gcc/testsuite/ChangeLog:
[official-gcc.git] / gcc / ada / gnat_ugn.texi
blobb5972bb565d76831081cc8cd35b5ce4918ddde69
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 , Jul 13, 2018
26 AdaCore
28 Copyright @copyright{} 2008-2018, Free Software Foundation
29 @end quotation
31 @end copying
33 @titlepage
34 @title GNAT User's Guide for Native Platforms
35 @insertcopying
36 @end titlepage
37 @contents
39 @c %** start of user preamble
41 @c %** end of user preamble
43 @ifnottex
44 @node Top
45 @top GNAT User's Guide for Native Platforms
46 @insertcopying
47 @end ifnottex
49 @c %**start of body
50 @anchor{gnat_ugn doc}@anchor{0}
51 @emph{GNAT, The GNU Ada Development Environment}
54 @include gcc-common.texi
55 GCC version @value{version-GCC}@*
56 AdaCore
58 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
59 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3 or
60 any later version published by the Free Software Foundation; with no
61 Invariant Sections, with the Front-Cover Texts being
62 "GNAT User's Guide for Native Platforms",
63 and with no Back-Cover Texts.  A copy of the license is
64 included in the section entitled @ref{1,,GNU Free Documentation License}.
66 @menu
67 * About This Guide:: 
68 * Getting Started with GNAT:: 
69 * The GNAT Compilation Model:: 
70 * Building Executable Programs with GNAT:: 
71 * GNAT Utility Programs:: 
72 * GNAT and Program Execution:: 
73 * Platform-Specific Information:: 
74 * Example of Binder Output File:: 
75 * Elaboration Order Handling in GNAT:: 
76 * Inline Assembler:: 
77 * GNU Free Documentation License:: 
78 * Index:: 
80 @detailmenu
81  --- The Detailed Node Listing ---
83 About This Guide
85 * What This Guide Contains:: 
86 * What You Should Know before Reading This Guide:: 
87 * Related Information:: 
88 * A Note to Readers of Previous Versions of the Manual:: 
89 * Conventions:: 
91 Getting Started with GNAT
93 * Running GNAT:: 
94 * Running a Simple Ada Program:: 
95 * Running a Program with Multiple Units:: 
96 * Using the gnatmake Utility:: 
98 The GNAT Compilation Model
100 * Source Representation:: 
101 * Foreign Language Representation:: 
102 * File Naming Topics and Utilities:: 
103 * Configuration Pragmas:: 
104 * Generating Object Files:: 
105 * Source Dependencies:: 
106 * The Ada Library Information Files:: 
107 * Binding an Ada Program:: 
108 * GNAT and Libraries:: 
109 * Conditional Compilation:: 
110 * Mixed Language Programming:: 
111 * GNAT and Other Compilation Models:: 
112 * Using GNAT Files with External Tools:: 
114 Foreign Language Representation
116 * Latin-1:: 
117 * Other 8-Bit Codes:: 
118 * Wide_Character Encodings:: 
119 * Wide_Wide_Character Encodings:: 
121 File Naming Topics and Utilities
123 * File Naming Rules:: 
124 * Using Other File Names:: 
125 * Alternative File Naming Schemes:: 
126 * Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname:: 
127 * File Name Krunching with gnatkr:: 
128 * Renaming Files with gnatchop:: 
130 Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
132 * Arbitrary File Naming Conventions:: 
133 * Running gnatname:: 
134 * Switches for gnatname:: 
135 * Examples of gnatname Usage:: 
137 File Name Krunching with gnatkr
139 * About gnatkr:: 
140 * Using gnatkr:: 
141 * Krunching Method:: 
142 * Examples of gnatkr Usage:: 
144 Renaming Files with gnatchop
146 * Handling Files with Multiple Units:: 
147 * Operating gnatchop in Compilation Mode:: 
148 * Command Line for gnatchop:: 
149 * Switches for gnatchop:: 
150 * Examples of gnatchop Usage:: 
152 Configuration Pragmas
154 * Handling of Configuration Pragmas:: 
155 * The Configuration Pragmas Files:: 
157 GNAT and Libraries
159 * Introduction to Libraries in GNAT:: 
160 * General Ada Libraries:: 
161 * Stand-alone Ada Libraries:: 
162 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library:: 
164 General Ada Libraries
166 * Building a library:: 
167 * Installing a library:: 
168 * Using a library:: 
170 Stand-alone Ada Libraries
172 * Introduction to Stand-alone Libraries:: 
173 * Building a Stand-alone Library:: 
174 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context:: 
175 * Restrictions in Stand-alone Libraries:: 
177 Conditional Compilation
179 * Modeling Conditional Compilation in Ada:: 
180 * Preprocessing with gnatprep:: 
181 * Integrated Preprocessing:: 
183 Modeling Conditional Compilation in Ada
185 * Use of Boolean Constants:: 
186 * Debugging - A Special Case:: 
187 * Conditionalizing Declarations:: 
188 * Use of Alternative Implementations:: 
189 * Preprocessing:: 
191 Preprocessing with gnatprep
193 * Preprocessing Symbols:: 
194 * Using gnatprep:: 
195 * Switches for gnatprep:: 
196 * Form of Definitions File:: 
197 * Form of Input Text for gnatprep:: 
199 Mixed Language Programming
201 * Interfacing to C:: 
202 * Calling Conventions:: 
203 * Building Mixed Ada and C++ Programs:: 
204 * Generating Ada Bindings for C and C++ headers:: 
205 * Generating C Headers for Ada Specifications:: 
207 Building Mixed Ada and C++ Programs
209 * Interfacing to C++:: 
210 * Linking a Mixed C++ & Ada Program:: 
211 * A Simple Example:: 
212 * Interfacing with C++ constructors:: 
213 * Interfacing with C++ at the Class Level:: 
215 Generating Ada Bindings for C and C++ headers
217 * Running the Binding Generator:: 
218 * Generating Bindings for C++ Headers:: 
219 * Switches:: 
221 Generating C Headers for Ada Specifications
223 * Running the C Header Generator:: 
225 GNAT and Other Compilation Models
227 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models:: 
228 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models:: 
230 Using GNAT Files with External Tools
232 * Using Other Utility Programs with GNAT:: 
233 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT:: 
235 Building Executable Programs with GNAT
237 * Building with gnatmake:: 
238 * Compiling with gcc:: 
239 * Compiler Switches:: 
240 * Linker Switches:: 
241 * Binding with gnatbind:: 
242 * Linking with gnatlink:: 
243 * Using the GNU make Utility:: 
245 Building with gnatmake
247 * Running gnatmake:: 
248 * Switches for gnatmake:: 
249 * Mode Switches for gnatmake:: 
250 * Notes on the Command Line:: 
251 * How gnatmake Works:: 
252 * Examples of gnatmake Usage:: 
254 Compiling with gcc
256 * Compiling Programs:: 
257 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL): Search Paths and the Run-Time Library RTL. 
258 * Order of Compilation Issues:: 
259 * Examples:: 
261 Compiler Switches
263 * Alphabetical List of All Switches:: 
264 * Output and Error Message Control:: 
265 * Warning Message Control:: 
266 * Debugging and Assertion Control:: 
267 * Validity Checking:: 
268 * Style Checking:: 
269 * Run-Time Checks:: 
270 * Using gcc for Syntax Checking:: 
271 * Using gcc for Semantic Checking:: 
272 * Compiling Different Versions of Ada:: 
273 * Character Set Control:: 
274 * File Naming Control:: 
275 * Subprogram Inlining Control:: 
276 * Auxiliary Output Control:: 
277 * Debugging Control:: 
278 * Exception Handling Control:: 
279 * Units to Sources Mapping Files:: 
280 * Code Generation Control:: 
282 Binding with gnatbind
284 * Running gnatbind:: 
285 * Switches for gnatbind:: 
286 * Command-Line Access:: 
287 * Search Paths for gnatbind:: 
288 * Examples of gnatbind Usage:: 
290 Switches for gnatbind
292 * Consistency-Checking Modes:: 
293 * Binder Error Message Control:: 
294 * Elaboration Control:: 
295 * Output Control:: 
296 * Dynamic Allocation Control:: 
297 * Binding with Non-Ada Main Programs:: 
298 * Binding Programs with No Main Subprogram:: 
300 Linking with gnatlink
302 * Running gnatlink:: 
303 * Switches for gnatlink:: 
305 Using the GNU make Utility
307 * Using gnatmake in a Makefile:: 
308 * Automatically Creating a List of Directories:: 
309 * Generating the Command Line Switches:: 
310 * Overcoming Command Line Length Limits:: 
312 GNAT Utility Programs
314 * The File Cleanup Utility gnatclean:: 
315 * The GNAT Library Browser gnatls:: 
316 * The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind:: 
317 * The Ada to HTML Converter gnathtml:: 
319 The File Cleanup Utility gnatclean
321 * Running gnatclean:: 
322 * Switches for gnatclean:: 
324 The GNAT Library Browser gnatls
326 * Running gnatls:: 
327 * Switches for gnatls:: 
328 * Example of gnatls Usage:: 
330 The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
332 * gnatxref Switches:: 
333 * gnatfind Switches:: 
334 * Configuration Files for gnatxref and gnatfind:: 
335 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref:: 
336 * Examples of gnatxref Usage:: 
337 * Examples of gnatfind Usage:: 
339 Examples of gnatxref Usage
341 * General Usage:: 
342 * Using gnatxref with vi:: 
344 The Ada to HTML Converter gnathtml
346 * Invoking gnathtml:: 
347 * Installing gnathtml:: 
349 GNAT and Program Execution
351 * Running and Debugging Ada Programs:: 
352 * Profiling:: 
353 * Improving Performance:: 
354 * Overflow Check Handling in GNAT:: 
355 * Performing Dimensionality Analysis in GNAT:: 
356 * Stack Related Facilities:: 
357 * Memory Management Issues:: 
359 Running and Debugging Ada Programs
361 * The GNAT Debugger GDB:: 
362 * Running GDB:: 
363 * Introduction to GDB Commands:: 
364 * Using Ada Expressions:: 
365 * Calling User-Defined Subprograms:: 
366 * Using the next Command in a Function:: 
367 * Stopping When Ada Exceptions Are Raised:: 
368 * Ada Tasks:: 
369 * Debugging Generic Units:: 
370 * Remote Debugging with gdbserver:: 
371 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate:: 
372 * Naming Conventions for GNAT Source Files:: 
373 * Getting Internal Debugging Information:: 
374 * Stack Traceback:: 
375 * Pretty-Printers for the GNAT runtime:: 
377 Stack Traceback
379 * Non-Symbolic Traceback:: 
380 * Symbolic Traceback:: 
382 Profiling
384 * Profiling an Ada Program with gprof:: 
386 Profiling an Ada Program with gprof
388 * Compilation for profiling:: 
389 * Program execution:: 
390 * Running gprof:: 
391 * Interpretation of profiling results:: 
393 Improving Performance
395 * Performance Considerations:: 
396 * Text_IO Suggestions:: 
397 * Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination:: 
399 Performance Considerations
401 * Controlling Run-Time Checks:: 
402 * Use of Restrictions:: 
403 * Optimization Levels:: 
404 * Debugging Optimized Code:: 
405 * Inlining of Subprograms:: 
406 * Floating_Point_Operations:: 
407 * Vectorization of loops:: 
408 * Other Optimization Switches:: 
409 * Optimization and Strict Aliasing:: 
410 * Aliased Variables and Optimization:: 
411 * Atomic Variables and Optimization:: 
412 * Passive Task Optimization:: 
414 Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
416 * About unused subprogram/data elimination:: 
417 * Compilation options:: 
418 * Example of unused subprogram/data elimination:: 
420 Overflow Check Handling in GNAT
422 * Background:: 
423 * Management of Overflows in GNAT:: 
424 * Specifying the Desired Mode:: 
425 * Default Settings:: 
426 * Implementation Notes:: 
428 Stack Related Facilities
430 * Stack Overflow Checking:: 
431 * Static Stack Usage Analysis:: 
432 * Dynamic Stack Usage Analysis:: 
434 Memory Management Issues
436 * Some Useful Memory Pools:: 
437 * The GNAT Debug Pool Facility:: 
439 Platform-Specific Information
441 * Run-Time Libraries:: 
442 * Specifying a Run-Time Library:: 
443 * GNU/Linux Topics:: 
444 * Microsoft Windows Topics:: 
445 * Mac OS Topics:: 
447 Run-Time Libraries
449 * Summary of Run-Time Configurations:: 
451 Specifying a Run-Time Library
453 * Choosing the Scheduling Policy:: 
455 GNU/Linux Topics
457 * Required Packages on GNU/Linux:: 
459 Microsoft Windows Topics
461 * Using GNAT on Windows:: 
462 * Using a network installation of GNAT:: 
463 * CONSOLE and WINDOWS subsystems:: 
464 * Temporary Files:: 
465 * Disabling Command Line Argument Expansion:: 
466 * Mixed-Language Programming on Windows:: 
467 * Windows Specific Add-Ons:: 
469 Mixed-Language Programming on Windows
471 * Windows Calling Conventions:: 
472 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs): Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs. 
473 * Using DLLs with GNAT:: 
474 * Building DLLs with GNAT Project files:: 
475 * Building DLLs with GNAT:: 
476 * Building DLLs with gnatdll:: 
477 * Ada DLLs and Finalization:: 
478 * Creating a Spec for Ada DLLs:: 
479 * GNAT and Windows Resources:: 
480 * Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications:: 
481 * Debugging a DLL:: 
482 * Setting Stack Size from gnatlink:: 
483 * Setting Heap Size from gnatlink:: 
485 Windows Calling Conventions
487 * C Calling Convention:: 
488 * Stdcall Calling Convention:: 
489 * Win32 Calling Convention:: 
490 * DLL Calling Convention:: 
492 Using DLLs with GNAT
494 * Creating an Ada Spec for the DLL Services:: 
495 * Creating an Import Library:: 
497 Building DLLs with gnatdll
499 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada:: 
500 * Exporting Ada Entities:: 
501 * Ada DLLs and Elaboration:: 
503 Creating a Spec for Ada DLLs
505 * Creating the Definition File:: 
506 * Using gnatdll:: 
508 GNAT and Windows Resources
510 * Building Resources:: 
511 * Compiling Resources:: 
512 * Using Resources:: 
514 Debugging a DLL
516 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT:: 
517 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT:: 
519 Windows Specific Add-Ons
521 * Win32Ada:: 
522 * wPOSIX:: 
524 Mac OS Topics
526 * Codesigning the Debugger:: 
528 Elaboration Order Handling in GNAT
530 * Elaboration Code:: 
531 * Elaboration Order:: 
532 * Checking the Elaboration Order:: 
533 * Controlling the Elaboration Order in Ada:: 
534 * Controlling the Elaboration Order in GNAT:: 
535 * Common Elaboration-model Traits:: 
536 * Dynamic Elaboration Model in GNAT:: 
537 * Static Elaboration Model in GNAT:: 
538 * SPARK Elaboration Model in GNAT:: 
539 * Legacy Elaboration Model in GNAT:: 
540 * Mixing Elaboration Models:: 
541 * Elaboration Circularities:: 
542 * Resolving Elaboration Circularities:: 
543 * Resolving Task Issues:: 
544 * Elaboration-related Compiler Switches:: 
545 * Summary of Procedures for Elaboration Control:: 
546 * Inspecting the Chosen Elaboration Order:: 
548 Inline Assembler
550 * Basic Assembler Syntax:: 
551 * A Simple Example of Inline Assembler:: 
552 * Output Variables in Inline Assembler:: 
553 * Input Variables in Inline Assembler:: 
554 * Inlining Inline Assembler Code:: 
555 * Other Asm Functionality:: 
557 Other Asm Functionality
559 * The Clobber Parameter:: 
560 * The Volatile Parameter:: 
562 @end detailmenu
563 @end menu
565 @node About This Guide,Getting Started with GNAT,Top,Top
566 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide about-this-guide}@anchor{2}@anchor{gnat_ugn/about_this_guide doc}@anchor{3}@anchor{gnat_ugn/about_this_guide gnat-user-s-guide-for-native-platforms}@anchor{4}@anchor{gnat_ugn/about_this_guide id1}@anchor{5}
567 @chapter About This Guide
571 This guide describes the use of GNAT,
572 a compiler and software development
573 toolset for the full Ada programming language.
574 It documents the features of the compiler and tools, and explains
575 how to use them to build Ada applications.
577 GNAT implements Ada 95, Ada 2005 and Ada 2012, and it may also be
578 invoked in Ada 83 compatibility mode.
579 By default, GNAT assumes Ada 2012, but you can override with a
580 compiler switch (@ref{6,,Compiling Different Versions of Ada})
581 to explicitly specify the language version.
582 Throughout this manual, references to 'Ada' without a year suffix
583 apply to all Ada 95/2005/2012 versions of the language.
585 @menu
586 * What This Guide Contains:: 
587 * What You Should Know before Reading This Guide:: 
588 * Related Information:: 
589 * A Note to Readers of Previous Versions of the Manual:: 
590 * Conventions:: 
592 @end menu
594 @node What This Guide Contains,What You Should Know before Reading This Guide,,About This Guide
595 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide what-this-guide-contains}@anchor{7}
596 @section What This Guide Contains
599 This guide contains the following chapters:
602 @itemize *
604 @item 
605 @ref{8,,Getting Started with GNAT} describes how to get started compiling
606 and running Ada programs with the GNAT Ada programming environment.
608 @item 
609 @ref{9,,The GNAT Compilation Model} describes the compilation model used
610 by GNAT.
612 @item 
613 @ref{a,,Building Executable Programs with GNAT} describes how to use the
614 main GNAT tools to build executable programs, and it also gives examples of
615 using the GNU make utility with GNAT.
617 @item 
618 @ref{b,,GNAT Utility Programs} explains the various utility programs that
619 are included in the GNAT environment
621 @item 
622 @ref{c,,GNAT and Program Execution} covers a number of topics related to
623 running, debugging, and tuning the performace of programs developed
624 with GNAT
625 @end itemize
627 Appendices cover several additional topics:
630 @itemize *
632 @item 
633 @ref{d,,Platform-Specific Information} describes the different run-time
634 library implementations and also presents information on how to use
635 GNAT on several specific platforms
637 @item 
638 @ref{e,,Example of Binder Output File} shows the source code for the binder
639 output file for a sample program.
641 @item 
642 @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT} describes how GNAT helps
643 you deal with elaboration order issues.
645 @item 
646 @ref{10,,Inline Assembler} shows how to use the inline assembly facility
647 in an Ada program.
648 @end itemize
650 @node What You Should Know before Reading This Guide,Related Information,What This Guide Contains,About This Guide
651 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide what-you-should-know-before-reading-this-guide}@anchor{11}
652 @section What You Should Know before Reading This Guide
655 @geindex Ada 95 Language Reference Manual
657 @geindex Ada 2005 Language Reference Manual
659 This guide assumes a basic familiarity with the Ada 95 language, as
660 described in the International Standard ANSI/ISO/IEC-8652:1995, January
661 1995.
662 It does not require knowledge of the features introduced by Ada 2005
663 or Ada 2012.
664 Reference manuals for Ada 95, Ada 2005, and Ada 2012 are included in
665 the GNAT documentation package.
667 @node Related Information,A Note to Readers of Previous Versions of the Manual,What You Should Know before Reading This Guide,About This Guide
668 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide related-information}@anchor{12}
669 @section Related Information
672 For further information about Ada and related tools, please refer to the
673 following documents:
676 @itemize *
678 @item 
679 @cite{Ada 95 Reference Manual}, @cite{Ada 2005 Reference Manual}, and
680 @cite{Ada 2012 Reference Manual}, which contain reference
681 material for the several revisions of the Ada language standard.
683 @item 
684 @cite{GNAT Reference_Manual}, which contains all reference material for the GNAT
685 implementation of Ada.
687 @item 
688 @cite{Using the GNAT Programming Studio}, which describes the GPS
689 Integrated Development Environment.
691 @item 
692 @cite{GNAT Programming Studio Tutorial}, which introduces the
693 main GPS features through examples.
695 @item 
696 @cite{Debugging with GDB},
697 for all details on the use of the GNU source-level debugger.
699 @item 
700 @cite{GNU Emacs Manual},
701 for full information on the extensible editor and programming
702 environment Emacs.
703 @end itemize
705 @node A Note to Readers of Previous Versions of the Manual,Conventions,Related Information,About This Guide
706 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide a-note-to-readers-of-previous-versions-of-the-manual}@anchor{13}
707 @section A Note to Readers of Previous Versions of the Manual
710 In early 2015 the GNAT manuals were transitioned to the
711 reStructuredText (rst) / Sphinx documentation generator technology.
712 During that process the @cite{GNAT User's Guide} was reorganized
713 so that related topics would be described together in the same chapter
714 or appendix.  Here's a summary of the major changes realized in
715 the new document structure.
718 @itemize *
720 @item 
721 @ref{9,,The GNAT Compilation Model} has been extended so that it now covers
722 the following material:
725 @itemize -
727 @item 
728 The @code{gnatname}, @code{gnatkr}, and @code{gnatchop} tools
730 @item 
731 @ref{14,,Configuration Pragmas}
733 @item 
734 @ref{15,,GNAT and Libraries}
736 @item 
737 @ref{16,,Conditional Compilation} including @ref{17,,Preprocessing with gnatprep}
738 and @ref{18,,Integrated Preprocessing}
740 @item 
741 @ref{19,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers}
743 @item 
744 @ref{1a,,Using GNAT Files with External Tools}
745 @end itemize
747 @item 
748 @ref{a,,Building Executable Programs with GNAT} is a new chapter consolidating
749 the following content:
752 @itemize -
754 @item 
755 @ref{1b,,Building with gnatmake}
757 @item 
758 @ref{1c,,Compiling with gcc}
760 @item 
761 @ref{1d,,Binding with gnatbind}
763 @item 
764 @ref{1e,,Linking with gnatlink}
766 @item 
767 @ref{1f,,Using the GNU make Utility}
768 @end itemize
770 @item 
771 @ref{b,,GNAT Utility Programs} is a new chapter consolidating the information about several
772 GNAT tools:
776 @itemize -
778 @item 
779 @ref{20,,The File Cleanup Utility gnatclean}
781 @item 
782 @ref{21,,The GNAT Library Browser gnatls}
784 @item 
785 @ref{22,,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind}
787 @item 
788 @ref{23,,The Ada to HTML Converter gnathtml}
789 @end itemize
791 @item 
792 @ref{c,,GNAT and Program Execution} is a new chapter consolidating the following:
795 @itemize -
797 @item 
798 @ref{24,,Running and Debugging Ada Programs}
800 @item 
801 @ref{25,,Profiling}
803 @item 
804 @ref{26,,Improving Performance}
806 @item 
807 @ref{27,,Overflow Check Handling in GNAT}
809 @item 
810 @ref{28,,Performing Dimensionality Analysis in GNAT}
812 @item 
813 @ref{29,,Stack Related Facilities}
815 @item 
816 @ref{2a,,Memory Management Issues}
817 @end itemize
819 @item 
820 @ref{d,,Platform-Specific Information} is a new appendix consolidating the following:
823 @itemize -
825 @item 
826 @ref{2b,,Run-Time Libraries}
828 @item 
829 @ref{2c,,Microsoft Windows Topics}
831 @item 
832 @ref{2d,,Mac OS Topics}
833 @end itemize
835 @item 
836 The @emph{Compatibility and Porting Guide} appendix has been moved to the
837 @cite{GNAT Reference Manual}. It now includes a section
838 @emph{Writing Portable Fixed-Point Declarations} which was previously
839 a separate chapter in the @cite{GNAT User's Guide}.
840 @end itemize
842 @node Conventions,,A Note to Readers of Previous Versions of the Manual,About This Guide
843 @anchor{gnat_ugn/about_this_guide conventions}@anchor{2e}
844 @section Conventions
847 @geindex Conventions
848 @geindex typographical
850 @geindex Typographical conventions
852 Following are examples of the typographical and graphic conventions used
853 in this guide:
856 @itemize *
858 @item 
859 @code{Functions}, @code{utility program names}, @code{standard names},
860 and @code{classes}.
862 @item 
863 @code{Option flags}
865 @item 
866 @code{File names}
868 @item 
869 @code{Variables}
871 @item 
872 @emph{Emphasis}
874 @item 
875 [optional information or parameters]
877 @item 
878 Examples are described by text
880 @example
881 and then shown this way.
882 @end example
884 @item 
885 Commands that are entered by the user are shown as preceded by a prompt string
886 comprising the @code{$} character followed by a space.
888 @item 
889 Full file names are shown with the '/' character
890 as the directory separator; e.g., @code{parent-dir/subdir/myfile.adb}.
891 If you are using GNAT on a Windows platform, please note that
892 the '\' character should be used instead.
893 @end itemize
895 @node Getting Started with GNAT,The GNAT Compilation Model,About This Guide,Top
896 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat getting-started-with-gnat}@anchor{8}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat doc}@anchor{2f}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id1}@anchor{30}
897 @chapter Getting Started with GNAT
900 This chapter describes how to use GNAT's command line interface to build
901 executable Ada programs.
902 On most platforms a visually oriented Integrated Development Environment
903 is also available, the GNAT Programming Studio (GPS).
904 GPS offers a graphical "look and feel", support for development in
905 other programming languages, comprehensive browsing features, and
906 many other capabilities.
907 For information on GPS please refer to
908 @cite{Using the GNAT Programming Studio}.
910 @menu
911 * Running GNAT:: 
912 * Running a Simple Ada Program:: 
913 * Running a Program with Multiple Units:: 
914 * Using the gnatmake Utility:: 
916 @end menu
918 @node Running GNAT,Running a Simple Ada Program,,Getting Started with GNAT
919 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat running-gnat}@anchor{31}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id2}@anchor{32}
920 @section Running GNAT
923 Three steps are needed to create an executable file from an Ada source
924 file:
927 @itemize *
929 @item 
930 The source file(s) must be compiled.
932 @item 
933 The file(s) must be bound using the GNAT binder.
935 @item 
936 All appropriate object files must be linked to produce an executable.
937 @end itemize
939 All three steps are most commonly handled by using the @code{gnatmake}
940 utility program that, given the name of the main program, automatically
941 performs the necessary compilation, binding and linking steps.
943 @node Running a Simple Ada Program,Running a Program with Multiple Units,Running GNAT,Getting Started with GNAT
944 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat running-a-simple-ada-program}@anchor{33}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id3}@anchor{34}
945 @section Running a Simple Ada Program
948 Any text editor may be used to prepare an Ada program.
949 (If Emacs is used, the optional Ada mode may be helpful in laying out the
950 program.)
951 The program text is a normal text file. We will assume in our initial
952 example that you have used your editor to prepare the following
953 standard format text file:
955 @example
956 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
957 procedure Hello is
958 begin
959    Put_Line ("Hello WORLD!");
960 end Hello;
961 @end example
963 This file should be named @code{hello.adb}.
964 With the normal default file naming conventions, GNAT requires
965 that each file
966 contain a single compilation unit whose file name is the
967 unit name,
968 with periods replaced by hyphens; the
969 extension is @code{ads} for a
970 spec and @code{adb} for a body.
971 You can override this default file naming convention by use of the
972 special pragma @code{Source_File_Name} (for further information please
973 see @ref{35,,Using Other File Names}).
974 Alternatively, if you want to rename your files according to this default
975 convention, which is probably more convenient if you will be using GNAT
976 for all your compilations, then the @code{gnatchop} utility
977 can be used to generate correctly-named source files
978 (see @ref{36,,Renaming Files with gnatchop}).
980 You can compile the program using the following command (@code{$} is used
981 as the command prompt in the examples in this document):
983 @example
984 $ gcc -c hello.adb
985 @end example
987 @code{gcc} is the command used to run the compiler. This compiler is
988 capable of compiling programs in several languages, including Ada and
989 C. It assumes that you have given it an Ada program if the file extension is
990 either @code{.ads} or @code{.adb}, and it will then call
991 the GNAT compiler to compile the specified file.
993 The @code{-c} switch is required. It tells @code{gcc} to only do a
994 compilation. (For C programs, @code{gcc} can also do linking, but this
995 capability is not used directly for Ada programs, so the @code{-c}
996 switch must always be present.)
998 This compile command generates a file
999 @code{hello.o}, which is the object
1000 file corresponding to your Ada program. It also generates
1001 an 'Ada Library Information' file @code{hello.ali},
1002 which contains additional information used to check
1003 that an Ada program is consistent.
