated yet. GNAT emits the following diagnostic:
26874 @quotation
26876 @example
26877 4.    Val : constant Integer := ABE;
26878                                 |
26879    >>> warning: cannot call "ABE" before body seen
26880    >>> warning: Program_Error will be raised at run time
26881 @end example
26882 @end quotation
26884 A @emph{conditional ABE} arises when the body of a target is not elaborated early
26885 enough, and causes @emph{some} scenarios that directly invoke the target to fail.
26887 @quotation
26889 @example
26890  1. package body Conditional_ABE is
26891  2.    procedure Force_Body is null;
26892  3.
26893  4.    generic
26894  5.       with function Func return Integer;
26895  6.    package Gen is
26896  7.       Val : constant Integer := Func;
26897  8.    end Gen;
26898  9.
26899 10.    function ABE return Integer;
26901 12.    function Cause_ABE return Boolean is
26902 13.       package Inst is new Gen (ABE);
26903 14.    begin
26904 15.       ...
26905 16.    end Cause_ABE;
26907 18.    Val : constant Boolean := Cause_ABE;
26909 20.    function ABE return Integer is
26910 21.    begin
26911 22.       ...
26912 23.    end ABE;
26914 25.    Safe : constant Boolean := Cause_ABE;
26915 26. end Conditional_ABE;
26916 @end example
26917 @end quotation
26919 In the example above, the elaboration of package body @code{Conditional_ABE}
26920 elaborates the declaration of @code{Val}. This invokes function @code{Cause_ABE},
26921 which instantiates generic unit @code{Gen} as @code{Inst}. The elaboration of
26922 @code{Inst} invokes function @code{ABE}, however the body of @code{ABE} has not been
26923 elaborated yet. GNAT emits the following diagnostic:
26925 @quotation
26927 @example
26928 13.       package Inst is new Gen (ABE);
26929           |
26930     >>> warning: in instantiation at line 7
26931     >>> warning: cannot call "ABE" before body seen
26932     >>> warning: Program_Error may be raised at run time
26933     >>> warning:   body of unit "Conditional_ABE" elaborated
26934     >>> warning:   function "Cause_ABE" called at line 18
26935     >>> warning:   function "ABE" called at line 7, instance at line 13
26936 @end example
26937 @end quotation
26939 Note that the same ABE problem does not occur with the elaboration of
26940 declaration @code{Safe} because the body of function @code{ABE} has already been
26941 elaborated at that point.
26943 @node SPARK Diagnostics,Elaboration Circularities,ABE Diagnostics,Elaboration Order Handling in GNAT
26944 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat spark-diagnostics}@anchor{224}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id9}@anchor{225}
26945 @section SPARK Diagnostics
26948 GNAT enforces the SPARK rules of elaboration as defined in the SPARK Reference
26949 Manual section 7.7 when compiler switch @code{-gnatd.v} is in effect. Note
26950 that GNAT emits hard errors whenever it encounters a violation of the SPARK
26951 rules.
26953 @quotation
26955 @example
26956 1. with Server;
26957 2. package body SPARK_Diagnostics with SPARK_Mode is
26958 3.    Val : constant Integer := Server.Func;
26959                                       |
26960    >>> call to "Func" during elaboration in SPARK
26961    >>> unit "SPARK_Diagnostics" requires pragma "Elaborate_All" for "Server"
26962    >>>   body of unit "SPARK_Model" elaborated
26963    >>>   function "Func" called at line 3
26965 4. end SPARK_Diagnostics;
26966 @end example
26967 @end quotation
26969 @node Elaboration Circularities,Resolving Elaboration Circularities,SPARK Diagnostics,Elaboration Order Handling in GNAT
26970 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id10}@anchor{226}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-circularities}@anchor{227}
26971 @section Elaboration Circularities
26974 An @strong{elaboration circularity} occurs whenever the elaboration of a set of
26975 units enters a deadlocked state, where each unit is waiting for another unit
26976 to be elaborated. This situation may be the result of improper use of @emph{with}
26977 clauses, elaboration-control pragmas, or invocations in elaboration code.
26979 The following example exhibits an elaboration circularity.
26981 @quotation
26983 @example
26984 with B; pragma Elaborate (B);
26985 package A is
26986 end A;
26987 @end example
26989 @example
26990 package B is
26991    procedure Force_Body;
26992 end B;
26993 @end example
26995 @example
26996 with C;
26997 package body B is
26998    procedure Force_Body is null;
27000    Elab : constant Integer := C.Func;
27001 end B;
27002 @end example
27004 @example
27005 package C is
27006    function Func return Integer;
27007 end C;
27008 @end example
27010 @example
27011 with A;
27012 package body C is
27013    function Func return Integer is
27014    begin
27015       ...
27016    end Func;
27017 end C;
27018 @end example
27019 @end quotation
27021 The binder emits the following diagnostic:
27023 @quotation
27025 @example
27026 error: Elaboration circularity detected
27027 info:
27028 info:    Reason:
27029 info:
27030 info:      unit "a (spec)" depends on its own elaboration
27031 info:
27032 info:    Circularity:
27033 info:
27034 info:      unit "a (spec)" has with clause and pragma Elaborate for unit "b (spec)"
27035 info:      unit "b (body)" is in the closure of pragma Elaborate
27036 info:      unit "b (body)" invokes a construct of unit "c (body)" at elaboration time
27037 info:      unit "c (body)" has with clause for unit "a (spec)"
27038 info:
27039 info:    Suggestions:
27040 info:
27041 info:      remove pragma Elaborate for unit "b (body)" in unit "a (spec)"
27042 info:      use the dynamic elaboration model (compiler switch -gnatE)
27043 @end example
27044 @end quotation
27046 The diagnostic consist of the following sections:
27049 @itemize *
27051 @item 
27052 Reason
27054 This section provides a short explanation describing why the set of units
27055 could not be ordered.
27057 @item 
27058 Circularity
27060 This section enumerates the units comprising the deadlocked set, along with
27061 their interdependencies.
27063 @item 
27064 Suggestions
27066 This section enumerates various tactics for eliminating the circularity.
27067 @end itemize
27069 @node Resolving Elaboration Circularities,Elaboration-related Compiler Switches,Elaboration Circularities,Elaboration Order Handling in GNAT
27070 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id11}@anchor{228}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat resolving-elaboration-circularities}@anchor{229}
27071 @section Resolving Elaboration Circularities
27074 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance is to
27075 rearrange the program so that the elaboration problems are avoided. One useful
27076 technique is to place the elaboration code into separate child packages.
27077 Another is to move some of the initialization code to explicitly invoked
27078 subprograms, where the program controls the order of initialization explicitly.
27079 Although this is the most desirable option, it may be impractical and involve
27080 too much modification, especially in the case of complex legacy code.
27082 When faced with an elaboration circularity, the programmer should also consider
27083 the tactics given in the suggestions section of the circularity diagnostic.
27084 Depending on the units involved in the circularity, their @emph{with} clauses,
27085 purity, preelaborability, presence of elaboration-control pragmas and
27086 invocations at elaboration time, the binder may suggest one or more of the
27087 following tactics to eliminate the circularity:
27090 @itemize *
27092 @item 
27093 Pragma Elaborate elimination
27095 @example
27096 remove pragma Elaborate for unit "..." in unit "..."
27097 @end example
27099 This tactic is suggested when the binder has determined that pragma
27100 @code{Elaborate}:
27103 @itemize -
27105 @item 
27106 Prevents a set of units from being elaborated.
27108 @item 
27109 The removal of the pragma will not eliminate the semantic effects of the
27110 pragma. In other words, the argument of the pragma will still be elaborated
27111 prior to the unit containing the pragma.
27113 @item 
27114 The removal of the pragma will enable the successful ordering of the units.
27115 @end itemize
27117 The programmer should remove the pragma as advised, and rebuild the program.
27119 @item 
27120 Pragma Elaborate_All elimination
27122 @example
27123 remove pragma Elaborate_All for unit "..." in unit "..."
27124 @end example
27126 This tactic is suggested when the binder has determined that pragma
27127 @code{Elaborate_All}:
27130 @itemize -
27132 @item 
27133 Prevents a set of units from being elaborated.
27135 @item 
27136 The removal of the pragma will not eliminate the semantic effects of the
27137 pragma. In other words, the argument of the pragma along with its @emph{with}
27138 closure will still be elaborated prior to the unit containing the pragma.