1004 To build an executable file,
1005 use @code{gnatbind} to bind the program
1006 and @code{gnatlink} to link it. The
1007 argument to both @code{gnatbind} and @code{gnatlink} is the name of the
1008 @code{ALI} file, but the default extension of @code{.ali} can
1009 be omitted. This means that in the most common case, the argument
1010 is simply the name of the main program:
1012 @example
1013 $ gnatbind hello
1014 $ gnatlink hello
1015 @end example
1017 A simpler method of carrying out these steps is to use @code{gnatmake},
1018 a master program that invokes all the required
1019 compilation, binding and linking tools in the correct order. In particular,
1020 @code{gnatmake} automatically recompiles any sources that have been
1021 modified since they were last compiled, or sources that depend
1022 on such modified sources, so that 'version skew' is avoided.
1024 @geindex Version skew (avoided by `@w{`}gnatmake`@w{`})
1026 @example
1027 $ gnatmake hello.adb
1028 @end example
1030 The result is an executable program called @code{hello}, which can be
1031 run by entering:
1033 @example
1034 $ hello
1035 @end example
1037 assuming that the current directory is on the search path
1038 for executable programs.
1040 and, if all has gone well, you will see:
1042 @example
1043 Hello WORLD!
1044 @end example
1046 appear in response to this command.
1048 @node Running a Program with Multiple Units,Using the gnatmake Utility,Running a Simple Ada Program,Getting Started with GNAT
1049 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id4}@anchor{37}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat running-a-program-with-multiple-units}@anchor{38}
1050 @section Running a Program with Multiple Units
1053 Consider a slightly more complicated example that has three files: a
1054 main program, and the spec and body of a package:
1056 @example
1057 package Greetings is
1058    procedure Hello;
1059    procedure Goodbye;
1060 end Greetings;
1062 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
1063 package body Greetings is
1064    procedure Hello is
1065    begin
1066       Put_Line ("Hello WORLD!");
1067    end Hello;
1069    procedure Goodbye is
1070    begin
1071       Put_Line ("Goodbye WORLD!");
1072    end Goodbye;
1073 end Greetings;
1075 with Greetings;
1076 procedure Gmain is
1077 begin
1078    Greetings.Hello;
1079    Greetings.Goodbye;
1080 end Gmain;
1081 @end example
1083 Following the one-unit-per-file rule, place this program in the
1084 following three separate files:
1087 @table @asis
1089 @item @emph{greetings.ads}
1091 spec of package @code{Greetings}
1093 @item @emph{greetings.adb}
1095 body of package @code{Greetings}
1097 @item @emph{gmain.adb}
1099 body of main program
1100 @end table
1102 To build an executable version of
1103 this program, we could use four separate steps to compile, bind, and link
1104 the program, as follows:
1106 @example
1107 $ gcc -c gmain.adb
1108 $ gcc -c greetings.adb
1109 $ gnatbind gmain
1110 $ gnatlink gmain
1111 @end example
1113 Note that there is no required order of compilation when using GNAT.
1114 In particular it is perfectly fine to compile the main program first.
1115 Also, it is not necessary to compile package specs in the case where
1116 there is an accompanying body; you only need to compile the body. If you want
1117 to submit these files to the compiler for semantic checking and not code
1118 generation, then use the @code{-gnatc} switch:
1120 @example
1121 $ gcc -c greetings.ads -gnatc
1122 @end example
1124 Although the compilation can be done in separate steps as in the
1125 above example, in practice it is almost always more convenient
1126 to use the @code{gnatmake} tool. All you need to know in this case
1127 is the name of the main program's source file. The effect of the above four
1128 commands can be achieved with a single one:
1130 @example
1131 $ gnatmake gmain.adb
1132 @end example
1134 In the next section we discuss the advantages of using @code{gnatmake} in
1135 more detail.
1137 @node Using the gnatmake Utility,,Running a Program with Multiple Units,Getting Started with GNAT
1138 @anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat using-the-gnatmake-utility}@anchor{39}@anchor{gnat_ugn/getting_started_with_gnat id5}@anchor{3a}
1139 @section Using the @code{gnatmake} Utility
1142 If you work on a program by compiling single components at a time using
1143 @code{gcc}, you typically keep track of the units you modify. In order to
1144 build a consistent system, you compile not only these units, but also any
1145 units that depend on the units you have modified.
1146 For example, in the preceding case,
1147 if you edit @code{gmain.adb}, you only need to recompile that file. But if
1148 you edit @code{greetings.ads}, you must recompile both
1149 @code{greetings.adb} and @code{gmain.adb}, because both files contain
1150 units that depend on @code{greetings.ads}.
1152 @code{gnatbind} will warn you if you forget one of these compilation
1153 steps, so that it is impossible to generate an inconsistent program as a
1154 result of forgetting to do a compilation. Nevertheless it is tedious and
1155 error-prone to keep track of dependencies among units.
1156 One approach to handle the dependency-bookkeeping is to use a
1157 makefile. However, makefiles present maintenance problems of their own:
1158 if the dependencies change as you change the program, you must make
1159 sure that the makefile is kept up-to-date manually, which is also an
1160 error-prone process.
1162 The @code{gnatmake} utility takes care of these details automatically.
1163 Invoke it using either one of the following forms:
1165 @example
1166 $ gnatmake gmain.adb
1167 $ gnatmake gmain
1168 @end example
1170 The argument is the name of the file containing the main program;
1171 you may omit the extension. @code{gnatmake}
1172 examines the environment, automatically recompiles any files that need
1173 recompiling, and binds and links the resulting set of object files,
1174 generating the executable file, @code{gmain}.
1175 In a large program, it
1176 can be extremely helpful to use @code{gnatmake}, because working out by hand
1177 what needs to be recompiled can be difficult.
1179 Note that @code{gnatmake} takes into account all the Ada rules that
1180 establish dependencies among units. These include dependencies that result
1181 from inlining subprogram bodies, and from
1182 generic instantiation. Unlike some other
1183 Ada make tools, @code{gnatmake} does not rely on the dependencies that were
1184 found by the compiler on a previous compilation, which may possibly
1185 be wrong when sources change. @code{gnatmake} determines the exact set of
1186 dependencies from scratch each time it is run.
1188 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
1190 @node The GNAT Compilation Model,Building Executable Programs with GNAT,Getting Started with GNAT,Top
1191 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model doc}@anchor{3b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-gnat-compilation-model}@anchor{9}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id1}@anchor{3c}
1192 @chapter The GNAT Compilation Model
1195 @geindex GNAT compilation model
1197 @geindex Compilation model
1199 This chapter describes the compilation model used by GNAT. Although
1200 similar to that used by other languages such as C and C++, this model
1201 is substantially different from the traditional Ada compilation models,
1202 which are based on a centralized program library. The chapter covers
1203 the following material:
1206 @itemize *
1208 @item 
1209 Topics related to source file makeup and naming
1212 @itemize *
1214 @item 
1215 @ref{3d,,Source Representation}
1217 @item 
1218 @ref{3e,,Foreign Language Representation}
1220 @item 
1221 @ref{3f,,File Naming Topics and Utilities}
1222 @end itemize
1224 @item 
1225 @ref{14,,Configuration Pragmas}
1227 @item 
1228 @ref{40,,Generating Object Files}
1230 @item 
1231 @ref{41,,Source Dependencies}
1233 @item 
1234 @ref{42,,The Ada Library Information Files}
1236 @item 
1237 @ref{43,,Binding an Ada Program}
1239 @item 
1240 @ref{15,,GNAT and Libraries}
1242 @item 
1243 @ref{16,,Conditional Compilation}
1245 @item 
1246 @ref{44,,Mixed Language Programming}
1248 @item 
1249 @ref{45,,GNAT and Other Compilation Models}
1251 @item 
1252 @ref{1a,,Using GNAT Files with External Tools}
1253 @end itemize
1255 @menu
1256 * Source Representation:: 
1257 * Foreign Language Representation:: 
1258 * File Naming Topics and Utilities:: 
1259 * Configuration Pragmas:: 
1260 * Generating Object Files:: 
1261 * Source Dependencies:: 
1262 * The Ada Library Information Files:: 
1263 * Binding an Ada Program:: 
1264 * GNAT and Libraries:: 
1265 * Conditional Compilation:: 
1266 * Mixed Language Programming:: 
1267 * GNAT and Other Compilation Models:: 
1268 * Using GNAT Files with External Tools:: 
1270 @end menu
1272 @node Source Representation,Foreign Language Representation,,The GNAT Compilation Model
1273 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model source-representation}@anchor{3d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id2}@anchor{46}
1274 @section Source Representation
1277 @geindex Latin-1
1279 @geindex VT
1280 @geindex HT
1281 @geindex CR
1282 @geindex LF
1283 @geindex FF
1285 Ada source programs are represented in standard text files, using
1286 Latin-1 coding. Latin-1 is an 8-bit code that includes the familiar
1287 7-bit ASCII set, plus additional characters used for
1288 representing foreign languages (see @ref{3e,,Foreign Language Representation}
1289 for support of non-USA character sets). The format effector characters
1290 are represented using their standard ASCII encodings, as follows:
1292 @quotation
1295 @multitable {xxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxx} 
1296 @item
1298 Character
1300 @tab
1302 Effect
1304 @tab
1306 Code
1308 @item
1310 @code{VT}
1312 @tab
1314 Vertical tab
1316 @tab
1318 @code{16#0B#}
1320 @item
1322 @code{HT}
1324 @tab
1326 Horizontal tab
1328 @tab
1330 @code{16#09#}
1332 @item
1334 @code{CR}
1336 @tab
1338 Carriage return
1340 @tab
1342 @code{16#0D#}
1344 @item
1346 @code{LF}
1348 @tab
1350 Line feed
1352 @tab
1354 @code{16#0A#}
1356 @item
1358 @code{FF}
1360 @tab
1362 Form feed
1364 @tab
1366 @code{16#0C#}
1368 @end multitable
1370 @end quotation
1372 Source files are in standard text file format. In addition, GNAT will
1373 recognize a wide variety of stream formats, in which the end of
1374 physical lines is marked by any of the following sequences:
1375 @code{LF}, @code{CR}, @code{CR-LF}, or @code{LF-CR}. This is useful
1376 in accommodating files that are imported from other operating systems.
1378 @geindex End of source file; Source file@comma{} end
1380 @geindex SUB (control character)
1382 The end of a source file is normally represented by the physical end of
1383 file. However, the control character @code{16#1A#} (@code{SUB}) is also
1384 recognized as signalling the end of the source file. Again, this is
1385 provided for compatibility with other operating systems where this
1386 code is used to represent the end of file.
1388 @geindex spec (definition)
1389 @geindex compilation (definition)
1391 Each file contains a single Ada compilation unit, including any pragmas
1392 associated with the unit. For example, this means you must place a
1393 package declaration (a package @emph{spec}) and the corresponding body in
1394 separate files. An Ada @emph{compilation} (which is a sequence of
1395 compilation units) is represented using a sequence of files. Similarly,
1396 you will place each subunit or child unit in a separate file.
1398 @node Foreign Language Representation,File Naming Topics and Utilities,Source Representation,The GNAT Compilation Model
1399 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model foreign-language-representation}@anchor{3e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id3}@anchor{47}
1400 @section Foreign Language Representation
1403 GNAT supports the standard character sets defined in Ada as well as
1404 several other non-standard character sets for use in localized versions
1405 of the compiler (@ref{48,,Character Set Control}).
1407 @menu
1408 * Latin-1:: 
1409 * Other 8-Bit Codes:: 
1410 * Wide_Character Encodings:: 
1411 * Wide_Wide_Character Encodings:: 
1413 @end menu
1415 @node Latin-1,Other 8-Bit Codes,,Foreign Language Representation
1416 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id4}@anchor{49}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model latin-1}@anchor{4a}
1417 @subsection Latin-1
1420 @geindex Latin-1
1422 The basic character set is Latin-1. This character set is defined by ISO
1423 standard 8859, part 1. The lower half (character codes @code{16#00#}
1424 ... @code{16#7F#)} is identical to standard ASCII coding, but the upper
1425 half is used to represent additional characters. These include extended letters
1426 used by European languages, such as French accents, the vowels with umlauts
1427 used in German, and the extra letter A-ring used in Swedish.
1429 @geindex Ada.Characters.Latin_1
1431 For a complete list of Latin-1 codes and their encodings, see the source
1432 file of library unit @code{Ada.Characters.Latin_1} in file
1433 @code{a-chlat1.ads}.
1434 You may use any of these extended characters freely in character or
1435 string literals. In addition, the extended characters that represent
1436 letters can be used in identifiers.
1438 @node Other 8-Bit Codes,Wide_Character Encodings,Latin-1,Foreign Language Representation
1439 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model other-8-bit-codes}@anchor{4b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id5}@anchor{4c}
1440 @subsection Other 8-Bit Codes
1443 GNAT also supports several other 8-bit coding schemes:
1445 @geindex Latin-2
1447 @geindex ISO 8859-2
1450 @table @asis
1452 @item @emph{ISO 8859-2 (Latin-2)}
1454 Latin-2 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1455 equivalence.
1456 @end table
1458 @geindex Latin-3
1460 @geindex ISO 8859-3
1463 @table @asis
1465 @item @emph{ISO 8859-3 (Latin-3)}
1467 Latin-3 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1468 equivalence.
1469 @end table
1471 @geindex Latin-4
1473 @geindex ISO 8859-4
1476 @table @asis
1478 @item @emph{ISO 8859-4 (Latin-4)}
1480 Latin-4 letters allowed in identifiers, with uppercase and lowercase
1481 equivalence.
1482 @end table
1484 @geindex ISO 8859-5
1486 @geindex Cyrillic
1489 @table @asis
1491 @item @emph{ISO 8859-5 (Cyrillic)}
1493 ISO 8859-5 letters (Cyrillic) allowed in identifiers, with uppercase and
1494 lowercase equivalence.
1495 @end table
1497 @geindex ISO 8859-15
1499 @geindex Latin-9
1502 @table @asis
1504 @item @emph{ISO 8859-15 (Latin-9)}
1506 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers, with uppercase and
1507 lowercase equivalence
1508 @end table
1510 @geindex code page 437 (IBM PC)
1513 @table @asis
1515 @item @emph{IBM PC (code page 437)}
1517 This code page is the normal default for PCs in the U.S. It corresponds
1518 to the original IBM PC character set. This set has some, but not all, of
1519 the extended Latin-1 letters, but these letters do not have the same
1520 encoding as Latin-1. In this mode, these letters are allowed in
1521 identifiers with uppercase and lowercase equivalence.
1522 @end table
1524 @geindex code page 850 (IBM PC)
1527 @table @asis
1529 @item @emph{IBM PC (code page 850)}
1531 This code page is a modification of 437 extended to include all the
1532 Latin-1 letters, but still not with the usual Latin-1 encoding. In this
1533 mode, all these letters are allowed in identifiers with uppercase and
1534 lowercase equivalence.
1536 @item @emph{Full Upper 8-bit}
1538 Any character in the range 80-FF allowed in identifiers, and all are
1539 considered distinct. In other words, there are no uppercase and lowercase
1540 equivalences in this range. This is useful in conjunction with
1541 certain encoding schemes used for some foreign character sets (e.g.,
1542 the typical method of representing Chinese characters on the PC).
1544 @item @emph{No Upper-Half}
1546 No upper-half characters in the range 80-FF are allowed in identifiers.
1547 This gives Ada 83 compatibility for identifier names.
1548 @end table
1550 For precise data on the encodings permitted, and the uppercase and lowercase
1551 equivalences that are recognized, see the file @code{csets.adb} in
1552 the GNAT compiler sources. You will need to obtain a full source release
1553 of GNAT to obtain this file.
1555 @node Wide_Character Encodings,Wide_Wide_Character Encodings,Other 8-Bit Codes,Foreign Language Representation
1556 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id6}@anchor{4d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model wide-character-encodings}@anchor{4e}
1557 @subsection Wide_Character Encodings
1560 GNAT allows wide character codes to appear in character and string
1561 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1562 possible encoding schemes:
1565 @table @asis
1567 @item @emph{Hex Coding}
1569 In this encoding, a wide character is represented by the following five
1570 character sequence:
1572 @example
1573 ESC a b c d
1574 @end example
1576 where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1577 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1578 example, ESC A345 is used to represent the wide character with code
1579 @code{16#A345#}.
1580 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set.
1582 @item @emph{Upper-Half Coding}
1584 @geindex Upper-Half Coding
1586 The wide character with encoding @code{16#abcd#} where the upper bit is on
1587 (in other words, 'a' is in the range 8-F) is represented as two bytes,
1588 @code{16#ab#} and @code{16#cd#}. The second byte cannot be a format control
1589 character, but is not required to be in the upper half. This method can
1590 be also used for shift-JIS or EUC, where the internal coding matches the
1591 external coding.
1593 @item @emph{Shift JIS Coding}
1595 @geindex Shift JIS Coding
1597 A wide character is represented by a two-character sequence,
1598 @code{16#ab#} and
1599 @code{16#cd#}, with the restrictions described for upper-half encoding as
1600 described above. The internal character code is the corresponding JIS
1601 character according to the standard algorithm for Shift-JIS
1602 conversion. Only characters defined in the JIS code set table can be
1603 used with this encoding method.
1605 @item @emph{EUC Coding}
1607 @geindex EUC Coding
1609 A wide character is represented by a two-character sequence
1610 @code{16#ab#} and
1611 @code{16#cd#}, with both characters being in the upper half. The internal
1612 character code is the corresponding JIS character according to the EUC
1613 encoding algorithm. Only characters defined in the JIS code set table
1614 can be used with this encoding method.
1616 @item @emph{UTF-8 Coding}
1618 A wide character is represented using
1619 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1620 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1621 is a one, two, or three byte sequence:
1623 @example
1624 16#0000#-16#007f#: 2#0xxxxxxx#
1625 16#0080#-16#07ff#: 2#110xxxxx# 2#10xxxxxx#
1626 16#0800#-16#ffff#: 2#1110xxxx# 2#10xxxxxx# 2#10xxxxxx#
1627 @end example
1629 where the @code{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1630 16-bit character value. Note that all lower half ASCII characters
1631 are represented as ASCII bytes and all upper half characters and
1632 other wide characters are represented as sequences of upper-half
1633 (The full UTF-8 scheme allows for encoding 31-bit characters as
1634 6-byte sequences, and in the following section on wide wide
1635 characters, the use of these sequences is documented).
1637 @item @emph{Brackets Coding}
1639 In this encoding, a wide character is represented by the following eight
1640 character sequence:
1642 @example
1643 [ " a b c d " ]
1644 @end example
1646 where @code{a}, @code{b}, @code{c}, @code{d} are the four hexadecimal
1647 characters (using uppercase letters) of the wide character code. For
1648 example, ['A345'] is used to represent the wide character with code
1649 @code{16#A345#}. It is also possible (though not required) to use the
1650 Brackets coding for upper half characters. For example, the code
1651 @code{16#A3#} can be represented as @code{['A3']}.
1653 This scheme is compatible with use of the full Wide_Character set,
1654 and is also the method used for wide character encoding in some standard
1655 ACATS (Ada Conformity Assessment Test Suite) test suite distributions.
1656 @end table
1658 @cartouche
1659 @quotation Note 
1660 Some of these coding schemes do not permit the full use of the
1661 Ada character set. For example, neither Shift JIS nor EUC allow the
1662 use of the upper half of the Latin-1 set.
1663 @end quotation
1664 @end cartouche
1666 @node Wide_Wide_Character Encodings,,Wide_Character Encodings,Foreign Language Representation
1667 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id7}@anchor{4f}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model wide-wide-character-encodings}@anchor{50}
1668 @subsection Wide_Wide_Character Encodings
1671 GNAT allows wide wide character codes to appear in character and string
1672 literals, and also optionally in identifiers, by means of the following
1673 possible encoding schemes:
1676 @table @asis
1678 @item @emph{UTF-8 Coding}
1680 A wide character is represented using
1681 UCS Transformation Format 8 (UTF-8) as defined in Annex R of ISO
1682 10646-1/Am.2. Depending on the character value, the representation
1683 of character codes with values greater than 16#FFFF# is a
1684 is a four, five, or six byte sequence:
1686 @example
1687 16#01_0000#-16#10_FFFF#:     11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx
1688                              10xxxxxx
1689 16#0020_0000#-16#03FF_FFFF#: 111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx
1690                              10xxxxxx 10xxxxxx
1691 16#0400_0000#-16#7FFF_FFFF#: 1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx
1692                              10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
1693 @end example
1695 where the @code{xxx} bits correspond to the left-padded bits of the
1696 32-bit character value.
1698 @item @emph{Brackets Coding}
1700 In this encoding, a wide wide character is represented by the following ten or
1701 twelve byte character sequence:
1703 @example
1704 [ " a b c d e f " ]
1705 [ " a b c d e f g h " ]
1706 @end example
1708 where @code{a-h} are the six or eight hexadecimal
1709 characters (using uppercase letters) of the wide wide character code. For
1710 example, ["1F4567"] is used to represent the wide wide character with code
1711 @code{16#001F_4567#}.
1713 This scheme is compatible with use of the full Wide_Wide_Character set,
1714 and is also the method used for wide wide character encoding in some standard
1715 ACATS (Ada Conformity Assessment Test Suite) test suite distributions.
1716 @end table
1718 @node File Naming Topics and Utilities,Configuration Pragmas,Foreign Language Representation,The GNAT Compilation Model
1719 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id8}@anchor{51}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model file-naming-topics-and-utilities}@anchor{3f}
1720 @section File Naming Topics and Utilities
1723 GNAT has a default file naming scheme and also provides the user with
1724 a high degree of control over how the names and extensions of the
1725 source files correspond to the Ada compilation units that they contain.
1727 @menu
1728 * File Naming Rules:: 
1729 * Using Other File Names:: 
1730 * Alternative File Naming Schemes:: 
1731 * Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname:: 
1732 * File Name Krunching with gnatkr:: 
1733 * Renaming Files with gnatchop:: 
1735 @end menu
1737 @node File Naming Rules,Using Other File Names,,File Naming Topics and Utilities
1738 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model file-naming-rules}@anchor{52}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id9}@anchor{53}
1739 @subsection File Naming Rules
1742 The default file name is determined by the name of the unit that the
1743 file contains. The name is formed by taking the full expanded name of
1744 the unit and replacing the separating dots with hyphens and using
1745 lowercase for all letters.
1747 An exception arises if the file name generated by the above rules starts
1748 with one of the characters
1749 @code{a}, @code{g}, @code{i}, or @code{s}, and the second character is a
1750 minus. In this case, the character tilde is used in place
1751 of the minus. The reason for this special rule is to avoid clashes with
1752 the standard names for child units of the packages System, Ada,
1753 Interfaces, and GNAT, which use the prefixes
1754 @code{s-}, @code{a-}, @code{i-}, and @code{g-},
1755 respectively.
1757 The file extension is @code{.ads} for a spec and
1758 @code{.adb} for a body. The following table shows some
1759 examples of these rules.
1761 @quotation
1764 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
1765 @item
1767 Source File
1769 @tab
1771 Ada Compilation Unit
1773 @item
1775 @code{main.ads}
1777 @tab
1779 Main (spec)
1781 @item
1783 @code{main.adb}
1785 @tab
1787 Main (body)
1789 @item
1791 @code{arith_functions.ads}
1793 @tab
1795 Arith_Functions (package spec)
1797 @item
1799 @code{arith_functions.adb}
1801 @tab
1803 Arith_Functions (package body)
1805 @item
1807 @code{func-spec.ads}
1809 @tab
1811 Func.Spec (child package spec)
1813 @item
1815 @code{func-spec.adb}
1817 @tab
1819 Func.Spec (child package body)
1821 @item
1823 @code{main-sub.adb}
1825 @tab
1827 Sub (subunit of Main)
1829 @item
1831 @code{a~bad.adb}
1833 @tab
1835 A.Bad (child package body)
1837 @end multitable
1839 @end quotation
1841 Following these rules can result in excessively long
1842 file names if corresponding
1843 unit names are long (for example, if child units or subunits are
1844 heavily nested). An option is available to shorten such long file names
1845 (called file name 'krunching'). This may be particularly useful when
1846 programs being developed with GNAT are to be used on operating systems
1847 with limited file name lengths. @ref{54,,Using gnatkr}.
1849 Of course, no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over
1850 all possible unit names; if file name krunching is used, it is your
1851 responsibility to ensure no name clashes occur. Alternatively you
1852 can specify the exact file names that you want used, as described
1853 in the next section. Finally, if your Ada programs are migrating from a
1854 compiler with a different naming convention, you can use the gnatchop
1855 utility to produce source files that follow the GNAT naming conventions.
1856 (For details see @ref{36,,Renaming Files with gnatchop}.)
1858 Note: in the case of Windows or Mac OS operating systems, case is not
1859 significant. So for example on Windows if the canonical name is
1860 @code{main-sub.adb}, you can use the file name @code{Main-Sub.adb} instead.
1861 However, case is significant for other operating systems, so for example,
1862 if you want to use other than canonically cased file names on a Unix system,
1863 you need to follow the procedures described in the next section.
1865 @node Using Other File Names,Alternative File Naming Schemes,File Naming Rules,File Naming Topics and Utilities
1866 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id10}@anchor{55}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-other-file-names}@anchor{35}
1867 @subsection Using Other File Names
1870 @geindex File names
1872 In the previous section, we have described the default rules used by
1873 GNAT to determine the file name in which a given unit resides. It is
1874 often convenient to follow these default rules, and if you follow them,
1875 the compiler knows without being explicitly told where to find all
1876 the files it needs.
1878 @geindex Source_File_Name pragma
1880 However, in some cases, particularly when a program is imported from
1881 another Ada compiler environment, it may be more convenient for the
1882 programmer to specify which file names contain which units. GNAT allows
1883 arbitrary file names to be used by means of the Source_File_Name pragma.
1884 The form of this pragma is as shown in the following examples:
1886 @example
1887 pragma Source_File_Name (My_Utilities.Stacks,
1888   Spec_File_Name => "myutilst_a.ada");
1889 pragma Source_File_name (My_Utilities.Stacks,
1890   Body_File_Name => "myutilst.ada");
1891 @end example
1893 As shown in this example, the first argument for the pragma is the unit
1894 name (in this example a child unit). The second argument has the form
1895 of a named association. The identifier
1896 indicates whether the file name is for a spec or a body;
1897 the file name itself is given by a string literal.
1899 The source file name pragma is a configuration pragma, which means that
1900 normally it will be placed in the @code{gnat.adc}
1901 file used to hold configuration
1902 pragmas that apply to a complete compilation environment.
1903 For more details on how the @code{gnat.adc} file is created and used
1904 see @ref{56,,Handling of Configuration Pragmas}.
1906 @geindex gnat.adc
1908 GNAT allows completely arbitrary file names to be specified using the
1909 source file name pragma. However, if the file name specified has an
1910 extension other than @code{.ads} or @code{.adb} it is necessary to use
1911 a special syntax when compiling the file. The name in this case must be
1912 preceded by the special sequence @code{-x} followed by a space and the name
1913 of the language, here @code{ada}, as in:
1915 @example
1916 $ gcc -c -x ada peculiar_file_name.sim
1917 @end example
1919 @code{gnatmake} handles non-standard file names in the usual manner (the
1920 non-standard file name for the main program is simply used as the
1921 argument to gnatmake). Note that if the extension is also non-standard,
1922 then it must be included in the @code{gnatmake} command, it may not
1923 be omitted.
1925 @node Alternative File Naming Schemes,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname,Using Other File Names,File Naming Topics and Utilities
1926 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id11}@anchor{57}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model alternative-file-naming-schemes}@anchor{58}
1927 @subsection Alternative File Naming Schemes
1930 @geindex File naming schemes
1931 @geindex alternative
1933 @geindex File names
1935 The previous section described the use of the @code{Source_File_Name}
1936 pragma to allow arbitrary names to be assigned to individual source files.
1937 However, this approach requires one pragma for each file, and especially in
1938 large systems can result in very long @code{gnat.adc} files, and also create
1939 a maintenance problem.
1941 @geindex Source_File_Name pragma
1943 GNAT also provides a facility for specifying systematic file naming schemes
1944 other than the standard default naming scheme previously described. An
1945 alternative scheme for naming is specified by the use of
1946 @code{Source_File_Name} pragmas having the following format:
1948 @example
1949 pragma Source_File_Name (
1950    Spec_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1951  [ , Casing          => CASING_SPEC]
1952  [ , Dot_Replacement => STRING_LITERAL ] );
1954 pragma Source_File_Name (
1955    Body_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1956  [ , Casing          => CASING_SPEC ]
1957  [ , Dot_Replacement => STRING_LITERAL ] ) ;
1959 pragma Source_File_Name (
1960    Subunit_File_Name  => FILE_NAME_PATTERN
1961  [ , Casing          => CASING_SPEC ]
1962  [ , Dot_Replacement => STRING_LITERAL ] ) ;
1964 FILE_NAME_PATTERN ::= STRING_LITERAL
1965 CASING_SPEC ::= Lowercase | Uppercase | Mixedcase
1966 @end example
1968 The @code{FILE_NAME_PATTERN} string shows how the file name is constructed.
1969 It contains a single asterisk character, and the unit name is substituted
1970 systematically for this asterisk. The optional parameter
1971 @code{Casing} indicates
1972 whether the unit name is to be all upper-case letters, all lower-case letters,
1973 or mixed-case. If no
1974 @code{Casing} parameter is used, then the default is all
1975 lower-case.
1977 The optional @code{Dot_Replacement} string is used to replace any periods
1978 that occur in subunit or child unit names. If no @code{Dot_Replacement}
1979 argument is used then separating dots appear unchanged in the resulting
1980 file name.
1981 Although the above syntax indicates that the
1982 @code{Casing} argument must appear
1983 before the @code{Dot_Replacement} argument, but it
1984 is also permissible to write these arguments in the opposite order.
1986 As indicated, it is possible to specify different naming schemes for
1987 bodies, specs, and subunits. Quite often the rule for subunits is the
1988 same as the rule for bodies, in which case, there is no need to give
1989 a separate @code{Subunit_File_Name} rule, and in this case the
1990 @code{Body_File_name} rule is used for subunits as well.
1992 The separate rule for subunits can also be used to implement the rather
1993 unusual case of a compilation environment (e.g., a single directory) which
1994 contains a subunit and a child unit with the same unit name. Although
1995 both units cannot appear in the same partition, the Ada Reference Manual
1996 allows (but does not require) the possibility of the two units coexisting
1997 in the same environment.
1999 The file name translation works in the following steps:
2002 @itemize *
2004 @item 
2005 If there is a specific @code{Source_File_Name} pragma for the given unit,
2006 then this is always used, and any general pattern rules are ignored.
2008 @item 
2009 If there is a pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to
2010 the unit, then the resulting file name will be used if the file exists. If
2011 more than one pattern matches, the latest one will be tried first, and the
2012 first attempt resulting in a reference to a file that exists will be used.
2014 @item 
2015 If no pattern type @code{Source_File_Name} pragma that applies to the unit
2016 for which the corresponding file exists, then the standard GNAT default
2017 naming rules are used.
2018 @end itemize
2020 As an example of the use of this mechanism, consider a commonly used scheme
2021 in which file names are all lower case, with separating periods copied
2022 unchanged to the resulting file name, and specs end with @code{.1.ada}, and
2023 bodies end with @code{.2.ada}. GNAT will follow this scheme if the following
2024 two pragmas appear:
2026 @example
2027 pragma Source_File_Name
2028   (Spec_File_Name => ".1.ada");
2029 pragma Source_File_Name
2030   (Body_File_Name => ".2.ada");
2031 @end example
2033 The default GNAT scheme is actually implemented by providing the following
2034 default pragmas internally:
2036 @example
2037 pragma Source_File_Name
2038   (Spec_File_Name => ".ads", Dot_Replacement => "-");
2039 pragma Source_File_Name
2040   (Body_File_Name => ".adb", Dot_Replacement => "-");
2041 @end example
2043 Our final example implements a scheme typically used with one of the
2044 Ada 83 compilers, where the separator character for subunits was '__'
2045 (two underscores), specs were identified by adding @code{_.ADA}, bodies
2046 by adding @code{.ADA}, and subunits by
2047 adding @code{.SEP}. All file names were
2048 upper case. Child units were not present of course since this was an
2049 Ada 83 compiler, but it seems reasonable to extend this scheme to use
2050 the same double underscore separator for child units.
2052 @example
2053 pragma Source_File_Name
2054   (Spec_File_Name => "_.ADA",
2055    Dot_Replacement => "__",
2056    Casing = Uppercase);
2057 pragma Source_File_Name
2058   (Body_File_Name => ".ADA",
2059    Dot_Replacement => "__",
2060    Casing = Uppercase);
2061 pragma Source_File_Name
2062   (Subunit_File_Name => ".SEP",
2063    Dot_Replacement => "__",
2064    Casing = Uppercase);
2065 @end example
2067 @geindex gnatname
2069 @node Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname,File Name Krunching with gnatkr,Alternative File Naming Schemes,File Naming Topics and Utilities
2070 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model handling-arbitrary-file-naming-conventions-with-gnatname}@anchor{59}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id12}@anchor{5a}
2071 @subsection Handling Arbitrary File Naming Conventions with @code{gnatname}
2074 @geindex File Naming Conventions
2076 @menu
2077 * Arbitrary File Naming Conventions:: 
2078 * Running gnatname:: 
2079 * Switches for gnatname:: 
2080 * Examples of gnatname Usage:: 
2082 @end menu
2084 @node Arbitrary File Naming Conventions,Running gnatname,,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
2085 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model arbitrary-file-naming-conventions}@anchor{5b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id13}@anchor{5c}
2086 @subsubsection Arbitrary File Naming Conventions
2089 The GNAT compiler must be able to know the source file name of a compilation
2090 unit.  When using the standard GNAT default file naming conventions
2091 (@code{.ads} for specs, @code{.adb} for bodies), the GNAT compiler
2092 does not need additional information.
2094 When the source file names do not follow the standard GNAT default file naming
2095 conventions, the GNAT compiler must be given additional information through
2096 a configuration pragmas file (@ref{14,,Configuration Pragmas})
2097 or a project file.
2098 When the non-standard file naming conventions are well-defined,
2099 a small number of pragmas @code{Source_File_Name} specifying a naming pattern
2100 (@ref{58,,Alternative File Naming Schemes}) may be sufficient. However,
2101 if the file naming conventions are irregular or arbitrary, a number
2102 of pragma @code{Source_File_Name} for individual compilation units
2103 must be defined.
2104 To help maintain the correspondence between compilation unit names and
2105 source file names within the compiler,
2106 GNAT provides a tool @code{gnatname} to generate the required pragmas for a
2107 set of files.
2109 @node Running gnatname,Switches for gnatname,Arbitrary File Naming Conventions,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
2110 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model running-gnatname}@anchor{5d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id14}@anchor{5e}
2111 @subsubsection Running @code{gnatname}
2114 The usual form of the @code{gnatname} command is:
2116 @example
2117 $ gnatname [ switches ]  naming_pattern  [ naming_patterns ]
2118     [--and [ switches ]  naming_pattern  [ naming_patterns ]]
2119 @end example
2121 All of the arguments are optional. If invoked without any argument,
2122 @code{gnatname} will display its usage.
2124 When used with at least one naming pattern, @code{gnatname} will attempt to
2125 find all the compilation units in files that follow at least one of the
2126 naming patterns. To find these compilation units,
2127 @code{gnatname} will use the GNAT compiler in syntax-check-only mode on all
2128 regular files.
2130 One or several Naming Patterns may be given as arguments to @code{gnatname}.
2131 Each Naming Pattern is enclosed between double quotes (or single
2132 quotes on Windows).
2133 A Naming Pattern is a regular expression similar to the wildcard patterns
2134 used in file names by the Unix shells or the DOS prompt.
2136 @code{gnatname} may be called with several sections of directories/patterns.
2137 Sections are separated by the switch @code{--and}. In each section, there must be
2138 at least one pattern. If no directory is specified in a section, the current
2139 directory (or the project directory if @code{-P} is used) is implied.
2140 The options other that the directory switches and the patterns apply globally
2141 even if they are in different sections.
2143 Examples of Naming Patterns are:
2145 @example
2146 "*.[12].ada"
2147 "*.ad[sb]*"
2148 "body_*"    "spec_*"
2149 @end example
2151 For a more complete description of the syntax of Naming Patterns,
2152 see the second kind of regular expressions described in @code{g-regexp.ads}
2153 (the 'Glob' regular expressions).
2155 When invoked without the switch @code{-P}, @code{gnatname} will create a
2156 configuration pragmas file @code{gnat.adc} in the current working directory,
2157 with pragmas @code{Source_File_Name} for each file that contains a valid Ada
2158 unit.
2160 @node Switches for gnatname,Examples of gnatname Usage,Running gnatname,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
2161 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id15}@anchor{5f}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-gnatname}@anchor{60}
2162 @subsubsection Switches for @code{gnatname}
2165 Switches for @code{gnatname} must precede any specified Naming Pattern.
2167 You may specify any of the following switches to @code{gnatname}:
2169 @geindex --version (gnatname)
2172 @table @asis
2174 @item @code{--version}
2176 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
2177 @end table
2179 @geindex --help (gnatname)
2182 @table @asis
2184 @item @code{--help}
2186 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
2187 all other options.
2189 @item @code{--subdirs=@emph{dir}}
2191 Real object, library or exec directories are subdirectories <dir> of the
2192 specified ones.
2194 @item @code{--no-backup}
2196 Do not create a backup copy of an existing project file.
2198 @item @code{--and}
2200 Start another section of directories/patterns.
2201 @end table
2203 @geindex -c (gnatname)
2206 @table @asis
2208 @item @code{-c@emph{filename}}
2210 Create a configuration pragmas file @code{filename} (instead of the default
2211 @code{gnat.adc}).
2212 There may be zero, one or more space between @code{-c} and
2213 @code{filename}.
2214 @code{filename} may include directory information. @code{filename} must be
2215 writable. There may be only one switch @code{-c}.
2216 When a switch @code{-c} is
2217 specified, no switch @code{-P} may be specified (see below).
2218 @end table
2220 @geindex -d (gnatname)
2223 @table @asis
2225 @item @code{-d@emph{dir}}
2227 Look for source files in directory @code{dir}. There may be zero, one or more
2228 spaces between @code{-d} and @code{dir}.
2229 @code{dir} may end with @code{/**}, that is it may be of the form
2230 @code{root_dir/**}. In this case, the directory @code{root_dir} and all of its
2231 subdirectories, recursively, have to be searched for sources.
2232 When a switch @code{-d}
2233 is specified, the current working directory will not be searched for source
2234 files, unless it is explicitly specified with a @code{-d}
2235 or @code{-D} switch.
2236 Several switches @code{-d} may be specified.
2237 If @code{dir} is a relative path, it is relative to the directory of
2238 the configuration pragmas file specified with switch
2239 @code{-c},
2240 or to the directory of the project file specified with switch
2241 @code{-P} or,
2242 if neither switch @code{-c}
2243 nor switch @code{-P} are specified, it is relative to the
2244 current working directory. The directory
2245 specified with switch @code{-d} must exist and be readable.
2246 @end table
2248 @geindex -D (gnatname)
2251 @table @asis
2253 @item @code{-D@emph{filename}}
2255 Look for source files in all directories listed in text file @code{filename}.
2256 There may be zero, one or more spaces between @code{-D}
2257 and @code{filename}.
2258 @code{filename} must be an existing, readable text file.
2259 Each nonempty line in @code{filename} must be a directory.
2260 Specifying switch @code{-D} is equivalent to specifying as many
2261 switches @code{-d} as there are nonempty lines in
2262 @code{file}.
2264 @item @code{-eL}
2266 Follow symbolic links when processing project files.
2268 @geindex -f (gnatname)
2270 @item @code{-f@emph{pattern}}
2272 Foreign patterns. Using this switch, it is possible to add sources of languages
2273 other than Ada to the list of sources of a project file.
2274 It is only useful if a -P switch is used.
2275 For example,
2277 @example
2278 gnatname -Pprj -f"*.c" "*.ada"
2279 @end example
2281 will look for Ada units in all files with the @code{.ada} extension,
2282 and will add to the list of file for project @code{prj.gpr} the C files
2283 with extension @code{.c}.
2285 @geindex -h (gnatname)
2287 @item @code{-h}
2289 Output usage (help) information. The output is written to @code{stdout}.
2291 @geindex -P (gnatname)
2293 @item @code{-P@emph{proj}}
2295 Create or update project file @code{proj}. There may be zero, one or more space
2296 between @code{-P} and @code{proj}. @code{proj} may include directory
2297 information. @code{proj} must be writable.
2298 There may be only one switch @code{-P}.
2299 When a switch @code{-P} is specified,
2300 no switch @code{-c} may be specified.
2301 On all platforms, except on VMS, when @code{gnatname} is invoked for an
2302 existing project file <proj>.gpr, a backup copy of the project file is created
2303 in the project directory with file name <proj>.gpr.saved_x. 'x' is the first
2304 non negative number that makes this backup copy a new file.
2306 @geindex -v (gnatname)
2308 @item @code{-v}
2310 Verbose mode. Output detailed explanation of behavior to @code{stdout}.
2311 This includes name of the file written, the name of the directories to search
2312 and, for each file in those directories whose name matches at least one of
2313 the Naming Patterns, an indication of whether the file contains a unit,
2314 and if so the name of the unit.
2315 @end table
2317 @geindex -v -v (gnatname)
2320 @table @asis
2322 @item @code{-v -v}
2324 Very Verbose mode. In addition to the output produced in verbose mode,
2325 for each file in the searched directories whose name matches none of
2326 the Naming Patterns, an indication is given that there is no match.
2328 @geindex -x (gnatname)
2330 @item @code{-x@emph{pattern}}
2332 Excluded patterns. Using this switch, it is possible to exclude some files
2333 that would match the name patterns. For example,
2335 @example
2336 gnatname -x "*_nt.ada" "*.ada"
2337 @end example
2339 will look for Ada units in all files with the @code{.ada} extension,
2340 except those whose names end with @code{_nt.ada}.
2341 @end table
2343 @node Examples of gnatname Usage,,Switches for gnatname,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname
2344 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model examples-of-gnatname-usage}@anchor{61}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id16}@anchor{62}
2345 @subsubsection Examples of @code{gnatname} Usage
2348 @example
2349 $ gnatname -c /home/me/names.adc -d sources "[a-z]*.ada*"
2350 @end example
2352 In this example, the directory @code{/home/me} must already exist
2353 and be writable. In addition, the directory
2354 @code{/home/me/sources} (specified by
2355 @code{-d sources}) must exist and be readable.
2357 Note the optional spaces after @code{-c} and @code{-d}.
2359 @example
2360 $ gnatname -P/home/me/proj -x "*_nt_body.ada"
2361 -dsources -dsources/plus -Dcommon_dirs.txt "body_*" "spec_*"
2362 @end example
2364 Note that several switches @code{-d} may be used,
2365 even in conjunction with one or several switches
2366 @code{-D}. Several Naming Patterns and one excluded pattern
2367 are used in this example.
2369 @node File Name Krunching with gnatkr,Renaming Files with gnatchop,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname,File Naming Topics and Utilities
2370 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model file-name-krunching-with-gnatkr}@anchor{63}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id17}@anchor{64}
2371 @subsection File Name Krunching with @code{gnatkr}
2374 @geindex gnatkr
2376 This section discusses the method used by the compiler to shorten
2377 the default file names chosen for Ada units so that they do not
2378 exceed the maximum length permitted. It also describes the
2379 @code{gnatkr} utility that can be used to determine the result of
2380 applying this shortening.
2382 @menu
2383 * About gnatkr:: 
2384 * Using gnatkr:: 
2385 * Krunching Method:: 
2386 * Examples of gnatkr Usage:: 
2388 @end menu
2390 @node About gnatkr,Using gnatkr,,File Name Krunching with gnatkr
2391 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id18}@anchor{65}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model about-gnatkr}@anchor{66}
2392 @subsubsection About @code{gnatkr}
2395 The default file naming rule in GNAT
2396 is that the file name must be derived from
2397 the unit name. The exact default rule is as follows:
2400 @itemize *
2402 @item 
2403 Take the unit name and replace all dots by hyphens.
2405 @item 
2406 If such a replacement occurs in the
2407 second character position of a name, and the first character is
2408 @code{a}, @code{g}, @code{s}, or @code{i},
2409 then replace the dot by the character
2410 @code{~} (tilde)
2411 instead of a minus.
2413 The reason for this exception is to avoid clashes
2414 with the standard names for children of System, Ada, Interfaces,
2415 and GNAT, which use the prefixes
2416 @code{s-}, @code{a-}, @code{i-}, and @code{g-},
2417 respectively.
2418 @end itemize
2420 The @code{-gnatk@emph{nn}}
2421 switch of the compiler activates a 'krunching'
2422 circuit that limits file names to nn characters (where nn is a decimal
2423 integer).
2425 The @code{gnatkr} utility can be used to determine the krunched name for
2426 a given file, when krunched to a specified maximum length.
2428 @node Using gnatkr,Krunching Method,About gnatkr,File Name Krunching with gnatkr
2429 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id19}@anchor{67}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-gnatkr}@anchor{54}
2430 @subsubsection Using @code{gnatkr}
2433 The @code{gnatkr} command has the form:
2435 @example
2436 $ gnatkr name [ length ]
2437 @end example
2439 @code{name} is the uncrunched file name, derived from the name of the unit
2440 in the standard manner described in the previous section (i.e., in particular
2441 all dots are replaced by hyphens). The file name may or may not have an
2442 extension (defined as a suffix of the form period followed by arbitrary
2443 characters other than period). If an extension is present then it will
2444 be preserved in the output. For example, when krunching @code{hellofile.ads}
2445 to eight characters, the result will be hellofil.ads.
2447 Note: for compatibility with previous versions of @code{gnatkr} dots may
2448 appear in the name instead of hyphens, but the last dot will always be
2449 taken as the start of an extension. So if @code{gnatkr} is given an argument
2450 such as @code{Hello.World.adb} it will be treated exactly as if the first
2451 period had been a hyphen, and for example krunching to eight characters
2452 gives the result @code{hellworl.adb}.
2454 Note that the result is always all lower case.
2455 Characters of the other case are folded as required.
2457 @code{length} represents the length of the krunched name. The default
2458 when no argument is given is 8 characters. A length of zero stands for
2459 unlimited, in other words do not chop except for system files where the
2460 implied crunching length is always eight characters.
2462 The output is the krunched name. The output has an extension only if the
2463 original argument was a file name with an extension.
2465 @node Krunching Method,Examples of gnatkr Usage,Using gnatkr,File Name Krunching with gnatkr
2466 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id20}@anchor{68}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model krunching-method}@anchor{69}
2467 @subsubsection Krunching Method
2470 The initial file name is determined by the name of the unit that the file
2471 contains. The name is formed by taking the full expanded name of the
2472 unit and replacing the separating dots with hyphens and
2473 using lowercase
2474 for all letters, except that a hyphen in the second character position is
2475 replaced by a tilde if the first character is
2476 @code{a}, @code{i}, @code{g}, or @code{s}.
2477 The extension is @code{.ads} for a
2478 spec and @code{.adb} for a body.
2479 Krunching does not affect the extension, but the file name is shortened to
2480 the specified length by following these rules:
2483 @itemize *
2485 @item 
2486 The name is divided into segments separated by hyphens, tildes or
2487 underscores and all hyphens, tildes, and underscores are
2488 eliminated. If this leaves the name short enough, we are done.
2490 @item 
2491 If the name is too long, the longest segment is located (left-most
2492 if there are two of equal length), and shortened by dropping
2493 its last character. This is repeated until the name is short enough.
2495 As an example, consider the krunching of @code{our-strings-wide_fixed.adb}
2496 to fit the name into 8 characters as required by some operating systems:
2498 @example
2499 our-strings-wide_fixed 22
2500 our strings wide fixed 19
2501 our string  wide fixed 18
2502 our strin   wide fixed 17
2503 our stri    wide fixed 16
2504 our stri    wide fixe  15
2505 our str     wide fixe  14
2506 our str     wid  fixe  13
2507 our str     wid  fix   12
2508 ou  str     wid  fix   11
2509 ou  st      wid  fix   10
2510 ou  st      wi   fix   9
2511 ou  st      wi   fi    8
2512 Final file name: oustwifi.adb
2513 @end example
2515 @item 
2516 The file names for all predefined units are always krunched to eight
2517 characters. The krunching of these predefined units uses the following
2518 special prefix replacements:
2521 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxx} 
2522 @item
2524 Prefix
2526 @tab
2528 Replacement
2530 @item
2532 @code{ada-}
2534 @tab
2536 @code{a-}
2538 @item
2540 @code{gnat-}
2542 @tab
2544 @code{g-}
2546 @item
2548 @code{interfac es-}
2550 @tab
2552 @code{i-}
2554 @item
2556 @code{system-}
2558 @tab
2560 @code{s-}
2562 @end multitable
2565 These system files have a hyphen in the second character position. That
2566 is why normal user files replace such a character with a
2567 tilde, to avoid confusion with system file names.
2569 As an example of this special rule, consider
2570 @code{ada-strings-wide_fixed.adb}, which gets krunched as follows:
2572 @example
2573 ada-strings-wide_fixed 22
2574 a-  strings wide fixed 18
2575 a-  string  wide fixed 17
2576 a-  strin   wide fixed 16
2577 a-  stri    wide fixed 15
2578 a-  stri    wide fixe  14
2579 a-  str     wide fixe  13
2580 a-  str     wid  fixe  12
2581 a-  str     wid  fix   11
2582 a-  st      wid  fix   10
2583 a-  st      wi   fix   9
2584 a-  st      wi   fi    8
2585 Final file name: a-stwifi.adb
2586 @end example
2587 @end itemize
2589 Of course no file shortening algorithm can guarantee uniqueness over all
2590 possible unit names, and if file name krunching is used then it is your
2591 responsibility to ensure that no name clashes occur. The utility
2592 program @code{gnatkr} is supplied for conveniently determining the
2593 krunched name of a file.
2595 @node Examples of gnatkr Usage,,Krunching Method,File Name Krunching with gnatkr
2596 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id21}@anchor{6a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model examples-of-gnatkr-usage}@anchor{6b}
2597 @subsubsection Examples of @code{gnatkr} Usage
2600 @example
2601 $ gnatkr very_long_unit_name.ads      --> velounna.ads
2602 $ gnatkr grandparent-parent-child.ads --> grparchi.ads
2603 $ gnatkr Grandparent.Parent.Child.ads --> grparchi.ads
2604 $ gnatkr grandparent-parent-child     --> grparchi
2605 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=6 --> vlunna.ads
2606 $ gnatkr very_long_unit_name.ads/count=0 --> very_long_unit_name.ads
2607 @end example
2609 @node Renaming Files with gnatchop,,File Name Krunching with gnatkr,File Naming Topics and Utilities
2610 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id22}@anchor{6c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model renaming-files-with-gnatchop}@anchor{36}
2611 @subsection Renaming Files with @code{gnatchop}
2614 @geindex gnatchop
2616 This section discusses how to handle files with multiple units by using
2617 the @code{gnatchop} utility. This utility is also useful in renaming
2618 files to meet the standard GNAT default file naming conventions.
2620 @menu
2621 * Handling Files with Multiple Units:: 
2622 * Operating gnatchop in Compilation Mode:: 
2623 * Command Line for gnatchop:: 
2624 * Switches for gnatchop:: 
2625 * Examples of gnatchop Usage:: 
2627 @end menu
2629 @node Handling Files with Multiple Units,Operating gnatchop in Compilation Mode,,Renaming Files with gnatchop
2630 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id23}@anchor{6d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model handling-files-with-multiple-units}@anchor{6e}
2631 @subsubsection Handling Files with Multiple Units
2634 The basic compilation model of GNAT requires that a file submitted to the
2635 compiler have only one unit and there be a strict correspondence
2636 between the file name and the unit name.
2638 The @code{gnatchop} utility allows both of these rules to be relaxed,
2639 allowing GNAT to process files which contain multiple compilation units
2640 and files with arbitrary file names. @code{gnatchop}
2641 reads the specified file and generates one or more output files,
2642 containing one unit per file. The unit and the file name correspond,
2643 as required by GNAT.
2645 If you want to permanently restructure a set of 'foreign' files so that
2646 they match the GNAT rules, and do the remaining development using the
2647 GNAT structure, you can simply use @code{gnatchop} once, generate the
2648 new set of files and work with them from that point on.
2650 Alternatively, if you want to keep your files in the 'foreign' format,
2651 perhaps to maintain compatibility with some other Ada compilation
2652 system, you can set up a procedure where you use @code{gnatchop} each
2653 time you compile, regarding the source files that it writes as temporary
2654 files that you throw away.
2656 Note that if your file containing multiple units starts with a byte order
2657 mark (BOM) specifying UTF-8 encoding, then the files generated by gnatchop
2658 will each start with a copy of this BOM, meaning that they can be compiled
2659 automatically in UTF-8 mode without needing to specify an explicit encoding.
2661 @node Operating gnatchop in Compilation Mode,Command Line for gnatchop,Handling Files with Multiple Units,Renaming Files with gnatchop
2662 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model operating-gnatchop-in-compilation-mode}@anchor{6f}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id24}@anchor{70}
2663 @subsubsection Operating gnatchop in Compilation Mode
2666 The basic function of @code{gnatchop} is to take a file with multiple units
2667 and split it into separate files. The boundary between files is reasonably
2668 clear, except for the issue of comments and pragmas. In default mode, the
2669 rule is that any pragmas between units belong to the previous unit, except
2670 that configuration pragmas always belong to the following unit. Any comments
2671 belong to the following unit. These rules
2672 almost always result in the right choice of
2673 the split point without needing to mark it explicitly and most users will
2674 find this default to be what they want. In this default mode it is incorrect to
2675 submit a file containing only configuration pragmas, or one that ends in
2676 configuration pragmas, to @code{gnatchop}.
2678 However, using a special option to activate 'compilation mode',
2679 @code{gnatchop}
2680 can perform another function, which is to provide exactly the semantics
2681 required by the RM for handling of configuration pragmas in a compilation.
2682 In the absence of configuration pragmas (at the main file level), this
2683 option has no effect, but it causes such configuration pragmas to be handled
2684 in a quite different manner.
2686 First, in compilation mode, if @code{gnatchop} is given a file that consists of
2687 only configuration pragmas, then this file is appended to the
2688 @code{gnat.adc} file in the current directory. This behavior provides
2689 the required behavior described in the RM for the actions to be taken
2690 on submitting such a file to the compiler, namely that these pragmas
2691 should apply to all subsequent compilations in the same compilation
2692 environment. Using GNAT, the current directory, possibly containing a
2693 @code{gnat.adc} file is the representation
2694 of a compilation environment. For more information on the
2695 @code{gnat.adc} file, see @ref{56,,Handling of Configuration Pragmas}.
2697 Second, in compilation mode, if @code{gnatchop}
2698 is given a file that starts with
2699 configuration pragmas, and contains one or more units, then these
2700 configuration pragmas are prepended to each of the chopped files. This
2701 behavior provides the required behavior described in the RM for the
2702 actions to be taken on compiling such a file, namely that the pragmas
2703 apply to all units in the compilation, but not to subsequently compiled
2704 units.
2706 Finally, if configuration pragmas appear between units, they are appended
2707 to the previous unit. This results in the previous unit being illegal,
2708 since the compiler does not accept configuration pragmas that follow
2709 a unit. This provides the required RM behavior that forbids configuration
2710 pragmas other than those preceding the first compilation unit of a
2711 compilation.
2713 For most purposes, @code{gnatchop} will be used in default mode. The
2714 compilation mode described above is used only if you need exactly
2715 accurate behavior with respect to compilations, and you have files
2716 that contain multiple units and configuration pragmas. In this
2717 circumstance the use of @code{gnatchop} with the compilation mode
2718 switch provides the required behavior, and is for example the mode
2719 in which GNAT processes the ACVC tests.
2721 @node Command Line for gnatchop,Switches for gnatchop,Operating gnatchop in Compilation Mode,Renaming Files with gnatchop
2722 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id25}@anchor{71}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model command-line-for-gnatchop}@anchor{72}
2723 @subsubsection Command Line for @code{gnatchop}
2726 The @code{gnatchop} command has the form:
2728 @example
2729 $ gnatchop switches file_name [file_name ...]
2730       [directory]
2731 @end example
2733 The only required argument is the file name of the file to be chopped.
2734 There are no restrictions on the form of this file name. The file itself
2735 contains one or more Ada units, in normal GNAT format, concatenated
2736 together. As shown, more than one file may be presented to be chopped.
2738 When run in default mode, @code{gnatchop} generates one output file in
2739 the current directory for each unit in each of the files.
2741 @code{directory}, if specified, gives the name of the directory to which
2742 the output files will be written. If it is not specified, all files are
2743 written to the current directory.
2745 For example, given a
2746 file called @code{hellofiles} containing
2748 @example
2749 procedure Hello;
2751 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
2752 procedure Hello is
2753 begin
2754    Put_Line ("Hello");
2755 end Hello;
2756 @end example
2758 the command
2760 @example
2761 $ gnatchop hellofiles
2762 @end example
2764 generates two files in the current directory, one called
2765 @code{hello.ads} containing the single line that is the procedure spec,
2766 and the other called @code{hello.adb} containing the remaining text. The
2767 original file is not affected. The generated files can be compiled in
2768 the normal manner.
2770 When gnatchop is invoked on a file that is empty or that contains only empty
2771 lines and/or comments, gnatchop will not fail, but will not produce any
2772 new sources.