27140 @item 
27141 The removal of the pragma will enable the successful ordering of the units.
27142 @end itemize
27144 The programmer should remove the pragma as advised, and rebuild the program.
27146 @item 
27147 Pragma Elaborate_All downgrade
27149 @example
27150 change pragma Elaborate_All for unit "..." to Elaborate in unit "..."
27151 @end example
27153 This tactic is always suggested with the pragma @code{Elaborate_All} elimination
27154 tactic. It offers a different alernative of guaranteeing that the argument of
27155 the pragma will still be elaborated prior to the unit containing the pragma.
27157 The programmer should update the pragma as advised, and rebuild the program.
27159 @item 
27160 Pragma Elaborate_Body elimination
27162 @example
27163 remove pragma Elaborate_Body in unit "..."
27164 @end example
27166 This tactic is suggested when the binder has determined that pragma
27167 @code{Elaborate_Body}:
27170 @itemize -
27172 @item 
27173 Prevents a set of units from being elaborated.
27175 @item 
27176 The removal of the pragma will enable the successful ordering of the units.
27177 @end itemize
27179 Note that the binder cannot determine whether the pragma is required for
27180 other purposes, such as guaranteeing the initialization of a variable
27181 declared in the spec by elaboration code in the body.
27183 The programmer should remove the pragma as advised, and rebuild the program.
27185 @item 
27186 Use of pragma Restrictions
27188 @example
27189 use pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code)
27190 @end example
27192 This tactic is suggested when the binder has determined that a task
27193 activation at elaboration time:
27196 @itemize -
27198 @item 
27199 Prevents a set of units from being elaborated.
27200 @end itemize
27202 Note that the binder cannot determine with certainty whether the task will
27203 block at elaboration time.
27205 The programmer should create a configuration file, place the pragma within,
27206 update the general compilation arguments, and rebuild the program.
27208 @item 
27209 Use of dynamic elaboration model
27211 @example
27212 use the dynamic elaboration model (compiler switch -gnatE)
27213 @end example
27215 This tactic is suggested when the binder has determined that an invocation at
27216 elaboration time:
27219 @itemize -
27221 @item 
27222 Prevents a set of units from being elaborated.
27224 @item 
27225 The use of the dynamic model will enable the successful ordering of the
27226 units.
27227 @end itemize
27229 The programmer has two options:
27232 @itemize -
27234 @item 
27235 Determine the units involved in the invocation using the detailed
27236 invocation information, and add compiler switch @code{-gnatE} to the
27237 compilation arguments of selected files only. This approach will yield
27238 safer elaboration orders compared to the other option because it will
27239 minimize the opportunities presented to the dynamic model for ignoring
27240 invocations.
27242 @item 
27243 Add compiler switch @code{-gnatE} to the general compilation arguments.
27244 @end itemize
27246 @item 
27247 Use of detailed invocation information
27249 @example
27250 use detailed invocation information (compiler switch -gnatd_F)
27251 @end example
27253 This tactic is always suggested with the use of the dynamic model tactic. It
27254 causes the circularity section of the circularity diagnostic to describe the
27255 flow of elaboration code from a unit to a unit, enumerating all such paths in
27256 the process.
27258 The programmer should analyze this information to determine which units
27259 should be compiled with the dynamic model.
27261 @item 
27262 Forced-dependency elimination
27264 @example
27265 remove the dependency of unit "..." on unit "..." from the argument of switch -f
27266 @end example
27268 This tactic is suggested when the binder has determined that a dependency
27269 present in the forced-elaboration-order file indicated by binder switch
27270 @code{-f}:
27273 @itemize -
27275 @item 
27276 Prevents a set of units from being elaborated.
27278 @item 
27279 The removal of the dependency will enable the successful ordering of the
27280 units.
27281 @end itemize
27283 The programmer should edit the forced-elaboration-order file, remove the
27284 dependency, and rebind the program.
27286 @item 
27287 All forced-dependency elimination
27289 @example
27290 remove switch -f
27291 @end example
27293 This tactic is suggested in case editing the forced-elaboration-order file is
27294 not an option.
27296 The programmer should remove binder switch @code{-f} from the binder
27297 arguments, and rebind.
27299 @item 
27300 Multiple-circularities diagnostic
27302 @example
27303 diagnose all circularities (binder switch -d_C)
27304 @end example
27306 By default, the binder will diagnose only the highest-precedence circularity.
27307 If the program contains multiple circularities, the binder will suggest the
27308 use of binder switch @code{-d_C} in order to obtain the diagnostics of all
27309 circularities.
27311 The programmer should add binder switch @code{-d_C} to the binder
27312 arguments, and rebind.
27313 @end itemize
27315 If none of the tactics suggested by the binder eliminate the elaboration
27316 circularity, the programmer should consider using one of the legacy elaboration
27317 models, in the following order:
27320 @itemize *
27322 @item 
27323 Use the pre-20.x legacy elaboration-order model, with binder switch
27324 @code{-H}.
27326 @item 
27327 Use both pre-18.x and pre-20.x legacy elaboration models, with compiler
27328 switch @code{-gnatH} and binder switch @code{-H}.
27330 @item 
27331 Use the relaxed static-elaboration model, with compiler switches
27332 @code{-gnatH} @code{-gnatJ} and binder switch @code{-H}.
27334 @item 
27335 Use the relaxed dynamic-elaboration model, with compiler switches
27336 @code{-gnatH} @code{-gnatJ} @code{-gnatE} and binder switch
27337 @code{-H}.
27338 @end itemize
27340 @node Elaboration-related Compiler Switches,Summary of Procedures for Elaboration Control,Resolving Elaboration Circularities,Elaboration Order Handling in GNAT
27341 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id12}@anchor{22a}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-related-compiler-switches}@anchor{22b}
27342 @section Elaboration-related Compiler Switches
27345 GNAT has several switches that affect the elaboration model and consequently
27346 the elaboration order chosen by the binder.
27348 @geindex -gnatE (gnat)
27351 @table @asis
27353 @item @code{-gnatE}
27355 Dynamic elaboration checking mode enabled
27357 When this switch is in effect, GNAT activates the dynamic model.
27358 @end table
27360 @geindex -gnatel (gnat)
27363 @table @asis
27365 @item @code{-gnatel}
27367 Turn on info messages on generated Elaborate[_All] pragmas
27369 This switch is only applicable to the pre-20.x legacy elaboration models.
27370 The post-20.x elaboration model no longer relies on implicitly generated
27371 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas to order units.
27373 When this switch is in effect, GNAT will emit the following supplementary
27374 information depending on the elaboration model in effect.
27377 @itemize -
27379 @item 
27380 @emph{Dynamic model}
27382 GNAT will indicate missing @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas for
27383 all library-level scenarios within the partition.
27385 @item 
27386 @emph{Static model}
27388 GNAT will indicate all scenarios invoked during elaboration. In addition,
27389 it will provide detailed traceback when an implicit @code{Elaborate} or
27390 @code{Elaborate_All} pragma is generated.
27392 @item 
27393 @emph{SPARK model}
27395 GNAT will indicate how an elaboration requirement is met by the context of
27396 a unit. This diagnostic requires compiler switch @code{-gnatd.v}.
27398 @example
27399 1. with Server; pragma Elaborate_All (Server);
27400 2. package Client with SPARK_Mode is
27401 3.    Val : constant Integer := Server.Func;
27402                                       |
27403    >>> info: call to "Func" during elaboration in SPARK
27404    >>> info: "Elaborate_All" requirement for unit "Server" met by pragma at line 1
27406 4. end Client;
27407 @end example
27408 @end itemize
27409 @end table
27411 @geindex -gnatH (gnat)
27414 @table @asis
27416 @item @code{-gnatH}
27418 Legacy elaboration checking mode enabled
27420 When this switch is in effect, GNAT will utilize the pre-18.x elaboration
27421 model.
27422 @end table
27424 @geindex -gnatJ (gnat)
27427 @table @asis
27429 @item @code{-gnatJ}
27431 Relaxed elaboration checking mode enabled
27433 When this switch is in effect, GNAT will not process certain scenarios,
27434 resulting in a more permissive elaboration model. Note that this may
27435 eliminate some diagnostics and run-time checks.