2774 For example, given a
2775 file called @code{toto.txt} containing
2777 @example
2778 --  Just a comment
2779 @end example
2781 the command
2783 @example
2784 $ gnatchop toto.txt
2785 @end example
2787 will not produce any new file and will result in the following warnings:
2789 @example
2790 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
2791 no compilation units found
2792 no source files written
2793 @end example
2795 @node Switches for gnatchop,Examples of gnatchop Usage,Command Line for gnatchop,Renaming Files with gnatchop
2796 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-gnatchop}@anchor{73}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id26}@anchor{74}
2797 @subsubsection Switches for @code{gnatchop}
2800 @code{gnatchop} recognizes the following switches:
2802 @geindex --version (gnatchop)
2805 @table @asis
2807 @item @code{--version}
2809 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
2810 @end table
2812 @geindex --help (gnatchop)
2815 @table @asis
2817 @item @code{--help}
2819 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
2820 all other options.
2821 @end table
2823 @geindex -c (gnatchop)
2826 @table @asis
2828 @item @code{-c}
2830 Causes @code{gnatchop} to operate in compilation mode, in which
2831 configuration pragmas are handled according to strict RM rules. See
2832 previous section for a full description of this mode.
2834 @item @code{-gnat@emph{xxx}}
2836 This passes the given @code{-gnat@emph{xxx}} switch to @code{gnat} which is
2837 used to parse the given file. Not all @emph{xxx} options make sense,
2838 but for example, the use of @code{-gnati2} allows @code{gnatchop} to
2839 process a source file that uses Latin-2 coding for identifiers.
2841 @item @code{-h}
2843 Causes @code{gnatchop} to generate a brief help summary to the standard
2844 output file showing usage information.
2845 @end table
2847 @geindex -k (gnatchop)
2850 @table @asis
2852 @item @code{-k@emph{mm}}
2854 Limit generated file names to the specified number @code{mm}
2855 of characters.
2856 This is useful if the
2857 resulting set of files is required to be interoperable with systems
2858 which limit the length of file names.
2859 No space is allowed between the @code{-k} and the numeric value. The numeric
2860 value may be omitted in which case a default of @code{-k8},
2861 suitable for use
2862 with DOS-like file systems, is used. If no @code{-k} switch
2863 is present then
2864 there is no limit on the length of file names.
2865 @end table
2867 @geindex -p (gnatchop)
2870 @table @asis
2872 @item @code{-p}
2874 Causes the file modification time stamp of the input file to be
2875 preserved and used for the time stamp of the output file(s). This may be
2876 useful for preserving coherency of time stamps in an environment where
2877 @code{gnatchop} is used as part of a standard build process.
2878 @end table
2880 @geindex -q (gnatchop)
2883 @table @asis
2885 @item @code{-q}
2887 Causes output of informational messages indicating the set of generated
2888 files to be suppressed. Warnings and error messages are unaffected.
2889 @end table
2891 @geindex -r (gnatchop)
2893 @geindex Source_Reference pragmas
2896 @table @asis
2898 @item @code{-r}
2900 Generate @code{Source_Reference} pragmas. Use this switch if the output
2901 files are regarded as temporary and development is to be done in terms
2902 of the original unchopped file. This switch causes
2903 @code{Source_Reference} pragmas to be inserted into each of the
2904 generated files to refers back to the original file name and line number.
2905 The result is that all error messages refer back to the original
2906 unchopped file.
2907 In addition, the debugging information placed into the object file (when
2908 the @code{-g} switch of @code{gcc} or @code{gnatmake} is
2909 specified)
2910 also refers back to this original file so that tools like profilers and
2911 debuggers will give information in terms of the original unchopped file.
2913 If the original file to be chopped itself contains
2914 a @code{Source_Reference}
2915 pragma referencing a third file, then gnatchop respects
2916 this pragma, and the generated @code{Source_Reference} pragmas
2917 in the chopped file refer to the original file, with appropriate
2918 line numbers. This is particularly useful when @code{gnatchop}
2919 is used in conjunction with @code{gnatprep} to compile files that
2920 contain preprocessing statements and multiple units.
2921 @end table
2923 @geindex -v (gnatchop)
2926 @table @asis
2928 @item @code{-v}
2930 Causes @code{gnatchop} to operate in verbose mode. The version
2931 number and copyright notice are output, as well as exact copies of
2932 the gnat1 commands spawned to obtain the chop control information.
2933 @end table
2935 @geindex -w (gnatchop)
2938 @table @asis
2940 @item @code{-w}
2942 Overwrite existing file names. Normally @code{gnatchop} regards it as a
2943 fatal error if there is already a file with the same name as a
2944 file it would otherwise output, in other words if the files to be
2945 chopped contain duplicated units. This switch bypasses this
2946 check, and causes all but the last instance of such duplicated
2947 units to be skipped.
2948 @end table
2950 @geindex --GCC= (gnatchop)
2953 @table @asis
2955 @item @code{--GCC=@emph{xxxx}}
2957 Specify the path of the GNAT parser to be used. When this switch is used,
2958 no attempt is made to add the prefix to the GNAT parser executable.
2959 @end table
2961 @node Examples of gnatchop Usage,,Switches for gnatchop,Renaming Files with gnatchop
2962 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id27}@anchor{75}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model examples-of-gnatchop-usage}@anchor{76}
2963 @subsubsection Examples of @code{gnatchop} Usage
2966 @example
2967 $ gnatchop -w hello_s.ada prerelease/files
2968 @end example
2970 Chops the source file @code{hello_s.ada}. The output files will be
2971 placed in the directory @code{prerelease/files},
2972 overwriting any
2973 files with matching names in that directory (no files in the current
2974 directory are modified).
2976 @example
2977 $ gnatchop archive
2978 @end example
2980 Chops the source file @code{archive}
2981 into the current directory. One
2982 useful application of @code{gnatchop} is in sending sets of sources
2983 around, for example in email messages. The required sources are simply
2984 concatenated (for example, using a Unix @code{cat}
2985 command), and then
2986 @code{gnatchop} is used at the other end to reconstitute the original
2987 file names.
2989 @example
2990 $ gnatchop file1 file2 file3 direc
2991 @end example
2993 Chops all units in files @code{file1}, @code{file2}, @code{file3}, placing
2994 the resulting files in the directory @code{direc}. Note that if any units
2995 occur more than once anywhere within this set of files, an error message
2996 is generated, and no files are written. To override this check, use the
2997 @code{-w} switch,
2998 in which case the last occurrence in the last file will
2999 be the one that is output, and earlier duplicate occurrences for a given
3000 unit will be skipped.
3002 @node Configuration Pragmas,Generating Object Files,File Naming Topics and Utilities,The GNAT Compilation Model
3003 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id28}@anchor{77}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model configuration-pragmas}@anchor{14}
3004 @section Configuration Pragmas
3007 @geindex Configuration pragmas
3009 @geindex Pragmas
3010 @geindex configuration
3012 Configuration pragmas include those pragmas described as
3013 such in the Ada Reference Manual, as well as
3014 implementation-dependent pragmas that are configuration pragmas.
3015 See the @code{Implementation_Defined_Pragmas} chapter in the
3016 @cite{GNAT_Reference_Manual} for details on these
3017 additional GNAT-specific configuration pragmas.
3018 Most notably, the pragma @code{Source_File_Name}, which allows
3019 specifying non-default names for source files, is a configuration
3020 pragma. The following is a complete list of configuration pragmas
3021 recognized by GNAT:
3023 @example
3024 Ada_83
3025 Ada_95
3026 Ada_05
3027 Ada_2005
3028 Ada_12
3029 Ada_2012
3030 Allow_Integer_Address
3031 Annotate
3032 Assertion_Policy
3033 Assume_No_Invalid_Values
3034 C_Pass_By_Copy
3035 Check_Float_Overflow
3036 Check_Name
3037 Check_Policy
3038 Compile_Time_Error
3039 Compile_Time_Warning
3040 Compiler_Unit
3041 Compiler_Unit_Warning
3042 Component_Alignment
3043 Convention_Identifier
3044 Debug_Policy
3045 Detect_Blocking
3046 Default_Scalar_Storage_Order
3047 Default_Storage_Pool
3048 Disable_Atomic_Synchronization
3049 Discard_Names
3050 Elaboration_Checks
3051 Eliminate
3052 Enable_Atomic_Synchronization
3053 Extend_System
3054 Extensions_Allowed
3055 External_Name_Casing
3056 Fast_Math
3057 Favor_Top_Level
3058 Ignore_Pragma
3059 Implicit_Packing
3060 Initialize_Scalars
3061 Interrupt_State
3062 License
3063 Locking_Policy
3064 No_Component_Reordering
3065 No_Heap_Finalization
3066 No_Run_Time
3067 No_Strict_Aliasing
3068 Normalize_Scalars
3069 Optimize_Alignment
3070 Overflow_Mode
3071 Overriding_Renamings
3072 Partition_Elaboration_Policy
3073 Persistent_BSS
3074 Polling
3075 Prefix_Exception_Messages
3076 Priority_Specific_Dispatching
3077 Profile
3078 Profile_Warnings
3079 Propagate_Exceptions
3080 Queuing_Policy
3081 Rational
3082 Ravenscar
3083 Rename_Pragma
3084 Restricted_Run_Time
3085 Restrictions
3086 Restrictions_Warnings
3087 Reviewable
3088 Short_Circuit_And_Or
3089 Short_Descriptors
3090 Source_File_Name
3091 Source_File_Name_Project
3092 SPARK_Mode
3093 Style_Checks
3094 Suppress
3095 Suppress_Exception_Locations
3096 Task_Dispatching_Policy
3097 Unevaluated_Use_Of_Old
3098 Universal_Data
3099 Unsuppress
3100 Use_VADS_Size
3101 Validity_Checks
3102 Warning_As_Error
3103 Warnings
3104 Wide_Character_Encoding
3105 @end example
3107 @menu
3108 * Handling of Configuration Pragmas:: 
3109 * The Configuration Pragmas Files:: 
3111 @end menu
3113 @node Handling of Configuration Pragmas,The Configuration Pragmas Files,,Configuration Pragmas
3114 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id29}@anchor{78}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model handling-of-configuration-pragmas}@anchor{56}
3115 @subsection Handling of Configuration Pragmas
3118 Configuration pragmas may either appear at the start of a compilation
3119 unit, or they can appear in a configuration pragma file to apply to
3120 all compilations performed in a given compilation environment.
3122 GNAT also provides the @code{gnatchop} utility to provide an automatic
3123 way to handle configuration pragmas following the semantics for
3124 compilations (that is, files with multiple units), described in the RM.
3125 See @ref{6f,,Operating gnatchop in Compilation Mode} for details.
3126 However, for most purposes, it will be more convenient to edit the
3127 @code{gnat.adc} file that contains configuration pragmas directly,
3128 as described in the following section.
3130 In the case of @code{Restrictions} pragmas appearing as configuration
3131 pragmas in individual compilation units, the exact handling depends on
3132 the type of restriction.
3134 Restrictions that require partition-wide consistency (like
3135 @code{No_Tasking}) are
3136 recognized wherever they appear
3137 and can be freely inherited, e.g. from a @emph{with}ed unit to the @emph{with}ing
3138 unit. This makes sense since the binder will in any case insist on seeing
3139 consistent use, so any unit not conforming to any restrictions that are
3140 anywhere in the partition will be rejected, and you might as well find
3141 that out at compile time rather than at bind time.
3143 For restrictions that do not require partition-wide consistency, e.g.
3144 SPARK or No_Implementation_Attributes, in general the restriction applies
3145 only to the unit in which the pragma appears, and not to any other units.
3147 The exception is No_Elaboration_Code which always applies to the entire
3148 object file from a compilation, i.e. to the body, spec, and all subunits.
3149 This restriction can be specified in a configuration pragma file, or it
3150 can be on the body and/or the spec (in eithe case it applies to all the
3151 relevant units). It can appear on a subunit only if it has previously
3152 appeared in the body of spec.
3154 @node The Configuration Pragmas Files,,Handling of Configuration Pragmas,Configuration Pragmas
3155 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-configuration-pragmas-files}@anchor{79}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id30}@anchor{7a}
3156 @subsection The Configuration Pragmas Files
3159 @geindex gnat.adc
3161 In GNAT a compilation environment is defined by the current
3162 directory at the time that a compile command is given. This current
3163 directory is searched for a file whose name is @code{gnat.adc}. If
3164 this file is present, it is expected to contain one or more
3165 configuration pragmas that will be applied to the current compilation.
3166 However, if the switch @code{-gnatA} is used, @code{gnat.adc} is not
3167 considered. When taken into account, @code{gnat.adc} is added to the
3168 dependencies, so that if @code{gnat.adc} is modified later, an invocation of
3169 @code{gnatmake} will recompile the source.
3171 Configuration pragmas may be entered into the @code{gnat.adc} file
3172 either by running @code{gnatchop} on a source file that consists only of
3173 configuration pragmas, or more conveniently by direct editing of the
3174 @code{gnat.adc} file, which is a standard format source file.
3176 Besides @code{gnat.adc}, additional files containing configuration
3177 pragmas may be applied to the current compilation using the switch
3178 @code{-gnatec=@emph{path}} where @code{path} must designate an existing file that
3179 contains only configuration pragmas. These configuration pragmas are
3180 in addition to those found in @code{gnat.adc} (provided @code{gnat.adc}
3181 is present and switch @code{-gnatA} is not used).
3183 It is allowable to specify several switches @code{-gnatec=}, all of which
3184 will be taken into account.
3186 Files containing configuration pragmas specified with switches
3187 @code{-gnatec=} are added to the dependencies, unless they are
3188 temporary files. A file is considered temporary if its name ends in
3189 @code{.tmp} or @code{.TMP}. Certain tools follow this naming
3190 convention because they pass information to @code{gcc} via
3191 temporary files that are immediately deleted; it doesn't make sense to
3192 depend on a file that no longer exists. Such tools include
3193 @code{gprbuild}, @code{gnatmake}, and @code{gnatcheck}.
3195 If you are using project file, a separate mechanism is provided using
3196 project attributes.
3198 @c --Comment
3199 @c See :ref:`Specifying_Configuration_Pragmas` for more details.
3201 @node Generating Object Files,Source Dependencies,Configuration Pragmas,The GNAT Compilation Model
3202 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-object-files}@anchor{40}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id31}@anchor{7b}
3203 @section Generating Object Files
3206 An Ada program consists of a set of source files, and the first step in
3207 compiling the program is to generate the corresponding object files.
3208 These are generated by compiling a subset of these source files.
3209 The files you need to compile are the following:
3212 @itemize *
3214 @item 
3215 If a package spec has no body, compile the package spec to produce the
3216 object file for the package.
3218 @item 
3219 If a package has both a spec and a body, compile the body to produce the
3220 object file for the package. The source file for the package spec need
3221 not be compiled in this case because there is only one object file, which
3222 contains the code for both the spec and body of the package.
3224 @item 
3225 For a subprogram, compile the subprogram body to produce the object file
3226 for the subprogram. The spec, if one is present, is as usual in a
3227 separate file, and need not be compiled.
3228 @end itemize
3230 @geindex Subunits
3233 @itemize *
3235 @item 
3236 In the case of subunits, only compile the parent unit. A single object
3237 file is generated for the entire subunit tree, which includes all the
3238 subunits.
3240 @item 
3241 Compile child units independently of their parent units
3242 (though, of course, the spec of all the ancestor unit must be present in order
3243 to compile a child unit).
3245 @geindex Generics
3247 @item 
3248 Compile generic units in the same manner as any other units. The object
3249 files in this case are small dummy files that contain at most the
3250 flag used for elaboration checking. This is because GNAT always handles generic
3251 instantiation by means of macro expansion. However, it is still necessary to
3252 compile generic units, for dependency checking and elaboration purposes.
3253 @end itemize
3255 The preceding rules describe the set of files that must be compiled to
3256 generate the object files for a program. Each object file has the same
3257 name as the corresponding source file, except that the extension is
3258 @code{.o} as usual.
3260 You may wish to compile other files for the purpose of checking their
3261 syntactic and semantic correctness. For example, in the case where a
3262 package has a separate spec and body, you would not normally compile the
3263 spec. However, it is convenient in practice to compile the spec to make
3264 sure it is error-free before compiling clients of this spec, because such
3265 compilations will fail if there is an error in the spec.
3267 GNAT provides an option for compiling such files purely for the
3268 purposes of checking correctness; such compilations are not required as
3269 part of the process of building a program. To compile a file in this
3270 checking mode, use the @code{-gnatc} switch.
3272 @node Source Dependencies,The Ada Library Information Files,Generating Object Files,The GNAT Compilation Model
3273 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id32}@anchor{7c}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model source-dependencies}@anchor{41}
3274 @section Source Dependencies
3277 A given object file clearly depends on the source file which is compiled
3278 to produce it. Here we are using "depends" in the sense of a typical
3279 @code{make} utility; in other words, an object file depends on a source
3280 file if changes to the source file require the object file to be
3281 recompiled.
3282 In addition to this basic dependency, a given object may depend on
3283 additional source files as follows:
3286 @itemize *
3288 @item 
3289 If a file being compiled @emph{with}s a unit @code{X}, the object file
3290 depends on the file containing the spec of unit @code{X}. This includes
3291 files that are @emph{with}ed implicitly either because they are parents
3292 of @emph{with}ed child units or they are run-time units required by the
3293 language constructs used in a particular unit.
3295 @item 
3296 If a file being compiled instantiates a library level generic unit, the
3297 object file depends on both the spec and body files for this generic
3298 unit.
3300 @item 
3301 If a file being compiled instantiates a generic unit defined within a
3302 package, the object file depends on the body file for the package as
3303 well as the spec file.
3304 @end itemize
3306 @geindex Inline
3308 @geindex -gnatn switch
3311 @itemize *
3313 @item 
3314 If a file being compiled contains a call to a subprogram for which
3315 pragma @code{Inline} applies and inlining is activated with the
3316 @code{-gnatn} switch, the object file depends on the file containing the
3317 body of this subprogram as well as on the file containing the spec. Note
3318 that for inlining to actually occur as a result of the use of this switch,
3319 it is necessary to compile in optimizing mode.
3321 @geindex -gnatN switch
3323 The use of @code{-gnatN} activates  inlining optimization
3324 that is performed by the front end of the compiler. This inlining does
3325 not require that the code generation be optimized. Like @code{-gnatn},
3326 the use of this switch generates additional dependencies.
3328 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
3329 of GNAT other than for the JVM, .NET or GNAAMP platforms), then the use of
3330 @code{-gnatN} is deprecated, and the use of @code{-gnatn} is preferred.
3331 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
3332 inlining, but that is no longer the case.
3334 @item 
3335 If an object file @code{O} depends on the proper body of a subunit through
3336 inlining or instantiation, it depends on the parent unit of the subunit.
3337 This means that any modification of the parent unit or one of its subunits
3338 affects the compilation of @code{O}.
3340 @item 
3341 The object file for a parent unit depends on all its subunit body files.
3343 @item 
3344 The previous two rules meant that for purposes of computing dependencies and
3345 recompilation, a body and all its subunits are treated as an indivisible whole.
3347 These rules are applied transitively: if unit @code{A} @emph{with}s
3348 unit @code{B}, whose elaboration calls an inlined procedure in package
3349 @code{C}, the object file for unit @code{A} will depend on the body of
3350 @code{C}, in file @code{c.adb}.
3352 The set of dependent files described by these rules includes all the
3353 files on which the unit is semantically dependent, as dictated by the
3354 Ada language standard. However, it is a superset of what the
3355 standard describes, because it includes generic, inline, and subunit
3356 dependencies.
3358 An object file must be recreated by recompiling the corresponding source
3359 file if any of the source files on which it depends are modified. For
3360 example, if the @code{make} utility is used to control compilation,
3361 the rule for an Ada object file must mention all the source files on
3362 which the object file depends, according to the above definition.
3363 The determination of the necessary
3364 recompilations is done automatically when one uses @code{gnatmake}.
3365 @end itemize
3367 @node The Ada Library Information Files,Binding an Ada Program,Source Dependencies,The GNAT Compilation Model
3368 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id33}@anchor{7d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-ada-library-information-files}@anchor{42}
3369 @section The Ada Library Information Files
3372 @geindex Ada Library Information files
3374 @geindex ALI files
3376 Each compilation actually generates two output files. The first of these
3377 is the normal object file that has a @code{.o} extension. The second is a
3378 text file containing full dependency information. It has the same
3379 name as the source file, but an @code{.ali} extension.
3380 This file is known as the Ada Library Information (@code{ALI}) file.
3381 The following information is contained in the @code{ALI} file.
3384 @itemize *
3386 @item 
3387 Version information (indicates which version of GNAT was used to compile
3388 the unit(s) in question)
3390 @item 
3391 Main program information (including priority and time slice settings,
3392 as well as the wide character encoding used during compilation).
3394 @item 
3395 List of arguments used in the @code{gcc} command for the compilation
3397 @item 
3398 Attributes of the unit, including configuration pragmas used, an indication
3399 of whether the compilation was successful, exception model used etc.
3401 @item 
3402 A list of relevant restrictions applying to the unit (used for consistency)
3403 checking.
3405 @item 
3406 Categorization information (e.g., use of pragma @code{Pure}).
3408 @item 
3409 Information on all @emph{with}ed units, including presence of
3410 @code{Elaborate} or @code{Elaborate_All} pragmas.
3412 @item 
3413 Information from any @code{Linker_Options} pragmas used in the unit
3415 @item 
3416 Information on the use of @code{Body_Version} or @code{Version}
3417 attributes in the unit.
3419 @item 
3420 Dependency information. This is a list of files, together with
3421 time stamp and checksum information. These are files on which
3422 the unit depends in the sense that recompilation is required
3423 if any of these units are modified.
3425 @item 
3426 Cross-reference data. Contains information on all entities referenced
3427 in the unit. Used by tools like @code{gnatxref} and @code{gnatfind} to
3428 provide cross-reference information.
3429 @end itemize
3431 For a full detailed description of the format of the @code{ALI} file,
3432 see the source of the body of unit @code{Lib.Writ}, contained in file
3433 @code{lib-writ.adb} in the GNAT compiler sources.
3435 @node Binding an Ada Program,GNAT and Libraries,The Ada Library Information Files,The GNAT Compilation Model
3436 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id34}@anchor{7e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model binding-an-ada-program}@anchor{43}
3437 @section Binding an Ada Program
3440 When using languages such as C and C++, once the source files have been
3441 compiled the only remaining step in building an executable program
3442 is linking the object modules together. This means that it is possible to
3443 link an inconsistent version of a program, in which two units have
3444 included different versions of the same header.
3446 The rules of Ada do not permit such an inconsistent program to be built.
3447 For example, if two clients have different versions of the same package,
3448 it is illegal to build a program containing these two clients.
3449 These rules are enforced by the GNAT binder, which also determines an
3450 elaboration order consistent with the Ada rules.
3452 The GNAT binder is run after all the object files for a program have
3453 been created. It is given the name of the main program unit, and from
3454 this it determines the set of units required by the program, by reading the
3455 corresponding ALI files. It generates error messages if the program is
3456 inconsistent or if no valid order of elaboration exists.
3458 If no errors are detected, the binder produces a main program, in Ada by
3459 default, that contains calls to the elaboration procedures of those
3460 compilation unit that require them, followed by
3461 a call to the main program. This Ada program is compiled to generate the
3462 object file for the main program. The name of
3463 the Ada file is @code{b~xxx}.adb` (with the corresponding spec
3464 @code{b~xxx}.ads`) where @code{xxx} is the name of the
3465 main program unit.
3467 Finally, the linker is used to build the resulting executable program,
3468 using the object from the main program from the bind step as well as the
3469 object files for the Ada units of the program.
3471 @node GNAT and Libraries,Conditional Compilation,Binding an Ada Program,The GNAT Compilation Model
3472 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model gnat-and-libraries}@anchor{15}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id35}@anchor{7f}
3473 @section GNAT and Libraries
3476 @geindex Library building and using
3478 This section describes how to build and use libraries with GNAT, and also shows
3479 how to recompile the GNAT run-time library. You should be familiar with the
3480 Project Manager facility (see the @emph{GNAT_Project_Manager} chapter of the
3481 @emph{GPRbuild User's Guide}) before reading this chapter.
3483 @menu
3484 * Introduction to Libraries in GNAT:: 
3485 * General Ada Libraries:: 
3486 * Stand-alone Ada Libraries:: 
3487 * Rebuilding the GNAT Run-Time Library:: 
3489 @end menu
3491 @node Introduction to Libraries in GNAT,General Ada Libraries,,GNAT and Libraries
3492 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model introduction-to-libraries-in-gnat}@anchor{80}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id36}@anchor{81}
3493 @subsection Introduction to Libraries in GNAT
3496 A library is, conceptually, a collection of objects which does not have its
3497 own main thread of execution, but rather provides certain services to the
3498 applications that use it. A library can be either statically linked with the
3499 application, in which case its code is directly included in the application,
3500 or, on platforms that support it, be dynamically linked, in which case
3501 its code is shared by all applications making use of this library.
3503 GNAT supports both types of libraries.
3504 In the static case, the compiled code can be provided in different ways. The
3505 simplest approach is to provide directly the set of objects resulting from
3506 compilation of the library source files. Alternatively, you can group the
3507 objects into an archive using whatever commands are provided by the operating
3508 system. For the latter case, the objects are grouped into a shared library.
3510 In the GNAT environment, a library has three types of components:
3513 @itemize *
3515 @item 
3516 Source files,
3518 @item 
3519 @code{ALI} files (see @ref{42,,The Ada Library Information Files}), and
3521 @item 
3522 Object files, an archive or a shared library.
3523 @end itemize
3525 A GNAT library may expose all its source files, which is useful for
3526 documentation purposes. Alternatively, it may expose only the units needed by
3527 an external user to make use of the library. That is to say, the specs
3528 reflecting the library services along with all the units needed to compile
3529 those specs, which can include generic bodies or any body implementing an
3530 inlined routine. In the case of @emph{stand-alone libraries} those exposed
3531 units are called @emph{interface units} (@ref{82,,Stand-alone Ada Libraries}).
3533 All compilation units comprising an application, including those in a library,
3534 need to be elaborated in an order partially defined by Ada's semantics. GNAT
3535 computes the elaboration order from the @code{ALI} files and this is why they
3536 constitute a mandatory part of GNAT libraries.
3537 @emph{Stand-alone libraries} are the exception to this rule because a specific
3538 library elaboration routine is produced independently of the application(s)
3539 using the library.
3541 @node General Ada Libraries,Stand-alone Ada Libraries,Introduction to Libraries in GNAT,GNAT and Libraries
3542 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model general-ada-libraries}@anchor{83}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id37}@anchor{84}
3543 @subsection General Ada Libraries
3546 @menu
3547 * Building a library:: 
3548 * Installing a library:: 
3549 * Using a library:: 
3551 @end menu
3553 @node Building a library,Installing a library,,General Ada Libraries
3554 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model building-a-library}@anchor{85}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id38}@anchor{86}
3555 @subsubsection Building a library
3558 The easiest way to build a library is to use the Project Manager,
3559 which supports a special type of project called a @emph{Library Project}
3560 (see the @emph{Library Projects} section in the @emph{GNAT Project Manager}
3561 chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}).
3563 A project is considered a library project, when two project-level attributes
3564 are defined in it: @code{Library_Name} and @code{Library_Dir}. In order to
3565 control different aspects of library configuration, additional optional
3566 project-level attributes can be specified:
3569 @itemize *
3571 @item 
3573 @table @asis
3575 @item @code{Library_Kind}
3577 This attribute controls whether the library is to be static or dynamic
3578 @end table
3580 @item 
3582 @table @asis
3584 @item @code{Library_Version}
3586 This attribute specifies the library version; this value is used
3587 during dynamic linking of shared libraries to determine if the currently
3588 installed versions of the binaries are compatible.
3589 @end table
3591 @item 
3592 @code{Library_Options}
3594 @item 
3596 @table @asis
3598 @item @code{Library_GCC}
3600 These attributes specify additional low-level options to be used during
3601 library generation, and redefine the actual application used to generate
3602 library.
3603 @end table
3604 @end itemize
3606 The GNAT Project Manager takes full care of the library maintenance task,
3607 including recompilation of the source files for which objects do not exist
3608 or are not up to date, assembly of the library archive, and installation of
3609 the library (i.e., copying associated source, object and @code{ALI} files
3610 to the specified location).
3612 Here is a simple library project file:
3614 @example
3615 project My_Lib is
3616   for Source_Dirs use ("src1", "src2");
3617   for Object_Dir use "obj";
3618   for Library_Name use "mylib";
3619   for Library_Dir use "lib";
3620   for Library_Kind use "dynamic";
3621 end My_lib;
3622 @end example
3624 and the compilation command to build and install the library:
3626 @example
3627 $ gnatmake -Pmy_lib
3628 @end example
3630 It is not entirely trivial to perform manually all the steps required to
3631 produce a library. We recommend that you use the GNAT Project Manager
3632 for this task. In special cases where this is not desired, the necessary
3633 steps are discussed below.