27436 @end table
27438 @geindex -gnatw.f (gnat)
27441 @table @asis
27443 @item @code{-gnatw.f}
27445 Turn on warnings for suspicious Subp'Access
27447 When this switch is in effect, GNAT will treat @code{'Access} of an entry,
27448 operator, or subprogram as a potential call to the target and issue warnings:
27450 @example
27451  1. package body Attribute_Call is
27452  2.    function Func return Integer;
27453  3.    type Func_Ptr is access function return Integer;
27454  4.
27455  5.    Ptr : constant Func_Ptr := Func'Access;
27456                                       |
27457     >>> warning: "Access" attribute of "Func" before body seen
27458     >>> warning: possible Program_Error on later references
27459     >>> warning:   body of unit "Attribute_Call" elaborated
27460     >>> warning:   "Access" of "Func" taken at line 5
27462  6.
27463  7.    function Func return Integer is
27464  8.    begin
27465  9.       ...
27466 10.    end Func;
27467 11. end Attribute_Call;
27468 @end example
27470 In the example above, the elaboration of declaration @code{Ptr} is assigned
27471 @code{Func'Access} before the body of @code{Func} has been elaborated.
27472 @end table
27474 @geindex -gnatwl (gnat)
27477 @table @asis
27479 @item @code{-gnatwl}
27481 Turn on warnings for elaboration problems
27483 When this switch is in effect, GNAT emits diagnostics in the form of warnings
27484 concerning various elaboration problems. The warnings are enabled by default.
27485 The switch is provided in case all warnings are suppressed, but elaboration
27486 warnings are still desired.
27488 @item @code{-gnatwL}
27490 Turn off warnings for elaboration problems
27492 When this switch is in effect, GNAT no longer emits any diagnostics in the
27493 form of warnings. Selective suppression of elaboration problems is possible
27494 using @code{pragma Warnings (Off)}.
27496 @example
27497  1. package body Selective_Suppression is
27498  2.    function ABE return Integer;
27499  3.
27500  4.    Val_1 : constant Integer := ABE;
27501                                    |
27502     >>> warning: cannot call "ABE" before body seen
27503     >>> warning: Program_Error will be raised at run time
27505  5.
27506  6.    pragma Warnings (Off);
27507  7.    Val_2 : constant Integer := ABE;
27508  8.    pragma Warnings (On);
27509  9.
27510 10.    function ABE return Integer is
27511 11.    begin
27512 12.       ...
27513 13.    end ABE;
27514 14. end Selective_Suppression;
27515 @end example
27517 Note that suppressing elaboration warnings does not eliminate run-time
27518 checks. The example above will still fail at run time with an ABE.
27519 @end table
27521 @node Summary of Procedures for Elaboration Control,Inspecting the Chosen Elaboration Order,Elaboration-related Compiler Switches,Elaboration Order Handling in GNAT
27522 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id13}@anchor{22c}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat summary-of-procedures-for-elaboration-control}@anchor{22d}
27523 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
27526 A programmer should first compile the program with the default options, using
27527 none of the binder or compiler switches. If the binder succeeds in finding an
27528 elaboration order, then apart from possible cases involing dispatching calls
27529 and access-to-subprogram types, the program is free of elaboration errors.
27531 If it is important for the program to be portable to compilers other than GNAT,
27532 then the programmer should use compiler switch @code{-gnatel} and consider
27533 the messages about missing or implicitly created @code{Elaborate} and
27534 @code{Elaborate_All} pragmas.
27536 If the binder reports an elaboration circularity, the programmer has several
27537 options:
27540 @itemize *
27542 @item 
27543 Ensure that elaboration warnings are enabled. This will allow the static
27544 model to output trace information of elaboration issues. The trace
27545 information could shed light on previously unforeseen dependencies, as well
27546 as their origins. Elaboration warnings are enabled with compiler switch
27547 @code{-gnatwl}.
27549 @item 
27550 Cosider the tactics given in the suggestions section of the circularity
27551 diagnostic.
27553 @item 
27554 If none of the steps outlined above resolve the circularity, use a more
27555 permissive elaboration model, in the following order:
27558 @itemize -
27560 @item 
27561 Use the pre-20.x legacy elaboration-order model, with binder switch
27562 @code{-H}.
27564 @item 
27565 Use both pre-18.x and pre-20.x legacy elaboration models, with compiler
27566 switch @code{-gnatH} and binder switch @code{-H}.
27568 @item 
27569 Use the relaxed static elaboration model, with compiler switches
27570 @code{-gnatH} @code{-gnatJ} and binder switch @code{-H}.
27572 @item 
27573 Use the relaxed dynamic elaboration model, with compiler switches
27574 @code{-gnatH} @code{-gnatJ} @code{-gnatE} and binder switch
27575 @code{-H}.
27576 @end itemize
27577 @end itemize
27579 @node Inspecting the Chosen Elaboration Order,,Summary of Procedures for Elaboration Control,Elaboration Order Handling in GNAT
27580 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id14}@anchor{22e}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat inspecting-the-chosen-elaboration-order}@anchor{22f}
27581 @section Inspecting the Chosen Elaboration Order
27584 To see the elaboration order chosen by the binder, inspect the contents of file
27585 @cite{b~xxx.adb}. On certain targets, this file appears as @cite{b_xxx.adb}. The
27586 elaboration order appears as a sequence of calls to @code{Elab_Body} and
27587 @code{Elab_Spec}, interspersed with assignments to @cite{Exxx} which indicates that a
27588 particular unit is elaborated. For example:
27590 @quotation
27592 @example
27593 System.Soft_Links'Elab_Body;
27594 E14 := True;
27595 System.Secondary_Stack'Elab_Body;
27596 E18 := True;
27597 System.Exception_Table'Elab_Body;
27598 E24 := True;
27599 Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
27600 E67 := True;
27601 Ada.Tags'Elab_Spec;
27602 Ada.Streams'Elab_Spec;
27603 E43 := True;
27604 Interfaces.C'Elab_Spec;
27605 E69 := True;
27606 System.Finalization_Root'Elab_Spec;
27607 E60 := True;
27608 System.Os_Lib'Elab_Body;
27609 E71 := True;
27610 System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
27611 System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
27612 E62 := True;
27613 Ada.Finalization'Elab_Spec;
27614 E58 := True;
27615 Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
27616 E76 := True;
27617 System.File_Control_Block'Elab_Spec;
27618 E74 := True;
27619 System.File_Io'Elab_Body;
27620 E56 := True;
27621 Ada.Tags'Elab_Body;
27622 E45 := True;
27623 Ada.Text_Io'Elab_Spec;
27624 Ada.Text_Io'Elab_Body;
27625 E07 := True;
27626 @end example
27627 @end quotation
27629 Note also binder switch @code{-l}, which outputs the chosen elaboration
27630 order and provides a more readable form of the above:
27632 @quotation
27634 @example
27635 ada (spec)
27636 interfaces (spec)
27637 system (spec)
27638 system.case_util (spec)
27639 system.case_util (body)
27640 system.concat_2 (spec)
27641 system.concat_2 (body)
27642 system.concat_3 (spec)
27643 system.concat_3 (body)
27644 system.htable (spec)
27645 system.parameters (spec)
27646 system.parameters (body)
27647 system.crtl (spec)
27648 interfaces.c_streams (spec)
27649 interfaces.c_streams (body)
27650 system.restrictions (spec)
27651 system.restrictions (body)
27652 system.standard_library (spec)
27653 system.exceptions (spec)
27654 system.exceptions (body)
27655 system.storage_elements (spec)
27656 system.storage_elements (body)
27657 system.secondary_stack (spec)
27658 system.stack_checking (spec)
27659 system.stack_checking (body)
27660 system.string_hash (spec)
27661 system.string_hash (body)
27662 system.htable (body)
27663 system.strings (spec)
27664 system.strings (body)
27665 system.traceback (spec)
27666 system.traceback (body)
27667 system.traceback_entries (spec)
27668 system.traceback_entries (body)
27669 ada.exceptions (spec)
27670 ada.exceptions.last_chance_handler (spec)
27671 system.soft_links (spec)
27672 system.soft_links (body)
27673 ada.exceptions.last_chance_handler (body)
27674 system.secondary_stack (body)
27675 system.exception_table (spec)
27676 system.exception_table (body)
27677 ada.io_exceptions (spec)
27678 ada.tags (spec)
27679 ada.streams (spec)
27680 interfaces.c (spec)
27681 interfaces.c (body)
27682 system.finalization_root (spec)
27683 system.finalization_root (body)
27684 system.memory (spec)
27685 system.memory (body)
27686 system.standard_library (body)
27687 system.os_lib (spec)
27688 system.os_lib (body)
27689 system.unsigned_types (spec)
27690 system.stream_attributes (spec)
27691 system.stream_attributes (body)
27692 system.finalization_implementation (spec)
27693 system.finalization_implementation (body)
27694 ada.finalization (spec)
27695 ada.finalization (body)
27696 ada.finalization.list_controller (spec)
27697 ada.finalization.list_controller (body)
27698 system.file_control_block (spec)
27699 system.file_io (spec)
27700 system.file_io (body)
27701 system.val_uns (spec)
27702 system.val_util (spec)
27703 system.val_util (body)
27704 system.val_uns (body)
27705 system.wch_con (spec)
27706 system.wch_con (body)
27707 system.wch_cnv (spec)
27708 system.wch_jis (spec)
27709 system.wch_jis (body)
27710 system.wch_cnv (body)
27711 system.wch_stw (spec)
27712 system.wch_stw (body)
27713 ada.tags (body)
27714 ada.exceptions (body)
27715 ada.text_io (spec)
27716 ada.text_io (body)
27717 text_io (spec)
27718 gdbstr (body)
27719 @end example
27720 @end quotation
27722 @node Inline Assembler,GNU Free Documentation License,Elaboration Order Handling in GNAT,Top
27723 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler inline-assembler}@anchor{10}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler doc}@anchor{230}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id1}@anchor{231}
27724 @chapter Inline Assembler
27727 @geindex Inline Assembler
27729 If you need to write low-level software that interacts directly
27730 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
27731 language code into your program.  First, you can import and invoke
27732 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
27733 supported by GNAT.  However, for small sections of code it may be simpler
27734 or more efficient to include assembly language statements directly
27735 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
27736 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
27737 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
27738 including the following:
27741 @itemize *
27743 @item 
27744 No need to use non-Ada tools
27746 @item 
27747 Consistent interface over different targets
27749 @item 
27750 Automatic usage of the proper calling conventions
27752 @item 
27753 Access to Ada constants and variables
27755 @item 
27756 Definition of intrinsic routines
27758 @item 
27759 Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
27761 @item 
27762 Code optimizer can take Inline Assembler code into account
27763 @end itemize
27765 This appendix presents a series of examples to show you how to use
27766 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
27767 the general approach applies also to other processors.
27768 It is assumed that you are familiar with Ada
27769 and with assembly language programming.
27771 @menu
27772 * Basic Assembler Syntax:: 
27773 * A Simple Example of Inline Assembler:: 
27774 * Output Variables in Inline Assembler:: 
27775 * Input Variables in Inline Assembler:: 
27776 * Inlining Inline Assembler Code:: 
27777 * Other Asm Functionality:: 
27779 @end menu
27781 @node Basic Assembler Syntax,A Simple Example of Inline Assembler,,Inline Assembler
27782 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id2}@anchor{232}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler basic-assembler-syntax}@anchor{233}
27783 @section Basic Assembler Syntax
27786 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
27787 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
27788 assembler @code{as} (and which is often referred to as 'AT&T syntax').
27789 The following table summarizes the main features of @code{as} syntax
27790 and points out the differences from the Intel conventions.
27791 See the gcc @code{as} and @code{gas} (an @code{as} macro
27792 pre-processor) documentation for further information.
27795 @display
27796 @emph{Register names}@w{ }
27797 @display
27798 gcc / @code{as}: Prefix with '%'; for example @code{%eax}@w{ }
27799 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}@w{ }
27800 @end display
27801 @end display
27806 @display
27807 @emph{Immediate operand}@w{ }
27808 @display
27809 gcc / @code{as}: Prefix with '$'; for example @code{$4}@w{ }
27810 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}@w{ }
27811 @end display
27812 @end display
27817 @display
27818 @emph{Address}@w{ }
27819 @display
27820 gcc / @code{as}: Prefix with '$'; for example @code{$loc}@w{ }
27821 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}@w{ }
27822 @end display
27823 @end display
27828 @display
27829 @emph{Memory contents}@w{ }
27830 @display
27831 gcc / @code{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}@w{ }
27832 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}@w{ }
27833 @end display
27834 @end display
27839 @display
27840 @emph{Register contents}@w{ }
27841 @display
27842 gcc / @code{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}@w{ }
27843 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}@w{ }
27844 @end display
27845 @end display
27850 @display
27851 @emph{Hexadecimal numbers}@w{ }
27852 @display
27853 gcc / @code{as}: Leading '0x' (C language syntax); for example @code{0xA0}@w{ }
27854 Intel: Trailing 'h'; for example @code{A0h}@w{ }
27855 @end display
27856 @end display
27861 @display
27862 @emph{Operand size}@w{ }
27863 @display
27864 gcc / @code{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move a 16-bit word@w{ }
27865 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}@w{ }
27866 @end display
27867 @end display
27872 @display
27873 @emph{Instruction repetition}@w{ }
27874 @display
27875 gcc / @code{as}: Split into two lines; for example@w{ }
27876 @display
27877 @code{rep}@w{ }
27878 @code{stosl}@w{ }
27879 @end display
27880 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}@w{ }
27881 @end display
27882 @end display
27887 @display
27888 @emph{Order of operands}@w{ }
27889 @display
27890 gcc / @code{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}@w{ }
27891 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}@w{ }
27892 @end display
27893 @end display
27897 @node A Simple Example of Inline Assembler,Output Variables in Inline Assembler,Basic Assembler Syntax,Inline Assembler
27898 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler a-simple-example-of-inline-assembler}@anchor{234}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id3}@anchor{235}
27899 @section A Simple Example of Inline Assembler
27902 The following example will generate a single assembly language statement,
27903 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
27904 the example will be useful in illustrating the basics of
27905 the Inline Assembler facility.
27907 @quotation
27909 @example
27910 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
27911 procedure Nothing is
27912 begin
27913    Asm ("nop");
27914 end Nothing;
27915 @end example
27916 @end quotation
27918 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
27919 here it takes one parameter, a @emph{template string} that must be a static
27920 expression and that will form the generated instruction.
27921 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
27922 the template string and additional parameters (none here),
27923 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
27925 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
27926 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
27927 is found in the @code{Machine_Code_Insertions} section of the
27928 @cite{GNAT Reference Manual}.
27930 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
27931 should be in a file named @code{nothing.adb}.
27932 You can build the executable in the usual way:
27934 @quotation
27936 @example
27937 $ gnatmake nothing
27938 @end example
27939 @end quotation
27941 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
27942 but rather the generated assembly code.
27943 To see this output, invoke the compiler as follows:
27945 @quotation
27947 @example
27948 $  gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp nothing.adb
27949 @end example
27950 @end quotation
27952 where the options are:
27955 @itemize *
27957 @item 
27959 @table @asis
27961 @item @code{-c}
27963 compile only (no bind or link)
27964 @end table
27966 @item 
27968 @table @asis
27970 @item @code{-S}
27972 generate assembler listing
27973 @end table
27975 @item 
27977 @table @asis
27979 @item @code{-fomit-frame-pointer}
27981 do not set up separate stack frames
27982 @end table
27984 @item 
27986 @table @asis
27988 @item @code{-gnatp}
27990 do not add runtime checks
27991 @end table
27992 @end itemize
27994 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
27995 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
27996 extension. In our example, the file @code{nothing.s} has the following
27997 contents:
27999 @quotation
28001 @example
28002 .file "nothing.adb"
28003 gcc2_compiled.:
28004 ___gnu_compiled_ada:
28005 .text
28006    .align 4
28007 .globl __ada_nothing
28008 __ada_nothing:
28009 #APP
28010    nop
28011 #NO_APP
28012    jmp L1
28013    .align 2,0x90
28015    ret
28016 @end example
28017 @end quotation
28019 The assembly code you included is clearly indicated by
28020 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
28021 delimiters. The character before the 'APP' and 'NOAPP'
28022 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses '#APP' while
28023 on NT you will see '/APP'.