3635 There are various possibilities for compiling the units that make up the
3636 library: for example with a Makefile (@ref{1f,,Using the GNU make Utility}) or
3637 with a conventional script. For simple libraries, it is also possible to create
3638 a dummy main program which depends upon all the packages that comprise the
3639 interface of the library. This dummy main program can then be given to
3640 @code{gnatmake}, which will ensure that all necessary objects are built.
3642 After this task is accomplished, you should follow the standard procedure
3643 of the underlying operating system to produce the static or shared library.
3645 Here is an example of such a dummy program:
3647 @example
3648 with My_Lib.Service1;
3649 with My_Lib.Service2;
3650 with My_Lib.Service3;
3651 procedure My_Lib_Dummy is
3652 begin
3653    null;
3654 end;
3655 @end example
3657 Here are the generic commands that will build an archive or a shared library.
3659 @example
3660 # compiling the library
3661 $ gnatmake -c my_lib_dummy.adb
3663 # we don't need the dummy object itself
3664 $ rm my_lib_dummy.o my_lib_dummy.ali
3666 # create an archive with the remaining objects
3667 $ ar rc libmy_lib.a *.o
3668 # some systems may require "ranlib" to be run as well
3670 # or create a shared library
3671 $ gcc -shared -o libmy_lib.so *.o
3672 # some systems may require the code to have been compiled with -fPIC
3674 # remove the object files that are now in the library
3675 $ rm *.o
3677 # Make the ALI files read-only so that gnatmake will not try to
3678 # regenerate the objects that are in the library
3679 $ chmod -w *.ali
3680 @end example
3682 Please note that the library must have a name of the form @code{lib@emph{xxx}.a}
3683 or @code{lib@emph{xxx}.so} (or @code{lib@emph{xxx}.dll} on Windows) in order to
3684 be accessed by the directive @code{-l@emph{xxx}} at link time.
3686 @node Installing a library,Using a library,Building a library,General Ada Libraries
3687 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model installing-a-library}@anchor{87}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id39}@anchor{88}
3688 @subsubsection Installing a library
3691 @geindex ADA_PROJECT_PATH
3693 @geindex GPR_PROJECT_PATH
3695 If you use project files, library installation is part of the library build
3696 process (see the @emph{Installing a Library with Project Files} section of the
3697 @emph{GNAT Project Manager} chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}).
3699 When project files are not an option, it is also possible, but not recommended,
3700 to install the library so that the sources needed to use the library are on the
3701 Ada source path and the ALI files & libraries be on the Ada Object path (see
3702 @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}. Alternatively, the system
3703 administrator can place general-purpose libraries in the default compiler
3704 paths, by specifying the libraries' location in the configuration files
3705 @code{ada_source_path} and @code{ada_object_path}. These configuration files
3706 must be located in the GNAT installation tree at the same place as the gcc spec
3707 file. The location of the gcc spec file can be determined as follows:
3709 @example
3710 $ gcc -v
3711 @end example
3713 The configuration files mentioned above have a simple format: each line
3714 must contain one unique directory name.
3715 Those names are added to the corresponding path
3716 in their order of appearance in the file. The names can be either absolute
3717 or relative; in the latter case, they are relative to where theses files
3718 are located.
3720 The files @code{ada_source_path} and @code{ada_object_path} might not be
3721 present in a
3722 GNAT installation, in which case, GNAT will look for its run-time library in
3723 the directories @code{adainclude} (for the sources) and @code{adalib} (for the
3724 objects and @code{ALI} files). When the files exist, the compiler does not
3725 look in @code{adainclude} and @code{adalib}, and thus the
3726 @code{ada_source_path} file
3727 must contain the location for the GNAT run-time sources (which can simply
3728 be @code{adainclude}). In the same way, the @code{ada_object_path} file must
3729 contain the location for the GNAT run-time objects (which can simply
3730 be @code{adalib}).
3732 You can also specify a new default path to the run-time library at compilation
3733 time with the switch @code{--RTS=rts-path}. You can thus choose / change
3734 the run-time library you want your program to be compiled with. This switch is
3735 recognized by @code{gcc}, @code{gnatmake}, @code{gnatbind},
3736 @code{gnatls}, @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
3738 It is possible to install a library before or after the standard GNAT
3739 library, by reordering the lines in the configuration files. In general, a
3740 library must be installed before the GNAT library if it redefines
3741 any part of it.
3743 @node Using a library,,Installing a library,General Ada Libraries
3744 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-a-library}@anchor{8a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id40}@anchor{8b}
3745 @subsubsection Using a library
3748 Once again, the project facility greatly simplifies the use of
3749 libraries. In this context, using a library is just a matter of adding a
3750 @emph{with} clause in the user project. For instance, to make use of the
3751 library @code{My_Lib} shown in examples in earlier sections, you can
3752 write:
3754 @example
3755 with "my_lib";
3756 project My_Proj is
3757   ...
3758 end My_Proj;
3759 @end example
3761 Even if you have a third-party, non-Ada library, you can still use GNAT's
3762 Project Manager facility to provide a wrapper for it. For example, the
3763 following project, when @emph{with}ed by your main project, will link with the
3764 third-party library @code{liba.a}:
3766 @example
3767 project Liba is
3768    for Externally_Built use "true";
3769    for Source_Files use ();
3770    for Library_Dir use "lib";
3771    for Library_Name use "a";
3772    for Library_Kind use "static";
3773 end Liba;
3774 @end example
3776 This is an alternative to the use of @code{pragma Linker_Options}. It is
3777 especially interesting in the context of systems with several interdependent
3778 static libraries where finding a proper linker order is not easy and best be
3779 left to the tools having visibility over project dependence information.
3781 In order to use an Ada library manually, you need to make sure that this
3782 library is on both your source and object path
3783 (see @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}
3784 and @ref{8c,,Search Paths for gnatbind}). Furthermore, when the objects are grouped
3785 in an archive or a shared library, you need to specify the desired
3786 library at link time.
3788 For example, you can use the library @code{mylib} installed in
3789 @code{/dir/my_lib_src} and @code{/dir/my_lib_obj} with the following commands:
3791 @example
3792 $ gnatmake -aI/dir/my_lib_src -aO/dir/my_lib_obj my_appl \\
3793   -largs -lmy_lib
3794 @end example
3796 This can be expressed more simply:
3798 @example
3799 $ gnatmake my_appl
3800 @end example
3802 when the following conditions are met:
3805 @itemize *
3807 @item 
3808 @code{/dir/my_lib_src} has been added by the user to the environment
3809 variable 
3810 @geindex ADA_INCLUDE_PATH
3811 @geindex environment variable; ADA_INCLUDE_PATH
3812 @code{ADA_INCLUDE_PATH}, or by the administrator to the file
3813 @code{ada_source_path}
3815 @item 
3816 @code{/dir/my_lib_obj} has been added by the user to the environment
3817 variable 
3818 @geindex ADA_OBJECTS_PATH
3819 @geindex environment variable; ADA_OBJECTS_PATH
3820 @code{ADA_OBJECTS_PATH}, or by the administrator to the file
3821 @code{ada_object_path}
3823 @item 
3824 a pragma @code{Linker_Options} has been added to one of the sources.
3825 For example:
3827 @example
3828 pragma Linker_Options ("-lmy_lib");
3829 @end example
3830 @end itemize
3832 Note that you may also load a library dynamically at
3833 run time given its filename, as illustrated in the GNAT @code{plugins} example
3834 in the directory @code{share/examples/gnat/plugins} within the GNAT
3835 install area.
3837 @node Stand-alone Ada Libraries,Rebuilding the GNAT Run-Time Library,General Ada Libraries,GNAT and Libraries
3838 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model stand-alone-ada-libraries}@anchor{82}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id41}@anchor{8d}
3839 @subsection Stand-alone Ada Libraries
3842 @geindex Stand-alone libraries
3844 @menu
3845 * Introduction to Stand-alone Libraries:: 
3846 * Building a Stand-alone Library:: 
3847 * Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context:: 
3848 * Restrictions in Stand-alone Libraries:: 
3850 @end menu
3852 @node Introduction to Stand-alone Libraries,Building a Stand-alone Library,,Stand-alone Ada Libraries
3853 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model introduction-to-stand-alone-libraries}@anchor{8e}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id42}@anchor{8f}
3854 @subsubsection Introduction to Stand-alone Libraries
3857 A Stand-alone Library (abbreviated 'SAL') is a library that contains the
3858 necessary code to
3859 elaborate the Ada units that are included in the library. In contrast with
3860 an ordinary library, which consists of all sources, objects and @code{ALI}
3861 files of the
3862 library, a SAL may specify a restricted subset of compilation units
3863 to serve as a library interface. In this case, the fully
3864 self-sufficient set of files will normally consist of an objects
3865 archive, the sources of interface units' specs, and the @code{ALI}
3866 files of interface units.
3867 If an interface spec contains a generic unit or an inlined subprogram,
3868 the body's
3869 source must also be provided; if the units that must be provided in the source
3870 form depend on other units, the source and @code{ALI} files of those must
3871 also be provided.
3873 The main purpose of a SAL is to minimize the recompilation overhead of client
3874 applications when a new version of the library is installed. Specifically,
3875 if the interface sources have not changed, client applications do not need to
3876 be recompiled. If, furthermore, a SAL is provided in the shared form and its
3877 version, controlled by @code{Library_Version} attribute, is not changed,
3878 then the clients do not need to be relinked.
3880 SALs also allow the library providers to minimize the amount of library source
3881 text exposed to the clients.  Such 'information hiding' might be useful or
3882 necessary for various reasons.
3884 Stand-alone libraries are also well suited to be used in an executable whose
3885 main routine is not written in Ada.
3887 @node Building a Stand-alone Library,Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context,Introduction to Stand-alone Libraries,Stand-alone Ada Libraries
3888 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id43}@anchor{90}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model building-a-stand-alone-library}@anchor{91}
3889 @subsubsection Building a Stand-alone Library
3892 GNAT's Project facility provides a simple way of building and installing
3893 stand-alone libraries; see the @emph{Stand-alone Library Projects} section
3894 in the @emph{GNAT Project Manager} chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}.
3895 To be a Stand-alone Library Project, in addition to the two attributes
3896 that make a project a Library Project (@code{Library_Name} and
3897 @code{Library_Dir}; see the @emph{Library Projects} section in the
3898 @emph{GNAT Project Manager} chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}),
3899 the attribute @code{Library_Interface} must be defined.  For example:
3901 @example
3902 for Library_Dir use "lib_dir";
3903 for Library_Name use "dummy";
3904 for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
3905 @end example
3907 Attribute @code{Library_Interface} has a non-empty string list value,
3908 each string in the list designating a unit contained in an immediate source
3909 of the project file.
3911 When a Stand-alone Library is built, first the binder is invoked to build
3912 a package whose name depends on the library name
3913 (@code{b~dummy.ads/b} in the example above).
3914 This binder-generated package includes initialization and
3915 finalization procedures whose
3916 names depend on the library name (@code{dummyinit} and @code{dummyfinal}
3917 in the example
3918 above). The object corresponding to this package is included in the library.
3920 You must ensure timely (e.g., prior to any use of interfaces in the SAL)
3921 calling of these procedures if a static SAL is built, or if a shared SAL
3922 is built
3923 with the project-level attribute @code{Library_Auto_Init} set to
3924 @code{"false"}.
3926 For a Stand-Alone Library, only the @code{ALI} files of the Interface Units
3927 (those that are listed in attribute @code{Library_Interface}) are copied to
3928 the Library Directory. As a consequence, only the Interface Units may be
3929 imported from Ada units outside of the library. If other units are imported,
3930 the binding phase will fail.
3932 It is also possible to build an encapsulated library where not only
3933 the code to elaborate and finalize the library is embedded but also
3934 ensuring that the library is linked only against static
3935 libraries. So an encapsulated library only depends on system
3936 libraries, all other code, including the GNAT runtime, is embedded. To
3937 build an encapsulated library the attribute
3938 @code{Library_Standalone} must be set to @code{encapsulated}:
3940 @example
3941 for Library_Dir use "lib_dir";
3942 for Library_Name use "dummy";
3943 for Library_Kind use "dynamic";
3944 for Library_Interface use ("int1", "int1.child");
3945 for Library_Standalone use "encapsulated";
3946 @end example
3948 The default value for this attribute is @code{standard} in which case
3949 a stand-alone library is built.
3951 The attribute @code{Library_Src_Dir} may be specified for a
3952 Stand-Alone Library. @code{Library_Src_Dir} is a simple attribute that has a
3953 single string value. Its value must be the path (absolute or relative to the
3954 project directory) of an existing directory. This directory cannot be the
3955 object directory or one of the source directories, but it can be the same as
3956 the library directory. The sources of the Interface
3957 Units of the library that are needed by an Ada client of the library will be
3958 copied to the designated directory, called the Interface Copy directory.
3959 These sources include the specs of the Interface Units, but they may also
3960 include bodies and subunits, when pragmas @code{Inline} or @code{Inline_Always}
3961 are used, or when there is a generic unit in the spec. Before the sources
3962 are copied to the Interface Copy directory, an attempt is made to delete all
3963 files in the Interface Copy directory.
3965 Building stand-alone libraries by hand is somewhat tedious, but for those
3966 occasions when it is necessary here are the steps that you need to perform:
3969 @itemize *
3971 @item 
3972 Compile all library sources.
3974 @item 
3975 Invoke the binder with the switch @code{-n} (No Ada main program),
3976 with all the @code{ALI} files of the interfaces, and
3977 with the switch @code{-L} to give specific names to the @code{init}
3978 and @code{final} procedures.  For example:
3980 @example
3981 $ gnatbind -n int1.ali int2.ali -Lsal1
3982 @end example
3984 @item 
3985 Compile the binder generated file:
3987 @example
3988 $ gcc -c b~int2.adb
3989 @end example
3991 @item 
3992 Link the dynamic library with all the necessary object files,
3993 indicating to the linker the names of the @code{init} (and possibly
3994 @code{final}) procedures for automatic initialization (and finalization).
3995 The built library should be placed in a directory different from
3996 the object directory.
3998 @item 
3999 Copy the @code{ALI} files of the interface to the library directory,
4000 add in this copy an indication that it is an interface to a SAL
4001 (i.e., add a word @code{SL} on the line in the @code{ALI} file that starts
4002 with letter 'P') and make the modified copy of the @code{ALI} file
4003 read-only.
4004 @end itemize
4006 Using SALs is not different from using other libraries
4007 (see @ref{8a,,Using a library}).
4009 @node Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context,Restrictions in Stand-alone Libraries,Building a Stand-alone Library,Stand-alone Ada Libraries
4010 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model creating-a-stand-alone-library-to-be-used-in-a-non-ada-context}@anchor{92}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id44}@anchor{93}
4011 @subsubsection Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context
4014 It is easy to adapt the SAL build procedure discussed above for use of a SAL in
4015 a non-Ada context.
4017 The only extra step required is to ensure that library interface subprograms
4018 are compatible with the main program, by means of @code{pragma Export}
4019 or @code{pragma Convention}.
4021 Here is an example of simple library interface for use with C main program:
4023 @example
4024 package My_Package is
4026    procedure Do_Something;
4027    pragma Export (C, Do_Something, "do_something");
4029    procedure Do_Something_Else;
4030    pragma Export (C, Do_Something_Else, "do_something_else");
4032 end My_Package;
4033 @end example
4035 On the foreign language side, you must provide a 'foreign' view of the
4036 library interface; remember that it should contain elaboration routines in
4037 addition to interface subprograms.
4039 The example below shows the content of @code{mylib_interface.h} (note
4040 that there is no rule for the naming of this file, any name can be used)
4042 @example
4043 /* the library elaboration procedure */
4044 extern void mylibinit (void);
4046 /* the library finalization procedure */
4047 extern void mylibfinal (void);
4049 /* the interface exported by the library */
4050 extern void do_something (void);
4051 extern void do_something_else (void);
4052 @end example
4054 Libraries built as explained above can be used from any program, provided
4055 that the elaboration procedures (named @code{mylibinit} in the previous
4056 example) are called before the library services are used. Any number of
4057 libraries can be used simultaneously, as long as the elaboration
4058 procedure of each library is called.
4060 Below is an example of a C program that uses the @code{mylib} library.
4062 @example
4063 #include "mylib_interface.h"
4066 main (void)
4068    /* First, elaborate the library before using it */
4069    mylibinit ();
4071    /* Main program, using the library exported entities */
4072    do_something ();
4073    do_something_else ();
4075    /* Library finalization at the end of the program */
4076    mylibfinal ();
4077    return 0;
4079 @end example
4081 Note that invoking any library finalization procedure generated by
4082 @code{gnatbind} shuts down the Ada run-time environment.
4083 Consequently, the
4084 finalization of all Ada libraries must be performed at the end of the program.
4085 No call to these libraries or to the Ada run-time library should be made
4086 after the finalization phase.
4088 Note also that special care must be taken with multi-tasks
4089 applications. The initialization and finalization routines are not
4090 protected against concurrent access. If such requirement is needed it
4091 must be ensured at the application level using a specific operating
4092 system services like a mutex or a critical-section.
4094 @node Restrictions in Stand-alone Libraries,,Creating a Stand-alone Library to be used in a non-Ada context,Stand-alone Ada Libraries
4095 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id45}@anchor{94}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model restrictions-in-stand-alone-libraries}@anchor{95}
4096 @subsubsection Restrictions in Stand-alone Libraries
4099 The pragmas listed below should be used with caution inside libraries,
4100 as they can create incompatibilities with other Ada libraries:
4103 @itemize *
4105 @item 
4106 pragma @code{Locking_Policy}
4108 @item 
4109 pragma @code{Partition_Elaboration_Policy}
4111 @item 
4112 pragma @code{Queuing_Policy}
4114 @item 
4115 pragma @code{Task_Dispatching_Policy}
4117 @item 
4118 pragma @code{Unreserve_All_Interrupts}
4119 @end itemize
4121 When using a library that contains such pragmas, the user must make sure
4122 that all libraries use the same pragmas with the same values. Otherwise,
4123 @code{Program_Error} will
4124 be raised during the elaboration of the conflicting
4125 libraries. The usage of these pragmas and its consequences for the user
4126 should therefore be well documented.
4128 Similarly, the traceback in the exception occurrence mechanism should be
4129 enabled or disabled in a consistent manner across all libraries.
4130 Otherwise, Program_Error will be raised during the elaboration of the
4131 conflicting libraries.
4133 If the @code{Version} or @code{Body_Version}
4134 attributes are used inside a library, then you need to
4135 perform a @code{gnatbind} step that specifies all @code{ALI} files in all
4136 libraries, so that version identifiers can be properly computed.
4137 In practice these attributes are rarely used, so this is unlikely
4138 to be a consideration.
4140 @node Rebuilding the GNAT Run-Time Library,,Stand-alone Ada Libraries,GNAT and Libraries
4141 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id46}@anchor{96}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model rebuilding-the-gnat-run-time-library}@anchor{97}
4142 @subsection Rebuilding the GNAT Run-Time Library
4145 @geindex GNAT Run-Time Library
4146 @geindex rebuilding
4148 @geindex Building the GNAT Run-Time Library
4150 @geindex Rebuilding the GNAT Run-Time Library
4152 @geindex Run-Time Library
4153 @geindex rebuilding
4155 It may be useful to recompile the GNAT library in various contexts, the
4156 most important one being the use of partition-wide configuration pragmas
4157 such as @code{Normalize_Scalars}. A special Makefile called
4158 @code{Makefile.adalib} is provided to that effect and can be found in
4159 the directory containing the GNAT library. The location of this
4160 directory depends on the way the GNAT environment has been installed and can
4161 be determined by means of the command:
4163 @example
4164 $ gnatls -v
4165 @end example
4167 The last entry in the object search path usually contains the
4168 gnat library. This Makefile contains its own documentation and in
4169 particular the set of instructions needed to rebuild a new library and
4170 to use it.
4172 @geindex Conditional compilation
4174 @node Conditional Compilation,Mixed Language Programming,GNAT and Libraries,The GNAT Compilation Model
4175 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id47}@anchor{98}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model conditional-compilation}@anchor{16}
4176 @section Conditional Compilation
4179 This section presents some guidelines for modeling conditional compilation in Ada and describes the
4180 gnatprep preprocessor utility.
4182 @geindex Conditional compilation
4184 @menu
4185 * Modeling Conditional Compilation in Ada:: 
4186 * Preprocessing with gnatprep:: 
4187 * Integrated Preprocessing:: 
4189 @end menu
4191 @node Modeling Conditional Compilation in Ada,Preprocessing with gnatprep,,Conditional Compilation
4192 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model modeling-conditional-compilation-in-ada}@anchor{99}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id48}@anchor{9a}
4193 @subsection Modeling Conditional Compilation in Ada
4196 It is often necessary to arrange for a single source program
4197 to serve multiple purposes, where it is compiled in different
4198 ways to achieve these different goals. Some examples of the
4199 need for this feature are
4202 @itemize *
4204 @item 
4205 Adapting a program to a different hardware environment
4207 @item 
4208 Adapting a program to a different target architecture
4210 @item 
4211 Turning debugging features on and off
4213 @item 
4214 Arranging for a program to compile with different compilers
4215 @end itemize
4217 In C, or C++, the typical approach would be to use the preprocessor
4218 that is defined as part of the language. The Ada language does not
4219 contain such a feature. This is not an oversight, but rather a very
4220 deliberate design decision, based on the experience that overuse of
4221 the preprocessing features in C and C++ can result in programs that
4222 are extremely difficult to maintain. For example, if we have ten
4223 switches that can be on or off, this means that there are a thousand
4224 separate programs, any one of which might not even be syntactically
4225 correct, and even if syntactically correct, the resulting program
4226 might not work correctly. Testing all combinations can quickly become
4227 impossible.
4229 Nevertheless, the need to tailor programs certainly exists, and in
4230 this section we will discuss how this can
4231 be achieved using Ada in general, and GNAT in particular.
4233 @menu
4234 * Use of Boolean Constants:: 
4235 * Debugging - A Special Case:: 
4236 * Conditionalizing Declarations:: 
4237 * Use of Alternative Implementations:: 
4238 * Preprocessing:: 
4240 @end menu
4242 @node Use of Boolean Constants,Debugging - A Special Case,,Modeling Conditional Compilation in Ada
4243 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id49}@anchor{9b}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model use-of-boolean-constants}@anchor{9c}
4244 @subsubsection Use of Boolean Constants
4247 In the case where the difference is simply which code
4248 sequence is executed, the cleanest solution is to use Boolean
4249 constants to control which code is executed.
4251 @example
4252 FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
4254 if FP_Initialize_Required then
4256 end if;
4257 @end example
4259 Not only will the code inside the @code{if} statement not be executed if
4260 the constant Boolean is @code{False}, but it will also be completely
4261 deleted from the program.
4262 However, the code is only deleted after the @code{if} statement
4263 has been checked for syntactic and semantic correctness.
4264 (In contrast, with preprocessors the code is deleted before the
4265 compiler ever gets to see it, so it is not checked until the switch
4266 is turned on.)
4268 @geindex Preprocessors (contrasted with conditional compilation)
4270 Typically the Boolean constants will be in a separate package,
4271 something like:
4273 @example
4274 package Config is
4275    FP_Initialize_Required : constant Boolean := True;
4276    Reset_Available        : constant Boolean := False;
4277    ...
4278 end Config;
4279 @end example
4281 The @code{Config} package exists in multiple forms for the various targets,
4282 with an appropriate script selecting the version of @code{Config} needed.
4283 Then any other unit requiring conditional compilation can do a @emph{with}
4284 of @code{Config} to make the constants visible.
4286 @node Debugging - A Special Case,Conditionalizing Declarations,Use of Boolean Constants,Modeling Conditional Compilation in Ada
4287 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model debugging-a-special-case}@anchor{9d}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id50}@anchor{9e}
4288 @subsubsection Debugging - A Special Case
4291 A common use of conditional code is to execute statements (for example
4292 dynamic checks, or output of intermediate results) under control of a
4293 debug switch, so that the debugging behavior can be turned on and off.
4294 This can be done using a Boolean constant to control whether the code
4295 is active:
4297 @example
4298 if Debugging then
4299    Put_Line ("got to the first stage!");
4300 end if;
4301 @end example
4305 @example
4306 if Debugging and then Temperature > 999.0 then
4307    raise Temperature_Crazy;
4308 end if;
4309 @end example
4311 @geindex pragma Assert
4313 Since this is a common case, there are special features to deal with
4314 this in a convenient manner. For the case of tests, Ada 2005 has added
4315 a pragma @code{Assert} that can be used for such tests. This pragma is modeled
4316 on the @code{Assert} pragma that has always been available in GNAT, so this
4317 feature may be used with GNAT even if you are not using Ada 2005 features.
4318 The use of pragma @code{Assert} is described in the
4319 @cite{GNAT_Reference_Manual}, but as an
4320 example, the last test could be written:
4322 @example
4323 pragma Assert (Temperature <= 999.0, "Temperature Crazy");
4324 @end example
4326 or simply
4328 @example
4329 pragma Assert (Temperature <= 999.0);
4330 @end example
4332 In both cases, if assertions are active and the temperature is excessive,
4333 the exception @code{Assert_Failure} will be raised, with the given string in
4334 the first case or a string indicating the location of the pragma in the second
4335 case used as the exception message.
4337 @geindex pragma Assertion_Policy
4339 You can turn assertions on and off by using the @code{Assertion_Policy}
4340 pragma.
4342 @geindex -gnata switch
4344 This is an Ada 2005 pragma which is implemented in all modes by
4345 GNAT. Alternatively, you can use the @code{-gnata} switch
4346 to enable assertions from the command line, which applies to
4347 all versions of Ada.
4349 @geindex pragma Debug
4351 For the example above with the @code{Put_Line}, the GNAT-specific pragma
4352 @code{Debug} can be used:
4354 @example
4355 pragma Debug (Put_Line ("got to the first stage!"));
4356 @end example
4358 If debug pragmas are enabled, the argument, which must be of the form of
4359 a procedure call, is executed (in this case, @code{Put_Line} will be called).
4360 Only one call can be present, but of course a special debugging procedure
4361 containing any code you like can be included in the program and then
4362 called in a pragma @code{Debug} argument as needed.
4364 One advantage of pragma @code{Debug} over the @code{if Debugging then}
4365 construct is that pragma @code{Debug} can appear in declarative contexts,
4366 such as at the very beginning of a procedure, before local declarations have
4367 been elaborated.
4369 @geindex pragma Debug_Policy
4371 Debug pragmas are enabled using either the @code{-gnata} switch that also
4372 controls assertions, or with a separate Debug_Policy pragma.
4374 The latter pragma is new in the Ada 2005 versions of GNAT (but it can be used
4375 in Ada 95 and Ada 83 programs as well), and is analogous to
4376 pragma @code{Assertion_Policy} to control assertions.
4378 @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy} are configuration pragmas,
4379 and thus they can appear in @code{gnat.adc} if you are not using a
4380 project file, or in the file designated to contain configuration pragmas
4381 in a project file.
4382 They then apply to all subsequent compilations. In practice the use of
4383 the @code{-gnata} switch is often the most convenient method of controlling
4384 the status of these pragmas.
4386 Note that a pragma is not a statement, so in contexts where a statement
4387 sequence is required, you can't just write a pragma on its own. You have
4388 to add a @code{null} statement.
4390 @example
4391 if ... then
4392    ... -- some statements
4393 else
4394    pragma Assert (Num_Cases < 10);
4395    null;
4396 end if;
4397 @end example
4399 @node Conditionalizing Declarations,Use of Alternative Implementations,Debugging - A Special Case,Modeling Conditional Compilation in Ada
4400 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model conditionalizing-declarations}@anchor{9f}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id51}@anchor{a0}
4401 @subsubsection Conditionalizing Declarations
4404 In some cases it may be necessary to conditionalize declarations to meet
4405 different requirements. For example we might want a bit string whose length
4406 is set to meet some hardware message requirement.
4408 This may be possible using declare blocks controlled
4409 by conditional constants:
4411 @example
4412 if Small_Machine then
4413    declare
4414       X : Bit_String (1 .. 10);
4415    begin
4416       ...
4417    end;
4418 else
4419    declare
4420       X : Large_Bit_String (1 .. 1000);
4421    begin
4422       ...
4423    end;
4424 end if;
4425 @end example
4427 Note that in this approach, both declarations are analyzed by the
4428 compiler so this can only be used where both declarations are legal,
4429 even though one of them will not be used.
4431 Another approach is to define integer constants, e.g., @code{Bits_Per_Word},
4432 or Boolean constants, e.g., @code{Little_Endian}, and then write declarations
4433 that are parameterized by these constants. For example
4435 @example
4436 for Rec use
4437   Field1 at 0 range Boolean'Pos (Little_Endian) * 10 .. Bits_Per_Word;
4438 end record;
4439 @end example
4441 If @code{Bits_Per_Word} is set to 32, this generates either
4443 @example
4444 for Rec use
4445   Field1 at 0 range 0 .. 32;
4446 end record;
4447 @end example
4449 for the big endian case, or
4451 @example
4452 for Rec use record
4453     Field1 at 0 range 10 .. 32;
4454 end record;
4455 @end example
4457 for the little endian case. Since a powerful subset of Ada expression
4458 notation is usable for creating static constants, clever use of this
4459 feature can often solve quite difficult problems in conditionalizing
4460 compilation (note incidentally that in Ada 95, the little endian
4461 constant was introduced as @code{System.Default_Bit_Order}, so you do not
4462 need to define this one yourself).
4464 @node Use of Alternative Implementations,Preprocessing,Conditionalizing Declarations,Modeling Conditional Compilation in Ada
4465 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model use-of-alternative-implementations}@anchor{a1}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id52}@anchor{a2}
4466 @subsubsection Use of Alternative Implementations
4469 In some cases, none of the approaches described above are adequate. This
4470 can occur for example if the set of declarations required is radically
4471 different for two different configurations.
4473 In this situation, the official Ada way of dealing with conditionalizing
4474 such code is to write separate units for the different cases. As long as
4475 this does not result in excessive duplication of code, this can be done
4476 without creating maintenance problems. The approach is to share common
4477 code as far as possible, and then isolate the code and declarations
4478 that are different. Subunits are often a convenient method for breaking
4479 out a piece of a unit that is to be conditionalized, with separate files
4480 for different versions of the subunit for different targets, where the
4481 build script selects the right one to give to the compiler.
4483 @geindex Subunits (and conditional compilation)
4485 As an example, consider a situation where a new feature in Ada 2005
4486 allows something to be done in a really nice way. But your code must be able
4487 to compile with an Ada 95 compiler. Conceptually you want to say:
4489 @example
4490 if Ada_2005 then
4491    ... neat Ada 2005 code
4492 else
4493    ... not quite as neat Ada 95 code
4494 end if;
4495 @end example
4497 where @code{Ada_2005} is a Boolean constant.
4499 But this won't work when @code{Ada_2005} is set to @code{False},
4500 since the @code{then} clause will be illegal for an Ada 95 compiler.
4501 (Recall that although such unreachable code would eventually be deleted
4502 by the compiler, it still needs to be legal.  If it uses features
4503 introduced in Ada 2005, it will be illegal in Ada 95.)
4505 So instead we write
4507 @example
4508 procedure Insert is separate;
4509 @end example
4511 Then we have two files for the subunit @code{Insert}, with the two sets of
4512 code.
4513 If the package containing this is called @code{File_Queries}, then we might
4514 have two files
4517 @itemize *
4519 @item 
4520 @code{file_queries-insert-2005.adb}
4522 @item 
4523 @code{file_queries-insert-95.adb}
4524 @end itemize
4526 and the build script renames the appropriate file to @code{file_queries-insert.adb} and then carries out the compilation.
4528 This can also be done with project files' naming schemes. For example:
4530 @example
4531 for body ("File_Queries.Insert") use "file_queries-insert-2005.ada";
4532 @end example
4534 Note also that with project files it is desirable to use a different extension
4535 than @code{ads} / @code{adb} for alternative versions. Otherwise a naming
4536 conflict may arise through another commonly used feature: to declare as part
4537 of the project a set of directories containing all the sources obeying the
4538 default naming scheme.
4540 The use of alternative units is certainly feasible in all situations,
4541 and for example the Ada part of the GNAT run-time is conditionalized
4542 based on the target architecture using this approach. As a specific example,
4543 consider the implementation of the AST feature in VMS. There is one
4544 spec: @code{s-asthan.ads} which is the same for all architectures, and three
4545 bodies:
4548 @itemize *
4550 @item 
4552 @table @asis
4554 @item @code{s-asthan.adb}
4556 used for all non-VMS operating systems
4557 @end table
4559 @item 
4561 @table @asis
4563 @item @code{s-asthan-vms-alpha.adb}
4565 used for VMS on the Alpha
4566 @end table
4568 @item 
4570 @table @asis
4572 @item @code{s-asthan-vms-ia64.adb}
4574 used for VMS on the ia64
4575 @end table
4576 @end itemize
4578 The dummy version @code{s-asthan.adb} simply raises exceptions noting that
4579 this operating system feature is not available, and the two remaining
4580 versions interface with the corresponding versions of VMS to provide
4581 VMS-compatible AST handling. The GNAT build script knows the architecture
4582 and operating system, and automatically selects the right version,
4583 renaming it if necessary to @code{s-asthan.adb} before the run-time build.
4585 Another style for arranging alternative implementations is through Ada's
4586 access-to-subprogram facility.
4587 In case some functionality is to be conditionally included,
4588 you can declare an access-to-procedure variable @code{Ref} that is initialized
4589 to designate a 'do nothing' procedure, and then invoke @code{Ref.all}
4590 when appropriate.
4591 In some library package, set @code{Ref} to @code{Proc'Access} for some
4592 procedure @code{Proc} that performs the relevant processing.
4593 The initialization only occurs if the library package is included in the
4594 program.
4595 The same idea can also be implemented using tagged types and dispatching
4596 calls.
4598 @node Preprocessing,,Use of Alternative Implementations,Modeling Conditional Compilation in Ada
4599 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model preprocessing}@anchor{a3}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id53}@anchor{a4}
4600 @subsubsection Preprocessing
4603 @geindex Preprocessing
4605 Although it is quite possible to conditionalize code without the use of
4606 C-style preprocessing, as described earlier in this section, it is
4607 nevertheless convenient in some cases to use the C approach. Moreover,
4608 older Ada compilers have often provided some preprocessing capability,
4609 so legacy code may depend on this approach, even though it is not
4610 standard.
4612 To accommodate such use, GNAT provides a preprocessor (modeled to a large
4613 extent on the various preprocessors that have been used
4614 with legacy code on other compilers, to enable easier transition).
4616 @geindex gnatprep
4618 The preprocessor may be used in two separate modes. It can be used quite
4619 separately from the compiler, to generate a separate output source file
4620 that is then fed to the compiler as a separate step. This is the
4621 @code{gnatprep} utility, whose use is fully described in
4622 @ref{17,,Preprocessing with gnatprep}.
4624 The preprocessing language allows such constructs as
4626 @example
4627 #if DEBUG or else (PRIORITY > 4) then
4628    sequence of declarations
4629 #else
4630    completely different sequence of declarations
4631 #end if;
4632 @end example
4634 The values of the symbols @code{DEBUG} and @code{PRIORITY} can be
4635 defined either on the command line or in a separate file.
4637 The other way of running the preprocessor is even closer to the C style and
4638 often more convenient. In this approach the preprocessing is integrated into
4639 the compilation process. The compiler is given the preprocessor input which
4640 includes @code{#if} lines etc, and then the compiler carries out the
4641 preprocessing internally and processes the resulting output.
4642 For more details on this approach, see @ref{18,,Integrated Preprocessing}.
4644 @node Preprocessing with gnatprep,Integrated Preprocessing,Modeling Conditional Compilation in Ada,Conditional Compilation
4645 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id54}@anchor{a5}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model preprocessing-with-gnatprep}@anchor{17}
4646 @subsection Preprocessing with @code{gnatprep}
4649 @geindex gnatprep
4651 @geindex Preprocessing (gnatprep)
4653 This section discusses how to use GNAT's @code{gnatprep} utility for simple
4654 preprocessing.
4655 Although designed for use with GNAT, @code{gnatprep} does not depend on any
4656 special GNAT features.
4657 For further discussion of conditional compilation in general, see
4658 @ref{16,,Conditional Compilation}.
4660 @menu
4661 * Preprocessing Symbols:: 
4662 * Using gnatprep:: 
4663 * Switches for gnatprep:: 
4664 * Form of Definitions File:: 
4665 * Form of Input Text for gnatprep:: 
4667 @end menu
4669 @node Preprocessing Symbols,Using gnatprep,,Preprocessing with gnatprep
4670 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id55}@anchor{a6}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model preprocessing-symbols}@anchor{a7}
4671 @subsubsection Preprocessing Symbols
4674 Preprocessing symbols are defined in @emph{definition files} and referenced in the
4675 sources to be preprocessed. A preprocessing symbol is an identifier, following
4676 normal Ada (case-insensitive) rules for its syntax, with the restriction that
4677 all characters need to be in the ASCII set (no accented letters).
4679 @node Using gnatprep,Switches for gnatprep,Preprocessing Symbols,Preprocessing with gnatprep
4680 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-gnatprep}@anchor{a8}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id56}@anchor{a9}
4681 @subsubsection Using @code{gnatprep}
4684 To call @code{gnatprep} use:
4686 @example
4687 $ gnatprep [ switches ] infile outfile [ deffile ]
4688 @end example
4690 where
4693 @itemize *
4695 @item 
4697 @table @asis
4699 @item @emph{switches}
4701 is an optional sequence of switches as described in the next section.
4702 @end table
4704 @item 
4706 @table @asis
4708 @item @emph{infile}
4710 is the full name of the input file, which is an Ada source
4711 file containing preprocessor directives.
4712 @end table
4714 @item 
4716 @table @asis
4718 @item @emph{outfile}
4720 is the full name of the output file, which is an Ada source
4721 in standard Ada form. When used with GNAT, this file name will
4722 normally have an @code{ads} or @code{adb} suffix.
4723 @end table
4725 @item 
4727 @table @asis
4729 @item @code{deffile}
4731 is the full name of a text file containing definitions of
4732 preprocessing symbols to be referenced by the preprocessor. This argument is
4733 optional, and can be replaced by the use of the @code{-D} switch.
4734 @end table
4735 @end itemize
4737 @node Switches for gnatprep,Form of Definitions File,Using gnatprep,Preprocessing with gnatprep
4738 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-gnatprep}@anchor{aa}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id57}@anchor{ab}
4739 @subsubsection Switches for @code{gnatprep}
4742 @geindex --version (gnatprep)
4745 @table @asis
4747 @item @code{--version}
4749 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
4750 @end table
4752 @geindex --help (gnatprep)
4755 @table @asis
4757 @item @code{--help}
4759 If @code{--version} was not used, display usage and then exit disregarding
4760 all other options.
4761 @end table
4763 @geindex -b (gnatprep)
4766 @table @asis
4768 @item @code{-b}
4770 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
4771 preprocessing to be replaced by blank lines in the output source file,
4772 preserving line numbers in the output file.
4773 @end table
4775 @geindex -c (gnatprep)
4778 @table @asis
4780 @item @code{-c}
4782 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
4783 by preprocessing to be retained in the output source as comments marked
4784 with the special string @code{"--! "}. This option will result in line numbers
4785 being preserved in the output file.
4786 @end table
4788 @geindex -C (gnatprep)
4791 @table @asis
4793 @item @code{-C}
4795 Causes comments to be scanned. Normally comments are ignored by gnatprep.
4796 If this option is specified, then comments are scanned and any $symbol
4797 substitutions performed as in program text. This is particularly useful
4798 when structured comments are used (e.g., for programs written in a
4799 pre-2014 version of the SPARK Ada subset). Note that this switch is not
4800 available when  doing integrated preprocessing (it would be useless in
4801 this context since comments are ignored by the compiler in any case).
4802 @end table
4804 @geindex -D (gnatprep)
4807 @table @asis
4809 @item @code{-D@emph{symbol}[=@emph{value}]}
4811 Defines a new preprocessing symbol with the specified value. If no value is given
4812 on the command line, then symbol is considered to be @code{True}. This switch
4813 can be used in place of a definition file.
4814 @end table
4816 @geindex -r (gnatprep)
4819 @table @asis
4821 @item @code{-r}
4823 Causes a @code{Source_Reference} pragma to be generated that
4824 references the original input file, so that error messages will use
4825 the file name of this original file. The use of this switch implies
4826 that preprocessor lines are not to be removed from the file, so its
4827 use will force @code{-b} mode if @code{-c}
4828 has not been specified explicitly.
4830 Note that if the file to be preprocessed contains multiple units, then
4831 it will be necessary to @code{gnatchop} the output file from
4832 @code{gnatprep}. If a @code{Source_Reference} pragma is present
4833 in the preprocessed file, it will be respected by
4834 @code{gnatchop -r}
4835 so that the final chopped files will correctly refer to the original
4836 input source file for @code{gnatprep}.
4837 @end table
4839 @geindex -s (gnatprep)
4842 @table @asis
4844 @item @code{-s}
4846 Causes a sorted list of symbol names and values to be
4847 listed on the standard output file.
4848 @end table
4850 @geindex -T (gnatprep)
4853 @table @asis
4855 @item @code{-T}
4857 Use LF as line terminators when writing files. By default the line terminator
4858 of the host (LF under unix, CR/LF under Windows) is used.
4859 @end table
4861 @geindex -u (gnatprep)
4864 @table @asis
4866 @item @code{-u}
4868 Causes undefined symbols to be treated as having the value FALSE in the context
4869 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
4870 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
4871 @end table
4873 @geindex -v (gnatprep)
4876 @table @asis
4878 @item @code{-v}
4880 Verbose mode: generates more output about work done.
4881 @end table
4883 Note: if neither @code{-b} nor @code{-c} is present,
4884 then preprocessor lines and
4885 deleted lines are completely removed from the output, unless -r is
4886 specified, in which case -b is assumed.
4888 @node Form of Definitions File,Form of Input Text for gnatprep,Switches for gnatprep,Preprocessing with gnatprep
4889 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model form-of-definitions-file}@anchor{ac}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id58}@anchor{ad}
4890 @subsubsection Form of Definitions File
4893 The definitions file contains lines of the form:
4895 @example
4896 symbol := value
4897 @end example
4899 where @code{symbol} is a preprocessing symbol, and @code{value} is one of the following:
4902 @itemize *
4904 @item 
4905 Empty, corresponding to a null substitution,
4907 @item 
4908 A string literal using normal Ada syntax, or
4910 @item 
4911 Any sequence of characters from the set @{letters, digits, period, underline@}.
4912 @end itemize
4914 Comment lines may also appear in the definitions file, starting with
4915 the usual @code{--},
4916 and comments may be added to the definitions lines.
4918 @node Form of Input Text for gnatprep,,Form of Definitions File,Preprocessing with gnatprep
4919 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id59}@anchor{ae}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model form-of-input-text-for-gnatprep}@anchor{af}
4920 @subsubsection Form of Input Text for @code{gnatprep}
4923 The input text may contain preprocessor conditional inclusion lines,
4924 as well as general symbol substitution sequences.
4926 The preprocessor conditional inclusion commands have the form:
4928 @example
4929 #if <expression> [then]
4930    lines
4931 #elsif <expression> [then]
4932    lines
4933 #elsif <expression> [then]
4934    lines
4936 #else
4937    lines
4938 #end if;
4939 @end example
4941 In this example, <expression> is defined by the following grammar:
4943 @example
4944 <expression> ::=  <symbol>
4945 <expression> ::=  <symbol> = "<value>"
4946 <expression> ::=  <symbol> = <symbol>
4947 <expression> ::=  <symbol> = <integer>
4948 <expression> ::=  <symbol> > <integer>
4949 <expression> ::=  <symbol> >= <integer>
4950 <expression> ::=  <symbol> < <integer>
4951 <expression> ::=  <symbol> <= <integer>
4952 <expression> ::=  <symbol> 'Defined
4953 <expression> ::=  not <expression>
4954 <expression> ::=  <expression> and <expression>
4955 <expression> ::=  <expression> or <expression>
4956 <expression> ::=  <expression> and then <expression>
4957 <expression> ::=  <expression> or else <expression>
4958 <expression> ::=  ( <expression> )
4959 @end example
4961 Note the following restriction: it is not allowed to have "and" or "or"
4962 following "not" in the same expression without parentheses. For example, this
4963 is not allowed:
4965 @example
4966 not X or Y
4967 @end example
4969 This can be expressed instead as one of the following forms:
4971 @example
4972 (not X) or Y
4973 not (X or Y)
4974 @end example
4976 For the first test (<expression> ::= <symbol>) the symbol must have
4977 either the value true or false, that is to say the right-hand of the
4978 symbol definition must be one of the (case-insensitive) literals
4979 @code{True} or @code{False}. If the value is true, then the
4980 corresponding lines are included, and if the value is false, they are
4981 excluded.
4983 When comparing a symbol to an integer, the integer is any non negative
4984 literal integer as defined in the Ada Reference Manual, such as 3, 16#FF# or
4985 2#11#. The symbol value must also be a non negative integer. Integer values
4986 in the range 0 .. 2**31-1 are supported.
4988 The test (<expression> ::= <symbol>'Defined) is true only if
4989 the symbol has been defined in the definition file or by a @code{-D}
4990 switch on the command line. Otherwise, the test is false.
4992 The equality tests are case insensitive, as are all the preprocessor lines.
4994 If the symbol referenced is not defined in the symbol definitions file,
4995 then the effect depends on whether or not switch @code{-u}
4996 is specified. If so, then the symbol is treated as if it had the value
4997 false and the test fails. If this switch is not specified, then
4998 it is an error to reference an undefined symbol. It is also an error to
4999 reference a symbol that is defined with a value other than @code{True}
5000 or @code{False}.
5002 The use of the @code{not} operator inverts the sense of this logical test.
5003 The @code{not} operator cannot be combined with the @code{or} or @code{and}
5004 operators, without parentheses. For example, "if not X or Y then" is not
5005 allowed, but "if (not X) or Y then" and "if not (X or Y) then" are.
5007 The @code{then} keyword is optional as shown
5009 The @code{#} must be the first non-blank character on a line, but
5010 otherwise the format is free form. Spaces or tabs may appear between
5011 the @code{#} and the keyword. The keywords and the symbols are case
5012 insensitive as in normal Ada code. Comments may be used on a
5013 preprocessor line, but other than that, no other tokens may appear on a
5014 preprocessor line. Any number of @code{elsif} clauses can be present,
5015 including none at all. The @code{else} is optional, as in Ada.
5017 The @code{#} marking the start of a preprocessor line must be the first
5018 non-blank character on the line, i.e., it must be preceded only by
5019 spaces or horizontal tabs.
5021 Symbol substitution outside of preprocessor lines is obtained by using
5022 the sequence:
5024 @example
5025 $symbol
5026 @end example
5028 anywhere within a source line, except in a comment or within a
5029 string literal. The identifier
5030 following the @code{$} must match one of the symbols defined in the symbol
5031 definition file, and the result is to substitute the value of the
5032 symbol in place of @code{$symbol} in the output file.
5034 Note that although the substitution of strings within a string literal
5035 is not possible, it is possible to have a symbol whose defined value is
5036 a string literal. So instead of setting XYZ to @code{hello} and writing:
5038 @example
5039 Header : String := "$XYZ";
5040 @end example
5042 you should set XYZ to @code{"hello"} and write:
5044 @example
5045 Header : String := $XYZ;
5046 @end example
5048 and then the substitution will occur as desired.
5050 @node Integrated Preprocessing,,Preprocessing with gnatprep,Conditional Compilation
5051 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id60}@anchor{b0}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model integrated-preprocessing}@anchor{18}
5052 @subsection Integrated Preprocessing
5055 As noted above, a file to be preprocessed consists of Ada source code
5056 in which preprocessing lines have been inserted. However,
5057 instead of using @code{gnatprep} to explicitly preprocess a file as a separate
5058 step before compilation, you can carry out the preprocessing implicitly
5059 as part of compilation. Such @emph{integrated preprocessing}, which is the common
5060 style with C, is performed when either or both of the following switches
5061 are passed to the compiler:
5063 @quotation
5066 @itemize *
5068 @item 
5069 @code{-gnatep}, which specifies the @emph{preprocessor data file}.
5070 This file dictates how the source files will be preprocessed (e.g., which
5071 symbol definition files apply to which sources).
5073 @item 
5074 @code{-gnateD}, which defines values for preprocessing symbols.
5075 @end itemize
5076 @end quotation
5078 Integrated preprocessing applies only to Ada source files, it is
5079 not available for configuration pragma files.
5081 With integrated preprocessing, the output from the preprocessor is not,
5082 by default, written to any external file. Instead it is passed
5083 internally to the compiler. To preserve the result of
5084 preprocessing in a file, either run @code{gnatprep}
5085 in standalone mode or else supply the @code{-gnateG} switch
5086 (described below) to the compiler.
5088 When using project files:
5090 @quotation
5093 @itemize *
5095 @item 
5096 the builder switch @code{-x} should be used if any Ada source is
5097 compiled with @code{gnatep=}, so that the compiler finds the
5098 @emph{preprocessor data file}.
5100 @item 
5101 the preprocessing data file and the symbol definition files should be
5102 located in the source directories of the project.
5103 @end itemize
5104 @end quotation
5106 Note that the @code{gnatmake} switch @code{-m} will almost
5107 always trigger recompilation for sources that are preprocessed,
5108 because @code{gnatmake} cannot compute the checksum of the source after
5109 preprocessing.
5111 The actual preprocessing function is described in detail in
5112 @ref{17,,Preprocessing with gnatprep}. This section explains the switches
5113 that relate to integrated preprocessing.
5115 @geindex -gnatep (gcc)
5118 @table @asis
5120 @item @code{-gnatep=@emph{preprocessor_data_file}}
5122 This switch specifies the file name (without directory
5123 information) of the preprocessor data file. Either place this file
5124 in one of the source directories, or, when using project
5125 files, reference the project file's directory via the
5126 @code{project_name'Project_Dir} project attribute; e.g:
5128 @quotation
5130 @example
5131 project Prj is
5132    package Compiler is
5133       for Switches ("Ada") use
5134         ("-gnatep=" & Prj'Project_Dir & "prep.def");
5135    end Compiler;
5136 end Prj;
5137 @end example
5138 @end quotation
5140 A preprocessor data file is a text file that contains @emph{preprocessor
5141 control lines}.  A preprocessor control line directs the preprocessing of
5142 either a particular source file, or, analogous to @code{others} in Ada,
5143 all sources not specified elsewhere in  the preprocessor data file.
5144 A preprocessor control line
5145 can optionally identify a @emph{definition file} that assigns values to
5146 preprocessor symbols, as well as a list of switches that relate to
5147 preprocessing.
5148 Empty lines and comments (using Ada syntax) are also permitted, with no
5149 semantic effect.
5151 Here's an example of a preprocessor data file:
5153 @quotation
5155 @example
5156 "toto.adb"  "prep.def" -u
5157 --  Preprocess toto.adb, using definition file prep.def
5158 --  Undefined symbols are treated as False
5160 * -c -DVERSION=V101
5161 --  Preprocess all other sources without using a definition file
5162 --  Suppressed lined are commented
5163 --  Symbol VERSION has the value V101
5165 "tata.adb" "prep2.def" -s
5166 --  Preprocess tata.adb, using definition file prep2.def
5167 --  List all symbols with their values
5168 @end example
5169 @end quotation
5171 A preprocessor control line has the following syntax:
5173 @quotation
5175 @example
5176 <preprocessor_control_line> ::=
5177    <preprocessor_input> [ <definition_file_name> ] @{ <switch> @}
5179 <preprocessor_input> ::= <source_file_name> | '*'
5181 <definition_file_name> ::= <string_literal>
5183 <source_file_name> := <string_literal>
5185 <switch> := (See below for list)
5186 @end example
5187 @end quotation
5189 Thus  each preprocessor control line starts with either a literal string or
5190 the character '*':
5193 @itemize *
5195 @item 
5196 A literal string is the file name (without directory information) of the source
5197 file that will be input to the preprocessor.
5199 @item 
5200 The character '*' is a wild-card indicator; the additional parameters on the line
5201 indicate the preprocessing for all the sources
5202 that are not specified explicitly on other lines (the order of the lines is not
5203 significant).
5204 @end itemize
5206 It is an error to have two lines with the same file name or two
5207 lines starting with the character '*'.
5209 After the file name or '*', an optional literal string specifies the name of
5210 the definition file to be used for preprocessing
5211 (@ref{ac,,Form of Definitions File}). The definition files are found by the
5212 compiler in one of the source directories. In some cases, when compiling
5213 a source in a directory other than the current directory, if the definition
5214 file is in the current directory, it may be necessary to add the current
5215 directory as a source directory through the @code{-I} switch; otherwise
5216 the compiler would not find the definition file.
5218 Finally, switches similar to those of @code{gnatprep} may optionally appear:
5221 @table @asis
5223 @item @code{-b}
5225 Causes both preprocessor lines and the lines deleted by
5226 preprocessing to be replaced by blank lines, preserving the line number.
5227 This switch is always implied; however, if specified after @code{-c}
5228 it cancels the effect of @code{-c}.
5230 @item @code{-c}
5232 Causes both preprocessor lines and the lines deleted
5233 by preprocessing to be retained as comments marked
5234 with the special string '@cite{--!}'.
5236 @item @code{-D@emph{symbol}=@emph{new_value}}
5238 Define or redefine @code{symbol} to have @code{new_value} as its value.
5239 The permitted form for @code{symbol} is either an Ada identifier, or any Ada reserved word
5240 aside from @code{if},
5241 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
5242 The permitted form for @code{new_value} is a literal string, an Ada identifier or any Ada reserved
5243 word. A symbol declared with this switch replaces a symbol with the
5244 same name defined in a definition file.
5246 @item @code{-s}
5248 Causes a sorted list of symbol names and values to be
5249 listed on the standard output file.
5251 @item @code{-u}
5253 Causes undefined symbols to be treated as having the value @code{FALSE}
5254 in the context
5255 of a preprocessor test. In the absence of this option, an undefined symbol in
5256 a @code{#if} or @code{#elsif} test will be treated as an error.
5257 @end table
5258 @end table
5260 @geindex -gnateD (gcc)
5263 @table @asis
5265 @item @code{-gnateD@emph{symbol}[=@emph{new_value}]}
5267 Define or redefine @code{symbol} to have @code{new_value} as its value. If no value
5268 is supplied, then the value of @code{symbol} is @code{True}.
5269 The form of @code{symbol} is an identifier, following normal Ada (case-insensitive)
5270 rules for its syntax, and @code{new_value} is either an arbitrary string between double
5271 quotes or any sequence (including an empty sequence) of characters from the
5272 set (letters, digits, period, underline).
5273 Ada reserved words may be used as symbols, with the exceptions of @code{if},
5274 @code{else}, @code{elsif}, @code{end}, @code{and}, @code{or} and @code{then}.
5276 Examples:
5278 @quotation
5280 @example
5281 -gnateDToto=Tata
5282 -gnateDFoo
5283 -gnateDFoo=\"Foo-Bar\"
5284 @end example
5285 @end quotation
5287 A symbol declared with this switch on the command line replaces a
5288 symbol with the same name either in a definition file or specified with a
5289 switch @code{-D} in the preprocessor data file.
5291 This switch is similar to switch @code{-D} of @code{gnatprep}.
5293 @item @code{-gnateG}
5295 When integrated preprocessing is performed on source file @code{filename.extension},
5296 create or overwrite @code{filename.extension.prep} to contain
5297 the result of the preprocessing.
5298 For example if the source file is @code{foo.adb} then
5299 the output file will be @code{foo.adb.prep}.
5300 @end table
5302 @node Mixed Language Programming,GNAT and Other Compilation Models,Conditional Compilation,The GNAT Compilation Model
5303 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model mixed-language-programming}@anchor{44}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id61}@anchor{b1}
5304 @section Mixed Language Programming
5307 @geindex Mixed Language Programming
5309 This section describes how to develop a mixed-language program,
5310 with a focus on combining Ada with C or C++.
5312 @menu
5313 * Interfacing to C:: 
5314 * Calling Conventions:: 
5315 * Building Mixed Ada and C++ Programs:: 
5316 * Generating Ada Bindings for C and C++ headers:: 
5317 * Generating C Headers for Ada Specifications:: 
5319 @end menu
5321 @node Interfacing to C,Calling Conventions,,Mixed Language Programming
5322 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model interfacing-to-c}@anchor{b2}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id62}@anchor{b3}
5323 @subsection Interfacing to C
5326 Interfacing Ada with a foreign language such as C involves using
5327 compiler directives to import and/or export entity definitions in each
5328 language -- using @code{extern} statements in C, for instance, and the
5329 @code{Import}, @code{Export}, and @code{Convention} pragmas in Ada.
5330 A full treatment of these topics is provided in Appendix B, section 1
5331 of the Ada Reference Manual.