28025 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
28026 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
28027 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
28028 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
28029 in such cases, since you can assemble this file separately using the
28030 @code{as} assembler that comes with gcc.
28032 Assembling the file using the command
28034 @quotation
28036 @example
28037 $ as nothing.s
28038 @end example
28039 @end quotation
28041 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
28042 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
28043 If there are no errors, @code{as} will generate an object file
28044 @code{nothing.out}.
28046 @node Output Variables in Inline Assembler,Input Variables in Inline Assembler,A Simple Example of Inline Assembler,Inline Assembler
28047 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id4}@anchor{236}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler output-variables-in-inline-assembler}@anchor{237}
28048 @section Output Variables in Inline Assembler
28051 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
28052 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
28053 statements.
28055 @quotation
28057 @example
28058 with Interfaces; use Interfaces;
28059 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28060 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28061 procedure Get_Flags is
28062    Flags : Unsigned_32;
28063    use ASCII;
28064 begin
28065    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
28066         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
28067         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
28068         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28069    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
28070 end Get_Flags;
28071 @end example
28072 @end quotation
28074 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
28075 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
28076 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
28077 The resulting section of the assembly output file is:
28079 @quotation
28081 @example
28082 #APP
28083    pushfl
28084    popl %eax
28085    movl %eax, -40(%ebp)
28086 #NO_APP
28087 @end example
28088 @end quotation
28090 It would have been legal to write the Asm invocation as:
28092 @quotation
28094 @example
28095 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
28096 @end example
28097 @end quotation
28099 but in the generated assembler file, this would come out as:
28101 @quotation
28103 @example
28104 #APP
28105    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
28106 #NO_APP
28107 @end example
28108 @end quotation
28110 which is not so convenient for the human reader.
28112 We use Ada comments
28113 at the end of each line to explain what the assembler instructions
28114 actually do.  This is a useful convention.
28116 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
28117 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
28118 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
28119 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
28120 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
28122 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
28123 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
28124 parameters to @code{Asm}.
28125 An output variable is illustrated in
28126 the third statement in the Asm template string:
28128 @quotation
28130 @example
28131 movl %%eax, %0
28132 @end example
28133 @end quotation
28135 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
28136 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
28137 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
28138 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
28139 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
28140 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
28141 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
28143 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
28144 parameter to @code{Asm}:
28146 @quotation
28148 @example
28149 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28150 @end example
28151 @end quotation
28153 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
28154 the general format is
28156 @quotation
28158 @example
28159 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
28160 @end example
28161 @end quotation
28163 The constraint string directs the compiler how
28164 to store/access the associated variable.  In the example
28166 @quotation
28168 @example
28169 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
28170 @end example
28171 @end quotation
28173 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
28174 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
28175 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
28177 @quotation
28179 @example
28180 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
28181 @end example
28182 @end quotation
28184 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
28185 store the variable in a register.
28187 If the constraint is preceded by the equal character '=', it tells
28188 the compiler that the variable will be used to store data into it.
28190 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
28191 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
28193 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
28194 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
28196 @quotation
28199 @multitable {xxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
28200 @item
28202 @emph{=}
28204 @tab
28206 output constraint
28208 @item
28210 @emph{g}
28212 @tab
28214 global (i.e., can be stored anywhere)
28216 @item
28218 @emph{m}
28220 @tab
28222 in memory
28224 @item
28226 @emph{I}
28228 @tab
28230 a constant
28232 @item
28234 @emph{a}
28236 @tab
28238 use eax
28240 @item
28242 @emph{b}
28244 @tab
28246 use ebx
28248 @item
28250 @emph{c}
28252 @tab
28254 use ecx
28256 @item
28258 @emph{d}
28260 @tab
28262 use edx
28264 @item
28266 @emph{S}
28268 @tab
28270 use esi
28272 @item
28274 @emph{D}
28276 @tab
28278 use edi
28280 @item
28282 @emph{r}
28284 @tab
28286 use one of eax, ebx, ecx or edx
28288 @item
28290 @emph{q}
28292 @tab
28294 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
28296 @end multitable
28298 @end quotation
28300 The full set of constraints is described in the gcc and @code{as}
28301 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
28302 in one constraint string.
28304 You specify the association of an output variable with an assembler operand
28305 through the @code{%@emph{n}} notation, where @emph{n} is a non-negative
28306 integer.  Thus in
28308 @quotation
28310 @example
28311 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
28312      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
28313      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
28314      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28315 @end example
28316 @end quotation
28318 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
28319 whatever
28320 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
28322 In general, you may have any number of output variables:
28325 @itemize *
28327 @item 
28328 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
28330 @item 
28331 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
28332 of @code{Asm_Output} attributes
28333 @end itemize
28335 For example:
28337 @quotation
28339 @example
28340 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
28341      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
28342      "movl %%ecx, %2",
28343      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
28344                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
28345                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
28346 @end example
28347 @end quotation
28349 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
28350 in the Ada program.
28352 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
28353 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
28354 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
28355 @code{Asm} template string:
28357 @quotation
28359 @example
28360 with Interfaces; use Interfaces;
28361 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28362 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28363 procedure Get_Flags_2 is
28364    Flags : Unsigned_32;
28365    use ASCII;
28366 begin
28367    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
28368         "popl %%eax",             -- save flags in eax
28369         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
28370    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
28371 end Get_Flags_2;
28372 @end example
28373 @end quotation
28375 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
28376 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
28378 @quotation
28380 @example
28381 #APP
28382    pushfl
28383    popl %eax
28384 #NO_APP
28385    movl %eax,-40(%ebp)
28386 @end example
28387 @end quotation
28389 The compiler generated the store of eax into Flags after
28390 expanding the assembler code.
28392 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
28393 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
28395 @quotation
28397 @example
28398 with Interfaces; use Interfaces;
28399 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28400 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28401 procedure Get_Flags_3 is
28402    Flags : Unsigned_32;
28403    use ASCII;
28404 begin
28405    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
28406         "pop %0",             -- save flags in Flags
28407         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
28408    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
28409 end Get_Flags_3;
28410 @end example
28411 @end quotation
28413 @node Input Variables in Inline Assembler,Inlining Inline Assembler Code,Output Variables in Inline Assembler,Inline Assembler
28414 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id5}@anchor{238}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler input-variables-in-inline-assembler}@anchor{239}
28415 @section Input Variables in Inline Assembler
28418 The example in this section illustrates how to specify the source operands
28419 for assembly language statements.
28420 The program simply increments its input value by 1:
28422 @quotation
28424 @example
28425 with Interfaces; use Interfaces;
28426 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28427 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28428 procedure Increment is
28430    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
28431       Result : Unsigned_32;
28432    begin
28433       Asm ("incl %0",
28434            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result),
28435            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value));
28436       return Result;
28437    end Incr;
28439    Value : Unsigned_32;
28441 begin
28442    Value := 5;
28443    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
28444    Value := Incr (Value);
28445   Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
28446 end Increment;
28447 @end example
28448 @end quotation
28450 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
28451 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
28452 in the @code{Result} variable.
28454 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
28455 but with an @code{Asm_Input} attribute.
28456 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
28458 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
28459 than one output variable.
28461 The parameter count (%0, %1) etc, still starts at the first output statement,
28462 and continues with the input statements.
28464 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
28465 target variable after execution of the assembler statements, so does the
28466 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
28467 before execution of the assembler statements.
28469 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
28472 @itemize *
28474 @item 
28475 load the 32-bit value of @code{Value} into eax
28477 @item 
28478 execute the @code{incl %eax} instruction
28480 @item 
28481 store the contents of eax into the @code{Result} variable
28482 @end itemize
28484 The resulting assembler file (with @code{-O2} optimization) contains:
28486 @quotation
28488 @example
28489 _increment__incr.1:
28490    subl $4,%esp
28491    movl 8(%esp),%eax
28492 #APP
28493    incl %eax
28494 #NO_APP
28495    movl %eax,%edx
28496    movl %ecx,(%esp)
28497    addl $4,%esp
28498    ret
28499 @end example
28500 @end quotation
28502 @node Inlining Inline Assembler Code,Other Asm Functionality,Input Variables in Inline Assembler,Inline Assembler
28503 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id6}@anchor{23a}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler inlining-inline-assembler-code}@anchor{23b}
28504 @section Inlining Inline Assembler Code
28507 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
28508 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
28509 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
28510 body.  A solution is to apply Ada's @code{Inline} pragma to the subprogram,
28511 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
28512 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
28513 Here is the resulting program:
28515 @quotation
28517 @example
28518 with Interfaces; use Interfaces;
28519 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28520 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
28521 procedure Increment_2 is
28523    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
28524       Result : Unsigned_32;
28525    begin
28526       Asm ("incl %0",
28527            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result),
28528            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value));
28529       return Result;
28530    end Incr;
28531    pragma Inline (Increment);
28533    Value : Unsigned_32;
28535 begin
28536    Value := 5;
28537    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
28538    Value := Increment (Value);
28539    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
28540 end Increment_2;
28541 @end example
28542 @end quotation
28544 Compile the program with both optimization (@code{-O2}) and inlining
28545 (@code{-gnatn}) enabled.