5333 There are two ways to build a program using GNAT that contains some Ada
5334 sources and some foreign language sources, depending on whether or not
5335 the main subprogram is written in Ada.  Here is a source example with
5336 the main subprogram in Ada:
5338 @example
5339 /* file1.c */
5340 #include <stdio.h>
5342 void print_num (int num)
5344   printf ("num is %d.\\n", num);
5345   return;
5347 @end example
5349 @example
5350 /* file2.c */
5352 /* num_from_Ada is declared in my_main.adb */
5353 extern int num_from_Ada;
5355 int get_num (void)
5357   return num_from_Ada;
5359 @end example
5361 @example
5362 --  my_main.adb
5363 procedure My_Main is
5365    --  Declare then export an Integer entity called num_from_Ada
5366    My_Num : Integer := 10;
5367    pragma Export (C, My_Num, "num_from_Ada");
5369    --  Declare an Ada function spec for Get_Num, then use
5370    --  C function get_num for the implementation.
5371    function Get_Num return Integer;
5372    pragma Import (C, Get_Num, "get_num");
5374    --  Declare an Ada procedure spec for Print_Num, then use
5375    --  C function print_num for the implementation.
5376    procedure Print_Num (Num : Integer);
5377    pragma Import (C, Print_Num, "print_num");
5379 begin
5380    Print_Num (Get_Num);
5381 end My_Main;
5382 @end example
5384 To build this example:
5387 @itemize *
5389 @item 
5390 First compile the foreign language files to
5391 generate object files:
5393 @example
5394 $ gcc -c file1.c
5395 $ gcc -c file2.c
5396 @end example
5398 @item 
5399 Then, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
5400 files:
5402 @example
5403 $ gnatmake -c my_main.adb
5404 @end example
5406 @item 
5407 Run the Ada binder on the Ada main program:
5409 @example
5410 $ gnatbind my_main.ali
5411 @end example
5413 @item 
5414 Link the Ada main program, the Ada objects and the other language
5415 objects:
5417 @example
5418 $ gnatlink my_main.ali file1.o file2.o
5419 @end example
5420 @end itemize
5422 The last three steps can be grouped in a single command:
5424 @example
5425 $ gnatmake my_main.adb -largs file1.o file2.o
5426 @end example
5428 @geindex Binder output file
5430 If the main program is in a language other than Ada, then you may have
5431 more than one entry point into the Ada subsystem. You must use a special
5432 binder option to generate callable routines that initialize and
5433 finalize the Ada units (@ref{b4,,Binding with Non-Ada Main Programs}).
5434 Calls to the initialization and finalization routines must be inserted
5435 in the main program, or some other appropriate point in the code. The
5436 call to initialize the Ada units must occur before the first Ada
5437 subprogram is called, and the call to finalize the Ada units must occur
5438 after the last Ada subprogram returns. The binder will place the
5439 initialization and finalization subprograms into the
5440 @code{b~xxx.adb} file where they can be accessed by your C
5441 sources.  To illustrate, we have the following example:
5443 @example
5444 /* main.c */
5445 extern void adainit (void);
5446 extern void adafinal (void);
5447 extern int add (int, int);
5448 extern int sub (int, int);
5450 int main (int argc, char *argv[])
5452    int a = 21, b = 7;
5454    adainit();
5456    /* Should print "21 + 7 = 28" */
5457    printf ("%d + %d = %d\\n", a, b, add (a, b));
5459    /* Should print "21 - 7 = 14" */
5460    printf ("%d - %d = %d\\n", a, b, sub (a, b));
5462    adafinal();
5464 @end example
5466 @example
5467 --  unit1.ads
5468 package Unit1 is
5469    function Add (A, B : Integer) return Integer;
5470    pragma Export (C, Add, "add");
5471 end Unit1;
5472 @end example
5474 @example
5475 --  unit1.adb
5476 package body Unit1 is
5477    function Add (A, B : Integer) return Integer is
5478    begin
5479       return A + B;
5480    end Add;
5481 end Unit1;
5482 @end example
5484 @example
5485 --  unit2.ads
5486 package Unit2 is
5487    function Sub (A, B : Integer) return Integer;
5488    pragma Export (C, Sub, "sub");
5489 end Unit2;
5490 @end example
5492 @example
5493 --  unit2.adb
5494 package body Unit2 is
5495    function Sub (A, B : Integer) return Integer is
5496    begin
5497       return A - B;
5498    end Sub;
5499 end Unit2;
5500 @end example
5502 The build procedure for this application is similar to the last
5503 example's:
5506 @itemize *
5508 @item 
5509 First, compile the foreign language files to generate object files:
5511 @example
5512 $ gcc -c main.c
5513 @end example
5515 @item 
5516 Next, compile the Ada units to produce a set of object files and ALI
5517 files:
5519 @example
5520 $ gnatmake -c unit1.adb
5521 $ gnatmake -c unit2.adb
5522 @end example
5524 @item 
5525 Run the Ada binder on every generated ALI file.  Make sure to use the
5526 @code{-n} option to specify a foreign main program:
5528 @example
5529 $ gnatbind -n unit1.ali unit2.ali
5530 @end example
5532 @item 
5533 Link the Ada main program, the Ada objects and the foreign language
5534 objects. You need only list the last ALI file here:
5536 @example
5537 $ gnatlink unit2.ali main.o -o exec_file
5538 @end example
5540 This procedure yields a binary executable called @code{exec_file}.
5541 @end itemize
5543 Depending on the circumstances (for example when your non-Ada main object
5544 does not provide symbol @code{main}), you may also need to instruct the
5545 GNAT linker not to include the standard startup objects by passing the
5546 @code{-nostartfiles} switch to @code{gnatlink}.
5548 @node Calling Conventions,Building Mixed Ada and C++ Programs,Interfacing to C,Mixed Language Programming
5549 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model calling-conventions}@anchor{b5}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id63}@anchor{b6}
5550 @subsection Calling Conventions
5553 @geindex Foreign Languages
5555 @geindex Calling Conventions
5557 GNAT follows standard calling sequence conventions and will thus interface
5558 to any other language that also follows these conventions. The following
5559 Convention identifiers are recognized by GNAT:
5561 @geindex Interfacing to Ada
5563 @geindex Other Ada compilers
5565 @geindex Convention Ada
5568 @table @asis
5570 @item @code{Ada}
5572 This indicates that the standard Ada calling sequence will be
5573 used and all Ada data items may be passed without any limitations in the
5574 case where GNAT is used to generate both the caller and callee. It is also
5575 possible to mix GNAT generated code and code generated by another Ada
5576 compiler. In this case, the data types should be restricted to simple
5577 cases, including primitive types. Whether complex data types can be passed
5578 depends on the situation. Probably it is safe to pass simple arrays, such
5579 as arrays of integers or floats. Records may or may not work, depending
5580 on whether both compilers lay them out identically. Complex structures
5581 involving variant records, access parameters, tasks, or protected types,
5582 are unlikely to be able to be passed.
5584 Note that in the case of GNAT running
5585 on a platform that supports HP Ada 83, a higher degree of compatibility
5586 can be guaranteed, and in particular records are laid out in an identical
5587 manner in the two compilers. Note also that if output from two different
5588 compilers is mixed, the program is responsible for dealing with elaboration
5589 issues. Probably the safest approach is to write the main program in the
5590 version of Ada other than GNAT, so that it takes care of its own elaboration
5591 requirements, and then call the GNAT-generated adainit procedure to ensure
5592 elaboration of the GNAT components. Consult the documentation of the other
5593 Ada compiler for further details on elaboration.
5595 However, it is not possible to mix the tasking run time of GNAT and
5596 HP Ada 83, All the tasking operations must either be entirely within
5597 GNAT compiled sections of the program, or entirely within HP Ada 83
5598 compiled sections of the program.
5599 @end table
5601 @geindex Interfacing to Assembly
5603 @geindex Convention Assembler
5606 @table @asis
5608 @item @code{Assembler}
5610 Specifies assembler as the convention. In practice this has the
5611 same effect as convention Ada (but is not equivalent in the sense of being
5612 considered the same convention).
5613 @end table
5615 @geindex Convention Asm
5617 @geindex Asm
5620 @table @asis
5622 @item @code{Asm}
5624 Equivalent to Assembler.
5626 @geindex Interfacing to COBOL
5628 @geindex Convention COBOL
5629 @end table
5631 @geindex COBOL
5634 @table @asis
5636 @item @code{COBOL}
5638 Data will be passed according to the conventions described
5639 in section B.4 of the Ada Reference Manual.
5640 @end table
5642 @geindex C
5644 @geindex Interfacing to C
5646 @geindex Convention C
5649 @table @asis
5651 @item @code{C}
5653 Data will be passed according to the conventions described
5654 in section B.3 of the Ada Reference Manual.
5656 A note on interfacing to a C 'varargs' function:
5658 @quotation
5660 @geindex C varargs function
5662 @geindex Interfacing to C varargs function
5664 @geindex varargs function interfaces
5666 In C, @code{varargs} allows a function to take a variable number of
5667 arguments. There is no direct equivalent in this to Ada. One
5668 approach that can be used is to create a C wrapper for each
5669 different profile and then interface to this C wrapper. For
5670 example, to print an @code{int} value using @code{printf},
5671 create a C function @code{printfi} that takes two arguments, a
5672 pointer to a string and an int, and calls @code{printf}.
5673 Then in the Ada program, use pragma @code{Import} to
5674 interface to @code{printfi}.
5676 It may work on some platforms to directly interface to
5677 a @code{varargs} function by providing a specific Ada profile
5678 for a particular call. However, this does not work on
5679 all platforms, since there is no guarantee that the
5680 calling sequence for a two argument normal C function
5681 is the same as for calling a @code{varargs} C function with
5682 the same two arguments.
5683 @end quotation
5684 @end table
5686 @geindex Convention Default
5688 @geindex Default
5691 @table @asis
5693 @item @code{Default}
5695 Equivalent to C.
5696 @end table
5698 @geindex Convention External
5700 @geindex External
5703 @table @asis
5705 @item @code{External}
5707 Equivalent to C.
5708 @end table
5710 @geindex C++
5712 @geindex Interfacing to C++
5714 @geindex Convention C++
5717 @table @asis
5719 @item @code{C_Plus_Plus} (or @code{CPP})
5721 This stands for C++. For most purposes this is identical to C.
5722 See the separate description of the specialized GNAT pragmas relating to
5723 C++ interfacing for further details.
5724 @end table
5726 @geindex Fortran
5728 @geindex Interfacing to Fortran
5730 @geindex Convention Fortran
5733 @table @asis
5735 @item @code{Fortran}
5737 Data will be passed according to the conventions described
5738 in section B.5 of the Ada Reference Manual.
5740 @item @code{Intrinsic}
5742 This applies to an intrinsic operation, as defined in the Ada
5743 Reference Manual. If a pragma Import (Intrinsic) applies to a subprogram,
5744 this means that the body of the subprogram is provided by the compiler itself,
5745 usually by means of an efficient code sequence, and that the user does not
5746 supply an explicit body for it. In an application program, the pragma may
5747 be applied to the following sets of names:
5750 @itemize *
5752 @item 
5753 Rotate_Left, Rotate_Right, Shift_Left, Shift_Right, Shift_Right_Arithmetic.
5754 The corresponding subprogram declaration must have
5755 two formal parameters. The
5756 first one must be a signed integer type or a modular type with a binary
5757 modulus, and the second parameter must be of type Natural.
5758 The return type must be the same as the type of the first argument. The size
5759 of this type can only be 8, 16, 32, or 64.
5761 @item 
5762 Binary arithmetic operators: '+', '-', '*', '/'.
5763 The corresponding operator declaration must have parameters and result type
5764 that have the same root numeric type (for example, all three are long_float
5765 types). This simplifies the definition of operations that use type checking
5766 to perform dimensional checks:
5767 @end itemize
5769 @example
5770   type Distance is new Long_Float;
5771   type Time     is new Long_Float;
5772   type Velocity is new Long_Float;
5773   function "/" (D : Distance; T : Time)
5774     return Velocity;
5775   pragma Import (Intrinsic, "/");
5777 This common idiom is often programmed with a generic definition and an
5778 explicit body. The pragma makes it simpler to introduce such declarations.
5779 It incurs no overhead in compilation time or code size, because it is
5780 implemented as a single machine instruction.
5781 @end example
5784 @itemize *
5786 @item 
5787 General subprogram entities. This is used  to bind an Ada subprogram
5788 declaration to
5789 a compiler builtin by name with back-ends where such interfaces are
5790 available. A typical example is the set of @code{__builtin} functions
5791 exposed by the GCC back-end, as in the following example:
5793 @example
5794 function builtin_sqrt (F : Float) return Float;
5795 pragma Import (Intrinsic, builtin_sqrt, "__builtin_sqrtf");
5796 @end example
5798 Most of the GCC builtins are accessible this way, and as for other
5799 import conventions (e.g. C), it is the user's responsibility to ensure
5800 that the Ada subprogram profile matches the underlying builtin
5801 expectations.
5802 @end itemize
5803 @end table
5805 @geindex Stdcall
5807 @geindex Convention Stdcall
5810 @table @asis
5812 @item @code{Stdcall}
5814 This is relevant only to Windows implementations of GNAT,
5815 and specifies that the @code{Stdcall} calling sequence will be used,
5816 as defined by the NT API. Nevertheless, to ease building
5817 cross-platform bindings this convention will be handled as a @code{C} calling
5818 convention on non-Windows platforms.
5819 @end table
5821 @geindex DLL
5823 @geindex Convention DLL
5826 @table @asis
5828 @item @code{DLL}
5830 This is equivalent to @code{Stdcall}.
5831 @end table
5833 @geindex Win32
5835 @geindex Convention Win32
5838 @table @asis
5840 @item @code{Win32}
5842 This is equivalent to @code{Stdcall}.
5843 @end table
5845 @geindex Stubbed
5847 @geindex Convention Stubbed
5850 @table @asis
5852 @item @code{Stubbed}
5854 This is a special convention that indicates that the compiler
5855 should provide a stub body that raises @code{Program_Error}.
5856 @end table
5858 GNAT additionally provides a useful pragma @code{Convention_Identifier}
5859 that can be used to parameterize conventions and allow additional synonyms
5860 to be specified. For example if you have legacy code in which the convention
5861 identifier Fortran77 was used for Fortran, you can use the configuration
5862 pragma:
5864 @example
5865 pragma Convention_Identifier (Fortran77, Fortran);
5866 @end example
5868 And from now on the identifier Fortran77 may be used as a convention
5869 identifier (for example in an @code{Import} pragma) with the same
5870 meaning as Fortran.
5872 @node Building Mixed Ada and C++ Programs,Generating Ada Bindings for C and C++ headers,Calling Conventions,Mixed Language Programming
5873 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id64}@anchor{b7}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model building-mixed-ada-and-c-programs}@anchor{b8}
5874 @subsection Building Mixed Ada and C++ Programs
5877 A programmer inexperienced with mixed-language development may find that
5878 building an application containing both Ada and C++ code can be a
5879 challenge.  This section gives a few hints that should make this task easier.
5881 @menu
5882 * Interfacing to C++:: 
5883 * Linking a Mixed C++ & Ada Program:: 
5884 * A Simple Example:: 
5885 * Interfacing with C++ constructors:: 
5886 * Interfacing with C++ at the Class Level:: 
5888 @end menu
5890 @node Interfacing to C++,Linking a Mixed C++ & Ada Program,,Building Mixed Ada and C++ Programs
5891 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id65}@anchor{b9}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id66}@anchor{ba}
5892 @subsubsection Interfacing to C++
5895 GNAT supports interfacing with the G++ compiler (or any C++ compiler
5896 generating code that is compatible with the G++ Application Binary
5897 Interface ---see @indicateurl{http://www.codesourcery.com/archives/cxx-abi}).
5899 Interfacing can be done at 3 levels: simple data, subprograms, and
5900 classes. In the first two cases, GNAT offers a specific @code{Convention C_Plus_Plus}
5901 (or @code{CPP}) that behaves exactly like @code{Convention C}.
5902 Usually, C++ mangles the names of subprograms. To generate proper mangled
5903 names automatically, see @ref{19,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers}).
5904 This problem can also be addressed manually in two ways:
5907 @itemize *
5909 @item 
5910 by modifying the C++ code in order to force a C convention using
5911 the @code{extern "C"} syntax.
5913 @item 
5914 by figuring out the mangled name (using e.g. @code{nm}) and using it as the
5915 Link_Name argument of the pragma import.
5916 @end itemize
5918 Interfacing at the class level can be achieved by using the GNAT specific
5919 pragmas such as @code{CPP_Constructor}.  See the @cite{GNAT_Reference_Manual} for additional information.
5921 @node Linking a Mixed C++ & Ada Program,A Simple Example,Interfacing to C++,Building Mixed Ada and C++ Programs
5922 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model linking-a-mixed-c-ada-program}@anchor{bb}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model linking-a-mixed-c-and-ada-program}@anchor{bc}
5923 @subsubsection Linking a Mixed C++ & Ada Program
5926 Usually the linker of the C++ development system must be used to link
5927 mixed applications because most C++ systems will resolve elaboration
5928 issues (such as calling constructors on global class instances)
5929 transparently during the link phase. GNAT has been adapted to ease the
5930 use of a foreign linker for the last phase. Three cases can be
5931 considered:
5934 @itemize *
5936 @item 
5937 Using GNAT and G++ (GNU C++ compiler) from the same GCC installation:
5938 The C++ linker can simply be called by using the C++ specific driver
5939 called @code{g++}.
5941 Note that if the C++ code uses inline functions, you will need to
5942 compile your C++ code with the @code{-fkeep-inline-functions} switch in
5943 order to provide an existing function implementation that the Ada code can
5944 link with.
5946 @example
5947 $ g++ -c -fkeep-inline-functions file1.C
5948 $ g++ -c -fkeep-inline-functions file2.C
5949 $ gnatmake ada_unit -largs file1.o file2.o --LINK=g++
5950 @end example
5952 @item 
5953 Using GNAT and G++ from two different GCC installations: If both
5954 compilers are on the :envvar`PATH`, the previous method may be used. It is
5955 important to note that environment variables such as
5956 @geindex C_INCLUDE_PATH
5957 @geindex environment variable; C_INCLUDE_PATH
5958 @code{C_INCLUDE_PATH}, 
5959 @geindex GCC_EXEC_PREFIX
5960 @geindex environment variable; GCC_EXEC_PREFIX
5961 @code{GCC_EXEC_PREFIX},
5962 @geindex BINUTILS_ROOT
5963 @geindex environment variable; BINUTILS_ROOT
5964 @code{BINUTILS_ROOT}, and
5965 @geindex GCC_ROOT
5966 @geindex environment variable; GCC_ROOT
5967 @code{GCC_ROOT} will affect both compilers
5968 at the same time and may make one of the two compilers operate
5969 improperly if set during invocation of the wrong compiler.  It is also
5970 very important that the linker uses the proper @code{libgcc.a} GCC
5971 library -- that is, the one from the C++ compiler installation. The
5972 implicit link command as suggested in the @code{gnatmake} command
5973 from the former example can be replaced by an explicit link command with
5974 the full-verbosity option in order to verify which library is used:
5976 @example
5977 $ gnatbind ada_unit
5978 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=c++
5979 @end example
5981 If there is a problem due to interfering environment variables, it can
5982 be worked around by using an intermediate script. The following example
5983 shows the proper script to use when GNAT has not been installed at its
5984 default location and g++ has been installed at its default location:
5986 @example
5987 $ cat ./my_script
5988 #!/bin/sh
5989 unset BINUTILS_ROOT
5990 unset GCC_ROOT
5991 c++ $*
5992 $ gnatlink -v -v ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
5993 @end example
5995 @item 
5996 Using a non-GNU C++ compiler: The commands previously described can be
5997 used to insure that the C++ linker is used. Nonetheless, you need to add
5998 a few more parameters to the link command line, depending on the exception
5999 mechanism used.
6001 If the @code{setjmp} / @code{longjmp} exception mechanism is used, only the paths
6002 to the @code{libgcc} libraries are required:
6004 @example
6005 $ cat ./my_script
6006 #!/bin/sh
6007 CC $* gcc -print-file-name=libgcc.a gcc -print-file-name=libgcc_eh.a
6008 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
6009 @end example
6011 where CC is the name of the non-GNU C++ compiler.
6013 If the "zero cost" exception mechanism is used, and the platform
6014 supports automatic registration of exception tables (e.g., Solaris),
6015 paths to more objects are required:
6017 @example
6018 $ cat ./my_script
6019 #!/bin/sh
6020 CC gcc -print-file-name=crtbegin.o $* \\
6021 gcc -print-file-name=libgcc.a gcc -print-file-name=libgcc_eh.a \\
6022 gcc -print-file-name=crtend.o
6023 $ gnatlink ada_unit file1.o file2.o --LINK=./my_script
6024 @end example
6026 If the "zero cost exception" mechanism is used, and the platform
6027 doesn't support automatic registration of exception tables (e.g., HP-UX
6028 or AIX), the simple approach described above will not work and
6029 a pre-linking phase using GNAT will be necessary.
6030 @end itemize
6032 Another alternative is to use the @code{gprbuild} multi-language builder
6033 which has a large knowledge base and knows how to link Ada and C++ code
6034 together automatically in most cases.
6036 @node A Simple Example,Interfacing with C++ constructors,Linking a Mixed C++ & Ada Program,Building Mixed Ada and C++ Programs
6037 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id67}@anchor{bd}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model a-simple-example}@anchor{be}
6038 @subsubsection A Simple Example
6041 The following example, provided as part of the GNAT examples, shows how
6042 to achieve procedural interfacing between Ada and C++ in both
6043 directions. The C++ class A has two methods. The first method is exported
6044 to Ada by the means of an extern C wrapper function. The second method
6045 calls an Ada subprogram. On the Ada side, The C++ calls are modelled by
6046 a limited record with a layout comparable to the C++ class. The Ada
6047 subprogram, in turn, calls the C++ method. So, starting from the C++
6048 main program, the process passes back and forth between the two
6049 languages.
6051 Here are the compilation commands:
6053 @example
6054 $ gnatmake -c simple_cpp_interface
6055 $ g++ -c cpp_main.C
6056 $ g++ -c ex7.C
6057 $ gnatbind -n simple_cpp_interface
6058 $ gnatlink simple_cpp_interface -o cpp_main --LINK=g++ -lstdc++ ex7.o cpp_main.o
6059 @end example
6061 Here are the corresponding sources:
6063 @example
6064 //cpp_main.C
6066 #include "ex7.h"
6068 extern "C" @{
6069   void adainit (void);
6070   void adafinal (void);
6071   void method1 (A *t);
6074 void method1 (A *t)
6076   t->method1 ();
6079 int main ()
6081   A obj;
6082   adainit ();
6083   obj.method2 (3030);
6084   adafinal ();
6086 @end example
6088 @example
6089 //ex7.h
6091 class Origin @{
6092  public:
6093   int o_value;
6095 class A : public Origin @{
6096  public:
6097   void method1 (void);
6098   void method2 (int v);
6099   A();
6100   int   a_value;
6102 @end example
6104 @example
6105 //ex7.C
6107 #include "ex7.h"
6108 #include <stdio.h>
6110 extern "C" @{ void ada_method2 (A *t, int v);@}
6112 void A::method1 (void)
6114   a_value = 2020;
6115   printf ("in A::method1, a_value = %d \\n",a_value);
6118 void A::method2 (int v)
6120    ada_method2 (this, v);
6121    printf ("in A::method2, a_value = %d \\n",a_value);
6124 A::A(void)
6126    a_value = 1010;
6127   printf ("in A::A, a_value = %d \\n",a_value);
6129 @end example
6131 @example
6132 -- simple_cpp_interface.ads
6133 with System;
6134 package Simple_Cpp_Interface is
6135    type A is limited
6136       record
6137          Vptr    : System.Address;
6138          O_Value : Integer;
6139          A_Value : Integer;
6140       end record;
6141    pragma Convention (C, A);
6143    procedure Method1 (This : in out A);
6144    pragma Import (C, Method1);
6146    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer);
6147    pragma Export (C, Ada_Method2);
6149 end Simple_Cpp_Interface;
6150 @end example
6152 @example
6153 -- simple_cpp_interface.adb
6154 package body Simple_Cpp_Interface is
6156    procedure Ada_Method2 (This : in out A; V : Integer) is
6157    begin
6158       Method1 (This);
6159       This.A_Value := V;
6160    end Ada_Method2;
6162 end Simple_Cpp_Interface;
6163 @end example
6165 @node Interfacing with C++ constructors,Interfacing with C++ at the Class Level,A Simple Example,Building Mixed Ada and C++ Programs
6166 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id68}@anchor{bf}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model interfacing-with-c-constructors}@anchor{c0}
6167 @subsubsection Interfacing with C++ constructors
6170 In order to interface with C++ constructors GNAT provides the
6171 @code{pragma CPP_Constructor} (see the @cite{GNAT_Reference_Manual}
6172 for additional information).
6173 In this section we present some common uses of C++ constructors
6174 in mixed-languages programs in GNAT.
6176 Let us assume that we need to interface with the following
6177 C++ class:
6179 @example
6180 class Root @{
6181 public:
6182   int  a_value;
6183   int  b_value;
6184   virtual int Get_Value ();
6185   Root();              // Default constructor
6186   Root(int v);         // 1st non-default constructor
6187   Root(int v, int w);  // 2nd non-default constructor
6189 @end example
6191 For this purpose we can write the following package spec (further
6192 information on how to build this spec is available in
6193 @ref{c1,,Interfacing with C++ at the Class Level} and
6194 @ref{19,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers}).
6196 @example
6197 with Interfaces.C; use Interfaces.C;
6198 package Pkg_Root is
6199   type Root is tagged limited record
6200      A_Value : int;
6201      B_Value : int;
6202   end record;
6203   pragma Import (CPP, Root);
6205   function Get_Value (Obj : Root) return int;
6206   pragma Import (CPP, Get_Value);
6208   function Constructor return Root;
6209   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ev");
6211   function Constructor (v : Integer) return Root;
6212   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Ei");
6214   function Constructor (v, w : Integer) return Root;
6215   pragma Cpp_Constructor (Constructor, "_ZN4RootC1Eii");
6216 end Pkg_Root;
6217 @end example
6219 On the Ada side the constructor is represented by a function (whose
6220 name is arbitrary) that returns the classwide type corresponding to
6221 the imported C++ class. Although the constructor is described as a
6222 function, it is typically a procedure with an extra implicit argument
6223 (the object being initialized) at the implementation level. GNAT
6224 issues the appropriate call, whatever it is, to get the object
6225 properly initialized.
6227 Constructors can only appear in the following contexts:
6230 @itemize *
6232 @item 
6233 On the right side of an initialization of an object of type @code{T}.
6235 @item 
6236 On the right side of an initialization of a record component of type @code{T}.
6238 @item 
6239 In an Ada 2005 limited aggregate.
6241 @item 
6242 In an Ada 2005 nested limited aggregate.
6244 @item 
6245 In an Ada 2005 limited aggregate that initializes an object built in
6246 place by an extended return statement.
6247 @end itemize
6249 In a declaration of an object whose type is a class imported from C++,
6250 either the default C++ constructor is implicitly called by GNAT, or
6251 else the required C++ constructor must be explicitly called in the
6252 expression that initializes the object. For example:
6254 @example
6255 Obj1 : Root;
6256 Obj2 : Root := Constructor;
6257 Obj3 : Root := Constructor (v => 10);
6258 Obj4 : Root := Constructor (30, 40);
6259 @end example
6261 The first two declarations are equivalent: in both cases the default C++
6262 constructor is invoked (in the former case the call to the constructor is
6263 implicit, and in the latter case the call is explicit in the object
6264 declaration). @code{Obj3} is initialized by the C++ non-default constructor
6265 that takes an integer argument, and @code{Obj4} is initialized by the
6266 non-default C++ constructor that takes two integers.
6268 Let us derive the imported C++ class in the Ada side. For example:
6270 @example
6271 type DT is new Root with record
6272    C_Value : Natural := 2009;
6273 end record;
6274 @end example
6276 In this case the components DT inherited from the C++ side must be
6277 initialized by a C++ constructor, and the additional Ada components
6278 of type DT are initialized by GNAT. The initialization of such an
6279 object is done either by default, or by means of a function returning
6280 an aggregate of type DT, or by means of an extension aggregate.
6282 @example
6283 Obj5 : DT;
6284 Obj6 : DT := Function_Returning_DT (50);
6285 Obj7 : DT := (Constructor (30,40) with C_Value => 50);
6286 @end example
6288 The declaration of @code{Obj5} invokes the default constructors: the
6289 C++ default constructor of the parent type takes care of the initialization
6290 of the components inherited from Root, and GNAT takes care of the default
6291 initialization of the additional Ada components of type DT (that is,
6292 @code{C_Value} is initialized to value 2009). The order of invocation of
6293 the constructors is consistent with the order of elaboration required by
6294 Ada and C++. That is, the constructor of the parent type is always called
6295 before the constructor of the derived type.