28547 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
28548 point in @code{Increment} where our function used to be called:
28550 @quotation
28552 @example
28553 pushl %edi
28554 call _increment__incr.1
28555 @end example
28556 @end quotation
28558 the code for the function body directly appears:
28560 @quotation
28562 @example
28563 movl %esi,%eax
28564 #APP
28565    incl %eax
28566 #NO_APP
28567    movl %eax,%edx
28568 @end example
28569 @end quotation
28571 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
28573 @node Other Asm Functionality,,Inlining Inline Assembler Code,Inline Assembler
28574 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler other-asm-functionality}@anchor{23c}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id7}@anchor{23d}
28575 @section Other @code{Asm} Functionality
28578 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
28579 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
28580 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
28582 @menu
28583 * The Clobber Parameter:: 
28584 * The Volatile Parameter:: 
28586 @end menu
28588 @node The Clobber Parameter,The Volatile Parameter,,Other Asm Functionality
28589 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler the-clobber-parameter}@anchor{23e}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id8}@anchor{23f}
28590 @subsection The @code{Clobber} Parameter
28593 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
28594 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
28595 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
28596 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
28597 @code{"a"} for
28598 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
28599 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
28600 statements.
28602 Using a register that the compiler doesn't know about
28603 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
28604 storing its result in both eax and edx).
28605 It can also arise from explicit register usage in your
28606 assembly code; for example:
28608 @quotation
28610 @example
28611 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
28612      "movl %%ebx, %1",
28613      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
28614      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In));
28615 @end example
28616 @end quotation
28618 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
28619 does not know you are using the ebx register.
28621 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
28622 to identify the registers that will be used by your assembly code:
28624 @quotation
28626 @example
28627 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
28628      "movl %%ebx, %1",
28629      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
28630      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
28631      Clobber => "ebx");
28632 @end example
28633 @end quotation
28635 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
28636 register(s) you are using.  Note that register names are @emph{not} prefixed
28637 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
28638 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
28640 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
28643 @itemize *
28645 @item 
28646 Use 'register' name @code{cc} to indicate that flags might have changed
28648 @item 
28649 Use 'register' name @code{memory} if you changed a memory location
28650 @end itemize
28652 @node The Volatile Parameter,,The Clobber Parameter,Other Asm Functionality
28653 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler the-volatile-parameter}@anchor{240}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id9}@anchor{241}
28654 @subsection The @code{Volatile} Parameter
28657 @geindex Volatile parameter
28659 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
28660 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
28661 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
28662 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
28664 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
28665 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
28667 @quotation
28669 @example
28670 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
28671      "movl %%ebx, %1",
28672      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
28673      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
28674      Clobber  => "ebx",
28675      Volatile => True);
28676 @end example
28677 @end quotation
28679 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
28680 @code{Outputs} parameter.
28682 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
28683 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
28684 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
28685 to @code{True} only if the compiler's optimizations have created
28686 problems.
28688 @node GNU Free Documentation License,Index,Inline Assembler,Top
28689 @anchor{share/gnu_free_documentation_license gnu-fdl}@anchor{1}@anchor{share/gnu_free_documentation_license doc}@anchor{242}@anchor{share/gnu_free_documentation_license gnu-free-documentation-license}@anchor{243}
28690 @chapter GNU Free Documentation License
28693 Version 1.3, 3 November 2008
28695 Copyright  2000, 2001, 2002, 2007, 2008  Free Software Foundation, Inc
28696 @indicateurl{http://fsf.org/}
28698 Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies of this
28699 license document, but changing it is not allowed.
28701 @strong{Preamble}
28703 The purpose of this License is to make a manual, textbook, or other
28704 functional and useful document "free" in the sense of freedom: to
28705 assure everyone the effective freedom to copy and redistribute it,
28706 with or without modifying it, either commercially or noncommercially.
28707 Secondarily, this License preserves for the author and publisher a way
28708 to get credit for their work, while not being considered responsible
28709 for modifications made by others.
28711 This License is a kind of "copyleft", which means that derivative
28712 works of the document must themselves be free in the same sense.  It
28713 complements the GNU General Public License, which is a copyleft
28714 license designed for free software.
28716 We have designed this License in order to use it for manuals for free
28717 software, because free software needs free documentation: a free
28718 program should come with manuals providing the same freedoms that the
28719 software does.  But this License is not limited to software manuals;
28720 it can be used for any textual work, regardless of subject matter or
28721 whether it is published as a printed book.  We recommend this License
28722 principally for works whose purpose is instruction or reference.
28724 @strong{1. APPLICABILITY AND DEFINITIONS}
28726 This License applies to any manual or other work, in any medium, that
28727 contains a notice placed by the copyright holder saying it can be
28728 distributed under the terms of this License.  Such a notice grants a
28729 world-wide, royalty-free license, unlimited in duration, to use that
28730 work under the conditions stated herein.  The @strong{Document}, below,
28731 refers to any such manual or work.  Any member of the public is a
28732 licensee, and is addressed as "@strong{you}".  You accept the license if you
28733 copy, modify or distribute the work in a way requiring permission
28734 under copyright law.
28736 A "@strong{Modified Version}" of the Document means any work containing the
28737 Document or a portion of it, either copied verbatim, or with
28738 modifications and/or translated into another language.
28740 A "@strong{Secondary Section}" is a named appendix or a front-matter section of
28741 the Document that deals exclusively with the relationship of the
28742 publishers or authors of the Document to the Document's overall subject
28743 (or to related matters) and contains nothing that could fall directly
28744 within that overall subject.  (Thus, if the Document is in part a
28745 textbook of mathematics, a Secondary Section may not explain any
28746 mathematics.)  The relationship could be a matter of historical
28747 connection with the subject or with related matters, or of legal,
28748 commercial, philosophical, ethical or political position regarding
28749 them.
28751 The "@strong{Invariant Sections}" are certain Secondary Sections whose titles
28752 are designated, as being those of Invariant Sections, in the notice
28753 that says that the Document is released under this License.  If a
28754 section does not fit the above definition of Secondary then it is not
28755 allowed to be designated as Invariant.  The Document may contain zero
28756 Invariant Sections.  If the Document does not identify any Invariant
28757 Sections then there are none.
28759 The "@strong{Cover Texts}" are certain short passages of text that are listed,
28760 as Front-Cover Texts or Back-Cover Texts, in the notice that says that
28761 the Document is released under this License.  A Front-Cover Text may
28762 be at most 5 words, and a Back-Cover Text may be at most 25 words.
28764 A "@strong{Transparent}" copy of the Document means a machine-readable copy,
28765 represented in a format whose specification is available to the
28766 general public, that is suitable for revising the document
28767 straightforwardly with generic text editors or (for images composed of
28768 pixels) generic paint programs or (for drawings) some widely available
28769 drawing editor, and that is suitable for input to text formatters or
28770 for automatic translation to a variety of formats suitable for input
28771 to text formatters.  A copy made in an otherwise Transparent file
28772 format whose markup, or absence of markup, has been arranged to thwart
28773 or discourage subsequent modification by readers is not Transparent.
28774 An image format is not Transparent if used for any substantial amount
28775 of text.  A copy that is not "Transparent" is called @strong{Opaque}.
28777 Examples of suitable formats for Transparent copies include plain
28778 ASCII without markup, Texinfo input format, LaTeX input format, SGML
28779 or XML using a publicly available DTD, and standard-conforming simple
28780 HTML, PostScript or PDF designed for human modification.  Examples of
28781 transparent image formats include PNG, XCF and JPG.  Opaque formats
28782 include proprietary formats that can be read and edited only by
28783 proprietary word processors, SGML or XML for which the DTD and/or
28784 processing tools are not generally available, and the
28785 machine-generated HTML, PostScript or PDF produced by some word
28786 processors for output purposes only.
28788 The "@strong{Title Page}" means, for a printed book, the title page itself,
28789 plus such following pages as are needed to hold, legibly, the material
28790 this License requires to appear in the title page.  For works in
28791 formats which do not have any title page as such, "Title Page" means
28792 the text near the most prominent appearance of the work's title,
28793 preceding the beginning of the body of the text.
28795 The "@strong{publisher}" means any person or entity that distributes
28796 copies of the Document to the public.
28798 A section "@strong{Entitled XYZ}" means a named subunit of the Document whose
28799 title either is precisely XYZ or contains XYZ in parentheses following
28800 text that translates XYZ in another language.  (Here XYZ stands for a
28801 specific section name mentioned below, such as "@strong{Acknowledgements}",
28802 "@strong{Dedications}", "@strong{Endorsements}", or "@strong{History}".)
28803 To "@strong{Preserve the Title}"
28804 of such a section when you modify the Document means that it remains a
28805 section "Entitled XYZ" according to this definition.
28807 The Document may include Warranty Disclaimers next to the notice which
28808 states that this License applies to the Document.  These Warranty
28809 Disclaimers are considered to be included by reference in this
28810 License, but only as regards disclaiming warranties: any other
28811 implication that these Warranty Disclaimers may have is void and has
28812 no effect on the meaning of this License.
28814 @strong{2. VERBATIM COPYING}
28816 You may copy and distribute the Document in any medium, either
28817 commercially or noncommercially, provided that this License, the
28818 copyright notices, and the license notice saying this License applies
28819 to the Document are reproduced in all copies, and that you add no other
28820 conditions whatsoever to those of this License.  You may not use
28821 technical measures to obstruct or control the reading or further
28822 copying of the copies you make or distribute.  However, you may accept
28823 compensation in exchange for copies.  If you distribute a large enough
28824 number of copies you must also follow the conditions in section 3.
28826 You may also lend copies, under the same conditions stated above, and
28827 you may publicly display copies.
28829 @strong{3. COPYING IN QUANTITY}
28831 If you publish printed copies (or copies in media that commonly have
28832 printed covers) of the Document, numbering more than 100, and the
28833 Document's license notice requires Cover Texts, you must enclose the
28834 copies in covers that carry, clearly and legibly, all these Cover
28835 Texts: Front-Cover Texts on the front cover, and Back-Cover Texts on
28836 the back cover.  Both covers must also clearly and legibly identify
28837 you as the publisher of these copies.  The front cover must present
28838 the full title with all words of the title equally prominent and
28839 visible.  You may add other material on the covers in addition.
28840 Copying with changes limited to the covers, as long as they preserve
28841 the title of the Document and satisfy these conditions, can be treated
28842 as verbatim copying in other respects.
28844 If the required texts for either cover are too voluminous to fit
28845 legibly, you should put the first ones listed (as many as fit
28846 reasonably) on the actual cover, and continue the rest onto adjacent
28847 pages.
28849 If you publish or distribute Opaque copies of the Document numbering
28850 more than 100, you must either include a machine-readable Transparent
28851 copy along with each Opaque copy, or state in or with each Opaque copy
28852 a computer-network location from which the general network-using
28853 public has access to download using public-standard network protocols
28854 a complete Transparent copy of the Document, free of added material.
28855 If you use the latter option, you must take reasonably prudent steps,
28856 when you begin distribution of Opaque copies in quantity, to ensure
28857 that this Transparent copy will remain thus accessible at the stated
28858 location until at least one year after the last time you distribute an
28859 Opaque copy (directly or through your agents or retailers) of that
28860 edition to the public.
28862 It is requested, but not required, that you contact the authors of the
28863 Document well before redistributing any large number of copies, to give
28864 them a chance to provide you with an updated version of the Document.
28866 @strong{4. MODIFICATIONS}
28868 You may copy and distribute a Modified Version of the Document under
28869 the conditions of sections 2 and 3 above, provided that you release
28870 the Modified Version under precisely this License, with the Modified
28871 Version filling the role of the Document, thus licensing distribution
28872 and modification of the Modified Version to whoever possesses a copy
28873 of it.  In addition, you must do these things in the Modified Version:
28876 @enumerate A
28878 @item 
28879 Use in the Title Page (and on the covers, if any) a title distinct
28880 from that of the Document, and from those of previous versions
28881 (which should, if there were any, be listed in the History section
28882 of the Document).  You may use the same title as a previous version
28883 if the original publisher of that version gives permission.
28885 @item 
28886 List on the Title Page, as authors, one or more persons or entities
28887 responsible for authorship of the modifications in the Modified
28888 Version, together with at least five of the principal authors of the
28889 Document (all of its principal authors, if it has fewer than five),
28890 unless they release you from this requirement.
28892 @item 
28893 State on the Title page the name of the publisher of the
28894 Modified Version, as the publisher.
28896 @item 
28897 Preserve all the copyright notices of the Document.
28899 @item 
28900 Add an appropriate copyright notice for your modifications
28901 adjacent to the other copyright notices.
28903 @item 
28904 Include, immediately after the copyright notices, a license notice
28905 giving the public permission to use the Modified Version under the
28906 terms of this License, in the form shown in the Addendum below.
28908 @item 
28909 Preserve in that license notice the full lists of Invariant Sections
28910 and required Cover Texts given in the Document's license notice.
28912 @item 
28913 Include an unaltered copy of this License.
28915 @item 
28916 Preserve the section Entitled "History", Preserve its Title, and add
28917 to it an item stating at least the title, year, new authors, and
28918 publisher of the Modified Version as given on the Title Page.  If
28919 there is no section Entitled "History" in the Document, create one
28920 stating the title, year, authors, and publisher of the Document as
28921 given on its Title Page, then add an item describing the Modified
28922 Version as stated in the previous sentence.
28924 @item 
28925 Preserve the network location, if any, given in the Document for
28926 public access to a Transparent copy of the Document, and likewise
28927 the network locations given in the Document for previous versions
28928 it was based on.  These may be placed in the "History" section.
28929 You may omit a network location for a work that was published at
28930 least four years before the Document itself, or if the original
28931 publisher of the version it refers to gives permission.
28933 @item 
28934 For any section Entitled "Acknowledgements" or "Dedications",
28935 Preserve the Title of the section, and preserve in the section all
28936 the substance and tone of each of the contributor acknowledgements
28937 and/or dedications given therein.
28939 @item 
28940 Preserve all the Invariant Sections of the Document,
28941 unaltered in their text and in their titles.  Section numbers
28942 or the equivalent are not considered part of the section titles.
28944 @item 
28945 Delete any section Entitled "Endorsements".  Such a section
28946 may not be included in the Modified Version.
28948 @item 
28949 Do not retitle any existing section to be Entitled "Endorsements"
28950 or to conflict in title with any Invariant Section.
28952 @item 
28953 Preserve any Warranty Disclaimers.
28954 @end enumerate
28956 If the Modified Version includes new front-matter sections or
28957 appendices that qualify as Secondary Sections and contain no material
28958 copied from the Document, you may at your option designate some or all
28959 of these sections as invariant.  To do this, add their titles to the
28960 list of Invariant Sections in the Modified Version's license notice.
28961 These titles must be distinct from any other section titles.
28963 You may add a section Entitled "Endorsements", provided it contains
28964 nothing but endorsements of your Modified Version by various
28965 parties---for example, statements of peer review or that the text has
28966 been approved by an organization as the authoritative definition of a
28967 standard.
28969 You may add a passage of up to five words as a Front-Cover Text, and a
28970 passage of up to 25 words as a Back-Cover Text, to the end of the list
28971 of Cover Texts in the Modified Version.  Only one passage of
28972 Front-Cover Text and one of Back-Cover Text may be added by (or
28973 through arrangements made by) any one entity.  If the Document already
28974 includes a cover text for the same cover, previously added by you or
28975 by arrangement made by the same entity you are acting on behalf of,
28976 you may not add another; but you may replace the old one, on explicit
28977 permission from the previous publisher that added the old one.
28979 The author(s) and publisher(s) of the Document do not by this License
28980 give permission to use their names for publicity for or to assert or
28981 imply endorsement of any Modified Version.
28983 @strong{5. COMBINING DOCUMENTS}
28985 You may combine the Document with other documents released under this
28986 License, under the terms defined in section 4 above for modified
28987 versions, provided that you include in the combination all of the
28988 Invariant Sections of all of the original documents, unmodified, and
28989 list them all as Invariant Sections of your combined work in its
28990 license notice, and that you preserve all their Warranty Disclaimers.
28992 The combined work need only contain one copy of this License, and
28993 multiple identical Invariant Sections may be replaced with a single
28994 copy.  If there are multiple Invariant Sections with the same name but
28995 different contents, make the title of each such section unique by
28996 adding at the end of it, in parentheses, the name of the original
28997 author or publisher of that section if known, or else a unique number.
28998 Make the same adjustment to the section titles in the list of
28999 Invariant Sections in the license notice of the combined work.
29001 In the combination, you must combine any sections Entitled "History"
29002 in the various original documents, forming one section Entitled
29003 "History"; likewise combine any sections Entitled "Acknowledgements",
29004 and any sections Entitled "Dedications".  You must delete all sections
29005 Entitled "Endorsements".
29007 @strong{6. COLLECTIONS OF DOCUMENTS}
29009 You may make a collection consisting of the Document and other documents
29010 released under this License, and replace the individual copies of this
29011 License in the various documents with a single copy that is included in
29012 the collection, provided that you follow the rules of this License for
29013 verbatim copying of each of the documents in all other respects.
29015 You may extract a single document from such a collection, and distribute
29016 it individually under this License, provided you insert a copy of this
29017 License into the extracted document, and follow this License in all
29018 other respects regarding verbatim copying of that document.
29020 @strong{7. AGGREGATION WITH INDEPENDENT WORKS}
29022 A compilation of the Document or its derivatives with other separate
29023 and independent documents or works, in or on a volume of a storage or
29024 distribution medium, is called an "aggregate" if the copyright
29025 resulting from the compilation is not used to limit the legal rights
29026 of the compilation's users beyond what the individual works permit.
29027 When the Document is included in an aggregate, this License does not
29028 apply to the other works in the aggregate which are not themselves
29029 derivative works of the Document.
29031 If the Cover Text requirement of section 3 is applicable to these
29032 copies of the Document, then if the Document is less than one half of
29033 the entire aggregate, the Document's Cover Texts may be placed on
29034 covers that bracket the Document within the aggregate, or the
29035 electronic equivalent of covers if the Document is in electronic form.
29036 Otherwise they must appear on printed covers that bracket the whole
29037 aggregate.
29039 @strong{8. TRANSLATION}
29041 Translation is considered a kind of modification, so you may
29042 distribute translations of the Document under the terms of section 4.
29043 Replacing Invariant Sections with translations requires special
29044 permission from their copyright holders, but you may include
29045 translations of some or all Invariant Sections in addition to the
29046 original versions of these Invariant Sections.  You may include a
29047 translation of this License, and all the license notices in the
29048 Document, and any Warranty Disclaimers, provided that you also include
29049 the original English version of this License and the original versions
29050 of those notices and disclaimers.  In case of a disagreement between
29051 the translation and the original version of this License or a notice
29052 or disclaimer, the original version will prevail.
29054 If a section in the Document is Entitled "Acknowledgements",
29055 "Dedications", or "History", the requirement (section 4) to Preserve
29056 its Title (section 1) will typically require changing the actual
29057 title.
29059 @strong{9. TERMINATION}
29061 You may not copy, modify, sublicense, or distribute the Document
29062 except as expressly provided under this License.  Any attempt
29063 otherwise to copy, modify, sublicense, or distribute it is void, and
29064 will automatically terminate your rights under this License.
29066 However, if you cease all violation of this License, then your license
29067 from a particular copyright holder is reinstated (a) provisionally,
29068 unless and until the copyright holder explicitly and finally
29069 terminates your license, and (b) permanently, if the copyright holder
29070 fails to notify you of the violation by some reasonable means prior to
29071 60 days after the cessation.
29073 Moreover, your license from a particular copyright holder is
29074 reinstated permanently if the copyright holder notifies you of the
29075 violation by some reasonable means, this is the first time you have
29076 received notice of violation of this License (for any work) from that
29077 copyright holder, and you cure the violation prior to 30 days after
29078 your receipt of the notice.
29080 Termination of your rights under this section does not terminate the
29081 licenses of parties who have received copies or rights from you under
29082 this License.  If your rights have been terminated and not permanently
29083 reinstated, receipt of a copy of some or all of the same material does
29084 not give you any rights to use it.
29086 @strong{10. FUTURE REVISIONS OF THIS LICENSE}
29088 The Free Software Foundation may publish new, revised versions
29089 of the GNU Free Documentation License from time to time.  Such new
29090 versions will be similar in spirit to the present version, but may
29091 differ in detail to address new problems or concerns.  See
29092 @indicateurl{http://www.gnu.org/copyleft/}.
29094 Each version of the License is given a distinguishing version number.
29095 If the Document specifies that a particular numbered version of this
29096 License "or any later version" applies to it, you have the option of
29097 following the terms and conditions either of that specified version or
29098 of any later version that has been published (not as a draft) by the
29099 Free Software Foundation.  If the Document does not specify a version
29100 number of this License, you may choose any version ever published (not
29101 as a draft) by the Free Software Foundation.  If the Document
29102 specifies that a proxy can decide which future versions of this
29103 License can be used, that proxy's public statement of acceptance of a
29104 version permanently authorizes you to choose that version for the
29105 Document.
29107 @strong{11. RELICENSING}
29109 "Massive Multiauthor Collaboration Site" (or "MMC Site") means any
29110 World Wide Web server that publishes copyrightable works and also
29111 provides prominent facilities for anybody to edit those works.  A
29112 public wiki that anybody can edit is an example of such a server.  A
29113 "Massive Multiauthor Collaboration" (or "MMC") contained in the
29114 site means any set of copyrightable works thus published on the MMC
29115 site.
29117 "CC-BY-SA" means the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0
29118 license published by Creative Commons Corporation, a not-for-profit
29119 corporation with a principal place of business in San Francisco,
29120 California, as well as future copyleft versions of that license
29121 published by that same organization.
29123 "Incorporate" means to publish or republish a Document, in whole or
29124 in part, as part of another Document.
29126 An MMC is "eligible for relicensing" if it is licensed under this
29127 License, and if all works that were first published under this License
29128 somewhere other than this MMC, and subsequently incorporated in whole
29129 or in part into the MMC, (1) had no cover texts or invariant sections,
29130 and (2) were thus incorporated prior to November 1, 2008.
29132 The operator of an MMC Site may republish an MMC contained in the site
29133 under CC-BY-SA on the same site at any time before August 1, 2009,
29134 provided the MMC is eligible for relicensing.
29136 @strong{ADDENDUM: How to use this License for your documents}
29138 To use this License in a document you have written, include a copy of
29139 the License in the document and put the following copyright and
29140 license notices just after the title page:
29142 @quotation
29144 Copyright © YEAR  YOUR NAME.
29145 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
29146 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3
29147 or any later version published by the Free Software Foundation;
29148 with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and no Back-Cover Texts.
29149 A copy of the license is included in the section entitled "GNU
29150 Free Documentation License".
29151 @end quotation
29153 If you have Invariant Sections, Front-Cover Texts and Back-Cover Texts,
29154 replace the "with ... Texts." line with this:
29156 @quotation
29158 with the Invariant Sections being LIST THEIR TITLES, with the
29159 Front-Cover Texts being LIST, and with the Back-Cover Texts being LIST.
29160 @end quotation
29162 If you have Invariant Sections without Cover Texts, or some other
29163 combination of the three, merge those two alternatives to suit the
29164 situation.
29166 If your document contains nontrivial examples of program code, we
29167 recommend releasing these examples in parallel under your choice of
29168 free software license, such as the GNU General Public License,
29169 to permit their use in free software.
29171 @node Index,,GNU Free Documentation License,Top
29172 @unnumbered Index
29175 @printindex ge
29177 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs switches-related-to-project-files}@w{                              }
29178 @anchor{cf}@w{                              }
29180 @c %**end of body
29181 @bye