6297 Let us now consider a record that has components whose type is imported
6298 from C++. For example:
6300 @example
6301 type Rec1 is limited record
6302    Data1 : Root := Constructor (10);
6303    Value : Natural := 1000;
6304 end record;
6306 type Rec2 (D : Integer := 20) is limited record
6307    Rec   : Rec1;
6308    Data2 : Root := Constructor (D, 30);
6309 end record;
6310 @end example
6312 The initialization of an object of type @code{Rec2} will call the
6313 non-default C++ constructors specified for the imported components.
6314 For example:
6316 @example
6317 Obj8 : Rec2 (40);
6318 @end example
6320 Using Ada 2005 we can use limited aggregates to initialize an object
6321 invoking C++ constructors that differ from those specified in the type
6322 declarations. For example:
6324 @example
6325 Obj9 : Rec2 := (Rec => (Data1 => Constructor (15, 16),
6326                         others => <>),
6327                 others => <>);
6328 @end example
6330 The above declaration uses an Ada 2005 limited aggregate to
6331 initialize @code{Obj9}, and the C++ constructor that has two integer
6332 arguments is invoked to initialize the @code{Data1} component instead
6333 of the constructor specified in the declaration of type @code{Rec1}. In
6334 Ada 2005 the box in the aggregate indicates that unspecified components
6335 are initialized using the expression (if any) available in the component
6336 declaration. That is, in this case discriminant @code{D} is initialized
6337 to value @code{20}, @code{Value} is initialized to value 1000, and the
6338 non-default C++ constructor that handles two integers takes care of
6339 initializing component @code{Data2} with values @code{20,30}.
6341 In Ada 2005 we can use the extended return statement to build the Ada
6342 equivalent to C++ non-default constructors. For example:
6344 @example
6345 function Constructor (V : Integer) return Rec2 is
6346 begin
6347    return Obj : Rec2 := (Rec => (Data1  => Constructor (V, 20),
6348                                  others => <>),
6349                          others => <>) do
6350       --  Further actions required for construction of
6351       --  objects of type Rec2
6352       ...
6353    end record;
6354 end Constructor;
6355 @end example
6357 In this example the extended return statement construct is used to
6358 build in place the returned object whose components are initialized
6359 by means of a limited aggregate. Any further action associated with
6360 the constructor can be placed inside the construct.
6362 @node Interfacing with C++ at the Class Level,,Interfacing with C++ constructors,Building Mixed Ada and C++ Programs
6363 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model interfacing-with-c-at-the-class-level}@anchor{c1}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id69}@anchor{c2}
6364 @subsubsection Interfacing with C++ at the Class Level
6367 In this section we demonstrate the GNAT features for interfacing with
6368 C++ by means of an example making use of Ada 2005 abstract interface
6369 types. This example consists of a classification of animals; classes
6370 have been used to model our main classification of animals, and
6371 interfaces provide support for the management of secondary
6372 classifications. We first demonstrate a case in which the types and
6373 constructors are defined on the C++ side and imported from the Ada
6374 side, and latter the reverse case.
6376 The root of our derivation will be the @code{Animal} class, with a
6377 single private attribute (the @code{Age} of the animal), a constructor,
6378 and two public primitives to set and get the value of this attribute.
6380 @example
6381 class Animal @{
6382  public:
6383    virtual void Set_Age (int New_Age);
6384    virtual int Age ();
6385    Animal() @{Age_Count = 0;@};
6386  private:
6387    int Age_Count;
6389 @end example
6391 Abstract interface types are defined in C++ by means of classes with pure
6392 virtual functions and no data members. In our example we will use two
6393 interfaces that provide support for the common management of @code{Carnivore}
6394 and @code{Domestic} animals:
6396 @example
6397 class Carnivore @{
6398 public:
6399    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
6402 class Domestic @{
6403 public:
6404    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
6406 @end example
6408 Using these declarations, we can now say that a @code{Dog} is an animal that is
6409 both Carnivore and Domestic, that is:
6411 @example
6412 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
6413  public:
6414    virtual int  Number_Of_Teeth ();
6415    virtual void Set_Owner (char* Name);
6417    Dog(); // Constructor
6418  private:
6419    int  Tooth_Count;
6420    char *Owner;
6422 @end example
6424 In the following examples we will assume that the previous declarations are
6425 located in a file named @code{animals.h}. The following package demonstrates
6426 how to import these C++ declarations from the Ada side:
6428 @example
6429 with Interfaces.C.Strings; use Interfaces.C.Strings;
6430 package Animals is
6431   type Carnivore is limited interface;
6432   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
6433   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
6434      return Natural is abstract;
6436   type Domestic is limited interface;
6437   pragma Convention (C_Plus_Plus, Domestic);
6438   procedure Set_Owner
6439     (X    : in out Domestic;
6440      Name : Chars_Ptr) is abstract;
6442   type Animal is tagged limited record
6443     Age : Natural;
6444   end record;
6445   pragma Import (C_Plus_Plus, Animal);
6447   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
6448   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Age);
6450   function Age (X : Animal) return Integer;
6451   pragma Import (C_Plus_Plus, Age);
6453   function New_Animal return Animal;
6454   pragma CPP_Constructor (New_Animal);
6455   pragma Import (CPP, New_Animal, "_ZN6AnimalC1Ev");
6457   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
6458     Tooth_Count : Natural;
6459     Owner       : Chars_Ptr;
6460   end record;
6461   pragma Import (C_Plus_Plus, Dog);
6463   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Natural;
6464   pragma Import (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
6466   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
6467   pragma Import (C_Plus_Plus, Set_Owner);
6469   function New_Dog return Dog;
6470   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
6471   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC2Ev");
6472 end Animals;
6473 @end example
6475 Thanks to the compatibility between GNAT run-time structures and the C++ ABI,
6476 interfacing with these C++ classes is easy. The only requirement is that all
6477 the primitives and components must be declared exactly in the same order in
6478 the two languages.
6480 Regarding the abstract interfaces, we must indicate to the GNAT compiler by
6481 means of a @code{pragma Convention (C_Plus_Plus)}, the convention used to pass
6482 the arguments to the called primitives will be the same as for C++. For the
6483 imported classes we use @code{pragma Import} with convention @code{C_Plus_Plus}
6484 to indicate that they have been defined on the C++ side; this is required
6485 because the dispatch table associated with these tagged types will be built
6486 in the C++ side and therefore will not contain the predefined Ada primitives
6487 which Ada would otherwise expect.
6489 As the reader can see there is no need to indicate the C++ mangled names
6490 associated with each subprogram because it is assumed that all the calls to
6491 these primitives will be dispatching calls. The only exception is the
6492 constructor, which must be registered with the compiler by means of
6493 @code{pragma CPP_Constructor} and needs to provide its associated C++
6494 mangled name because the Ada compiler generates direct calls to it.
6496 With the above packages we can now declare objects of type Dog on the Ada side
6497 and dispatch calls to the corresponding subprograms on the C++ side. We can
6498 also extend the tagged type Dog with further fields and primitives, and
6499 override some of its C++ primitives on the Ada side. For example, here we have
6500 a type derivation defined on the Ada side that inherits all the dispatching
6501 primitives of the ancestor from the C++ side.
6503 @example
6504 with Animals; use Animals;
6505 package Vaccinated_Animals is
6506   type Vaccinated_Dog is new Dog with null record;
6507   function Vaccination_Expired (A : Vaccinated_Dog) return Boolean;
6508 end Vaccinated_Animals;
6509 @end example
6511 It is important to note that, because of the ABI compatibility, the programmer
6512 does not need to add any further information to indicate either the object
6513 layout or the dispatch table entry associated with each dispatching operation.
6515 Now let us define all the types and constructors on the Ada side and export
6516 them to C++, using the same hierarchy of our previous example:
6518 @example
6519 with Interfaces.C.Strings;
6520 use Interfaces.C.Strings;
6521 package Animals is
6522   type Carnivore is limited interface;
6523   pragma Convention (C_Plus_Plus, Carnivore);
6524   function Number_Of_Teeth (X : Carnivore)
6525      return Natural is abstract;
6527   type Domestic is limited interface;
6528   pragma Convention (C_Plus_Plus, Domestic);
6529   procedure Set_Owner
6530     (X    : in out Domestic;
6531      Name : Chars_Ptr) is abstract;
6533   type Animal is tagged record
6534     Age : Natural;
6535   end record;
6536   pragma Convention (C_Plus_Plus, Animal);
6538   procedure Set_Age (X : in out Animal; Age : Integer);
6539   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Age);
6541   function Age (X : Animal) return Integer;
6542   pragma Export (C_Plus_Plus, Age);
6544   function New_Animal return Animal'Class;
6545   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Animal);
6547   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
6548     Tooth_Count : Natural;
6549     Owner       : String (1 .. 30);
6550   end record;
6551   pragma Convention (C_Plus_Plus, Dog);
6553   function Number_Of_Teeth (A : Dog) return Natural;
6554   pragma Export (C_Plus_Plus, Number_Of_Teeth);
6556   procedure Set_Owner (A : in out Dog; Name : Chars_Ptr);
6557   pragma Export (C_Plus_Plus, Set_Owner);
6559   function New_Dog return Dog'Class;
6560   pragma Export (C_Plus_Plus, New_Dog);
6561 end Animals;
6562 @end example
6564 Compared with our previous example the only differences are the use of
6565 @code{pragma Convention} (instead of @code{pragma Import}), and the use of
6566 @code{pragma Export} to indicate to the GNAT compiler that the primitives will
6567 be available to C++. Thanks to the ABI compatibility, on the C++ side there is
6568 nothing else to be done; as explained above, the only requirement is that all
6569 the primitives and components are declared in exactly the same order.
6571 For completeness, let us see a brief C++ main program that uses the
6572 declarations available in @code{animals.h} (presented in our first example) to
6573 import and use the declarations from the Ada side, properly initializing and
6574 finalizing the Ada run-time system along the way:
6576 @example
6577 #include "animals.h"
6578 #include <iostream>
6579 using namespace std;
6581 void Check_Carnivore (Carnivore *obj) @{...@}
6582 void Check_Domestic (Domestic *obj)   @{...@}
6583 void Check_Animal (Animal *obj)       @{...@}
6584 void Check_Dog (Dog *obj)             @{...@}
6586 extern "C" @{
6587   void adainit (void);
6588   void adafinal (void);
6589   Dog* new_dog ();
6592 void test ()
6594   Dog *obj = new_dog();  // Ada constructor
6595   Check_Carnivore (obj); // Check secondary DT
6596   Check_Domestic (obj);  // Check secondary DT
6597   Check_Animal (obj);    // Check primary DT
6598   Check_Dog (obj);       // Check primary DT
6601 int main ()
6603   adainit ();  test();  adafinal ();
6604   return 0;
6606 @end example
6608 @node Generating Ada Bindings for C and C++ headers,Generating C Headers for Ada Specifications,Building Mixed Ada and C++ Programs,Mixed Language Programming
6609 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id70}@anchor{c3}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-ada-bindings-for-c-and-c-headers}@anchor{19}
6610 @subsection Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6613 @geindex Binding generation (for C and C++ headers)
6615 @geindex C headers (binding generation)
6617 @geindex C++ headers (binding generation)
6619 GNAT includes a binding generator for C and C++ headers which is
6620 intended to do 95% of the tedious work of generating Ada specs from C
6621 or C++ header files.
6623 Note that this capability is not intended to generate 100% correct Ada specs,
6624 and will is some cases require manual adjustments, although it can often
6625 be used out of the box in practice.
6627 Some of the known limitations include:
6630 @itemize *
6632 @item 
6633 only very simple character constant macros are translated into Ada
6634 constants. Function macros (macros with arguments) are partially translated
6635 as comments, to be completed manually if needed.
6637 @item 
6638 some extensions (e.g. vector types) are not supported
6640 @item 
6641 pointers to pointers or complex structures are mapped to System.Address
6643 @item 
6644 identifiers with identical name (except casing) will generate compilation
6645 errors (e.g. @code{shm_get} vs @code{SHM_GET}).
6646 @end itemize
6648 The code generated is using the Ada 2005 syntax, which makes it
6649 easier to interface with other languages than previous versions of Ada.
6651 @menu
6652 * Running the Binding Generator:: 
6653 * Generating Bindings for C++ Headers:: 
6654 * Switches:: 
6656 @end menu
6658 @node Running the Binding Generator,Generating Bindings for C++ Headers,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6659 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id71}@anchor{c4}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model running-the-binding-generator}@anchor{c5}
6660 @subsubsection Running the Binding Generator
6663 The binding generator is part of the @code{gcc} compiler and can be
6664 invoked via the @code{-fdump-ada-spec} switch, which will generate Ada
6665 spec files for the header files specified on the command line, and all
6666 header files needed by these files transitively. For example:
6668 @example
6669 $ g++ -c -fdump-ada-spec -C /usr/include/time.h
6670 $ gcc -c -gnat05 *.ads
6671 @end example
6673 will generate, under GNU/Linux, the following files: @code{time_h.ads},
6674 @code{bits_time_h.ads}, @code{stddef_h.ads}, @code{bits_types_h.ads} which
6675 correspond to the files @code{/usr/include/time.h},
6676 @code{/usr/include/bits/time.h}, etc..., and will then compile these Ada specs
6677 in Ada 2005 mode.
6679 The @code{-C} switch tells @code{gcc} to extract comments from headers,
6680 and will attempt to generate corresponding Ada comments.
6682 If you want to generate a single Ada file and not the transitive closure, you
6683 can use instead the @code{-fdump-ada-spec-slim} switch.
6685 You can optionally specify a parent unit, of which all generated units will
6686 be children, using @code{-fada-spec-parent=@emph{unit}}.
6688 Note that we recommend when possible to use the @emph{g++} driver to
6689 generate bindings, even for most C headers, since this will in general
6690 generate better Ada specs. For generating bindings for C++ headers, it is
6691 mandatory to use the @emph{g++} command, or @emph{gcc -x c++} which
6692 is equivalent in this case. If @emph{g++} cannot work on your C headers
6693 because of incompatibilities between C and C++, then you can fallback to
6694 @code{gcc} instead.
6696 For an example of better bindings generated from the C++ front-end,
6697 the name of the parameters (when available) are actually ignored by the C
6698 front-end. Consider the following C header:
6700 @example
6701 extern void foo (int variable);
6702 @end example
6704 with the C front-end, @code{variable} is ignored, and the above is handled as:
6706 @example
6707 extern void foo (int);
6708 @end example
6710 generating a generic:
6712 @example
6713 procedure foo (param1 : int);
6714 @end example
6716 with the C++ front-end, the name is available, and we generate:
6718 @example
6719 procedure foo (variable : int);
6720 @end example
6722 In some cases, the generated bindings will be more complete or more meaningful
6723 when defining some macros, which you can do via the @code{-D} switch. This
6724 is for example the case with @code{Xlib.h} under GNU/Linux:
6726 @example
6727 $ g++ -c -fdump-ada-spec -DXLIB_ILLEGAL_ACCESS -C /usr/include/X11/Xlib.h
6728 @end example
6730 The above will generate more complete bindings than a straight call without
6731 the @code{-DXLIB_ILLEGAL_ACCESS} switch.
6733 In other cases, it is not possible to parse a header file in a stand-alone
6734 manner, because other include files need to be included first. In this
6735 case, the solution is to create a small header file including the needed
6736 @code{#include} and possible @code{#define} directives. For example, to
6737 generate Ada bindings for @code{readline/readline.h}, you need to first
6738 include @code{stdio.h}, so you can create a file with the following two
6739 lines in e.g. @code{readline1.h}:
6741 @example
6742 #include <stdio.h>
6743 #include <readline/readline.h>
6744 @end example
6746 and then generate Ada bindings from this file:
6748 @example
6749 $ g++ -c -fdump-ada-spec readline1.h
6750 @end example
6752 @node Generating Bindings for C++ Headers,Switches,Running the Binding Generator,Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6753 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id72}@anchor{c6}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-bindings-for-c-headers}@anchor{c7}
6754 @subsubsection Generating Bindings for C++ Headers
6757 Generating bindings for C++ headers is done using the same options, always
6758 with the @emph{g++} compiler. Note that generating Ada spec from C++ headers is a
6759 much more complex job and support for C++ headers is much more limited that
6760 support for C headers. As a result, you will need to modify the resulting
6761 bindings by hand more extensively when using C++ headers.
6763 In this mode, C++ classes will be mapped to Ada tagged types, constructors
6764 will be mapped using the @code{CPP_Constructor} pragma, and when possible,
6765 multiple inheritance of abstract classes will be mapped to Ada interfaces
6766 (see the @emph{Interfacing to C++} section in the @cite{GNAT Reference Manual}
6767 for additional information on interfacing to C++).
6769 For example, given the following C++ header file:
6771 @example
6772 class Carnivore @{
6773 public:
6774    virtual int Number_Of_Teeth () = 0;
6777 class Domestic @{
6778 public:
6779    virtual void Set_Owner (char* Name) = 0;
6782 class Animal @{
6783 public:
6784   int Age_Count;
6785   virtual void Set_Age (int New_Age);
6788 class Dog : Animal, Carnivore, Domestic @{
6789  public:
6790   int  Tooth_Count;
6791   char *Owner;
6793   virtual int  Number_Of_Teeth ();
6794   virtual void Set_Owner (char* Name);
6796   Dog();
6798 @end example
6800 The corresponding Ada code is generated:
6802 @example
6803 package Class_Carnivore is
6804   type Carnivore is limited interface;
6805   pragma Import (CPP, Carnivore);
6807   function Number_Of_Teeth (this : access Carnivore) return int is abstract;
6808 end;
6809 use Class_Carnivore;
6811 package Class_Domestic is
6812   type Domestic is limited interface;
6813   pragma Import (CPP, Domestic);
6815   procedure Set_Owner
6816     (this : access Domestic;
6817      Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr) is abstract;
6818 end;
6819 use Class_Domestic;
6821 package Class_Animal is
6822   type Animal is tagged limited record
6823     Age_Count : aliased int;
6824   end record;
6825   pragma Import (CPP, Animal);
6827   procedure Set_Age (this : access Animal; New_Age : int);
6828   pragma Import (CPP, Set_Age, "_ZN6Animal7Set_AgeEi");
6829 end;
6830 use Class_Animal;
6832 package Class_Dog is
6833   type Dog is new Animal and Carnivore and Domestic with record
6834     Tooth_Count : aliased int;
6835     Owner : Interfaces.C.Strings.chars_ptr;
6836   end record;
6837   pragma Import (CPP, Dog);
6839   function Number_Of_Teeth (this : access Dog) return int;
6840   pragma Import (CPP, Number_Of_Teeth, "_ZN3Dog15Number_Of_TeethEv");
6842   procedure Set_Owner
6843     (this : access Dog; Name : Interfaces.C.Strings.chars_ptr);
6844   pragma Import (CPP, Set_Owner, "_ZN3Dog9Set_OwnerEPc");
6846   function New_Dog return Dog;
6847   pragma CPP_Constructor (New_Dog);
6848   pragma Import (CPP, New_Dog, "_ZN3DogC1Ev");
6849 end;
6850 use Class_Dog;
6851 @end example
6853 @node Switches,,Generating Bindings for C++ Headers,Generating Ada Bindings for C and C++ headers
6854 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches}@anchor{c8}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model switches-for-ada-binding-generation}@anchor{c9}
6855 @subsubsection Switches
6858 @geindex -fdump-ada-spec (gcc)
6861 @table @asis
6863 @item @code{-fdump-ada-spec}
6865 Generate Ada spec files for the given header files transitively (including
6866 all header files that these headers depend upon).
6867 @end table
6869 @geindex -fdump-ada-spec-slim (gcc)
6872 @table @asis
6874 @item @code{-fdump-ada-spec-slim}
6876 Generate Ada spec files for the header files specified on the command line
6877 only.
6878 @end table
6880 @geindex -fada-spec-parent (gcc)
6883 @table @asis
6885 @item @code{-fada-spec-parent=@emph{unit}}
6887 Specifies that all files generated by @code{-fdump-ada-spec} are
6888 to be child units of the specified parent unit.
6889 @end table
6891 @geindex -C (gcc)
6894 @table @asis
6896 @item @code{-C}
6898 Extract comments from headers and generate Ada comments in the Ada spec files.
6899 @end table
6901 @node Generating C Headers for Ada Specifications,,Generating Ada Bindings for C and C++ headers,Mixed Language Programming
6902 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model generating-c-headers-for-ada-specifications}@anchor{ca}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id73}@anchor{cb}
6903 @subsection Generating C Headers for Ada Specifications
6906 @geindex Binding generation (for Ada specs)
6908 @geindex C headers (binding generation)
6910 GNAT includes a C header generator for Ada specifications which supports
6911 Ada types that have a direct mapping to C types. This includes in particular
6912 support for:
6915 @itemize *
6917 @item 
6918 Scalar types
6920 @item 
6921 Constrained arrays
6923 @item 
6924 Records (untagged)
6926 @item 
6927 Composition of the above types
6929 @item 
6930 Constant declarations
6932 @item 
6933 Object declarations
6935 @item 
6936 Subprogram declarations
6937 @end itemize
6939 @menu
6940 * Running the C Header Generator:: 
6942 @end menu
6944 @node Running the C Header Generator,,,Generating C Headers for Ada Specifications
6945 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model running-the-c-header-generator}@anchor{cc}
6946 @subsubsection Running the C Header Generator
6949 The C header generator is part of the GNAT compiler and can be invoked via
6950 the @code{-gnatceg} combination of switches, which will generate a @code{.h}
6951 file corresponding to the given input file (Ada spec or body). Note that
6952 only spec files are processed in any case, so giving a spec or a body file
6953 as input is equivalent. For example:
6955 @example
6956 $ gcc -c -gnatceg pack1.ads
6957 @end example
6959 will generate a self-contained file called @code{pack1.h} including
6960 common definitions from the Ada Standard package, followed by the
6961 definitions included in @code{pack1.ads}, as well as all the other units
6962 withed by this file.
6964 For instance, given the following Ada files:
6966 @example
6967 package Pack2 is
6968    type Int is range 1 .. 10;
6969 end Pack2;
6970 @end example
6972 @example
6973 with Pack2;
6975 package Pack1 is
6976    type Rec is record
6977       Field1, Field2 : Pack2.Int;
6978    end record;
6980    Global : Rec := (1, 2);
6982    procedure Proc1 (R : Rec);
6983    procedure Proc2 (R : in out Rec);
6984 end Pack1;
6985 @end example
6987 The above @code{gcc} command will generate the following @code{pack1.h} file:
6989 @example
6990 /* Standard definitions skipped */
6991 #ifndef PACK2_ADS
6992 #define PACK2_ADS
6993 typedef short_short_integer pack2__TintB;
6994 typedef pack2__TintB pack2__int;
6995 #endif /* PACK2_ADS */
6997 #ifndef PACK1_ADS
6998 #define PACK1_ADS
6999 typedef struct _pack1__rec @{
7000   pack2__int field1;
7001   pack2__int field2;
7002 @} pack1__rec;
7003 extern pack1__rec pack1__global;
7004 extern void pack1__proc1(const pack1__rec r);
7005 extern void pack1__proc2(pack1__rec *r);
7006 #endif /* PACK1_ADS */
7007 @end example
7009 You can then @code{include} @code{pack1.h} from a C source file and use the types,
7010 call subprograms, reference objects, and constants.
7012 @node GNAT and Other Compilation Models,Using GNAT Files with External Tools,Mixed Language Programming,The GNAT Compilation Model
7013 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id74}@anchor{cd}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model gnat-and-other-compilation-models}@anchor{45}
7014 @section GNAT and Other Compilation Models
7017 This section compares the GNAT model with the approaches taken in
7018 other environents, first the C/C++ model and then the mechanism that
7019 has been used in other Ada systems, in particular those traditionally
7020 used for Ada 83.
7022 @menu
7023 * Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models:: 
7024 * Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models:: 
7026 @end menu
7028 @node Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models,Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models,,GNAT and Other Compilation Models
7029 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model comparison-between-gnat-and-c-c-compilation-models}@anchor{ce}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id75}@anchor{cf}
7030 @subsection Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models
7033 The GNAT model of compilation is close to the C and C++ models. You can
7034 think of Ada specs as corresponding to header files in C. As in C, you
7035 don't need to compile specs; they are compiled when they are used. The
7036 Ada @emph{with} is similar in effect to the @code{#include} of a C
7037 header.
7039 One notable difference is that, in Ada, you may compile specs separately
7040 to check them for semantic and syntactic accuracy. This is not always
7041 possible with C headers because they are fragments of programs that have
7042 less specific syntactic or semantic rules.
7044 The other major difference is the requirement for running the binder,
7045 which performs two important functions. First, it checks for
7046 consistency. In C or C++, the only defense against assembling
7047 inconsistent programs lies outside the compiler, in a makefile, for
7048 example. The binder satisfies the Ada requirement that it be impossible
7049 to construct an inconsistent program when the compiler is used in normal
7050 mode.
7052 @geindex Elaboration order control
7054 The other important function of the binder is to deal with elaboration
7055 issues. There are also elaboration issues in C++ that are handled
7056 automatically. This automatic handling has the advantage of being
7057 simpler to use, but the C++ programmer has no control over elaboration.
7058 Where @code{gnatbind} might complain there was no valid order of
7059 elaboration, a C++ compiler would simply construct a program that
7060 malfunctioned at run time.
7062 @node Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models,,Comparison between GNAT and C/C++ Compilation Models,GNAT and Other Compilation Models
7063 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model comparison-between-gnat-and-conventional-ada-library-models}@anchor{d0}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id76}@anchor{d1}
7064 @subsection Comparison between GNAT and Conventional Ada Library Models
7067 This section is intended for Ada programmers who have
7068 used an Ada compiler implementing the traditional Ada library
7069 model, as described in the Ada Reference Manual.
7071 @geindex GNAT library
7073 In GNAT, there is no 'library' in the normal sense. Instead, the set of
7074 source files themselves acts as the library. Compiling Ada programs does
7075 not generate any centralized information, but rather an object file and
7076 a ALI file, which are of interest only to the binder and linker.
7077 In a traditional system, the compiler reads information not only from
7078 the source file being compiled, but also from the centralized library.
7079 This means that the effect of a compilation depends on what has been
7080 previously compiled. In particular:
7083 @itemize *
7085 @item 
7086 When a unit is @emph{with}ed, the unit seen by the compiler corresponds
7087 to the version of the unit most recently compiled into the library.
7089 @item 
7090 Inlining is effective only if the necessary body has already been
7091 compiled into the library.
7093 @item 
7094 Compiling a unit may obsolete other units in the library.
7095 @end itemize
7097 In GNAT, compiling one unit never affects the compilation of any other
7098 units because the compiler reads only source files. Only changes to source
7099 files can affect the results of a compilation. In particular:
7102 @itemize *
7104 @item 
7105 When a unit is @emph{with}ed, the unit seen by the compiler corresponds
7106 to the source version of the unit that is currently accessible to the
7107 compiler.
7109 @geindex Inlining
7111 @item 
7112 Inlining requires the appropriate source files for the package or
7113 subprogram bodies to be available to the compiler. Inlining is always
7114 effective, independent of the order in which units are compiled.
7116 @item 
7117 Compiling a unit never affects any other compilations. The editing of
7118 sources may cause previous compilations to be out of date if they
7119 depended on the source file being modified.
7120 @end itemize
7122 The most important result of these differences is that order of compilation
7123 is never significant in GNAT. There is no situation in which one is
7124 required to do one compilation before another. What shows up as order of
7125 compilation requirements in the traditional Ada library becomes, in
7126 GNAT, simple source dependencies; in other words, there is only a set
7127 of rules saying what source files must be present when a file is
7128 compiled.
7130 @node Using GNAT Files with External Tools,,GNAT and Other Compilation Models,The GNAT Compilation Model
7131 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-gnat-files-with-external-tools}@anchor{1a}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id77}@anchor{d2}
7132 @section Using GNAT Files with External Tools
7135 This section explains how files that are produced by GNAT may be
7136 used with tools designed for other languages.
7138 @menu
7139 * Using Other Utility Programs with GNAT:: 
7140 * The External Symbol Naming Scheme of GNAT:: 
7142 @end menu
7144 @node Using Other Utility Programs with GNAT,The External Symbol Naming Scheme of GNAT,,Using GNAT Files with External Tools
7145 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model using-other-utility-programs-with-gnat}@anchor{d3}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id78}@anchor{d4}
7146 @subsection Using Other Utility Programs with GNAT
7149 The object files generated by GNAT are in standard system format and in
7150 particular the debugging information uses this format. This means
7151 programs generated by GNAT can be used with existing utilities that
7152 depend on these formats.
7154 In general, any utility program that works with C will also often work with
7155 Ada programs generated by GNAT. This includes software utilities such as
7156 gprof (a profiling program), gdb (the FSF debugger), and utilities such
7157 as Purify.
7159 @node The External Symbol Naming Scheme of GNAT,,Using Other Utility Programs with GNAT,Using GNAT Files with External Tools
7160 @anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model the-external-symbol-naming-scheme-of-gnat}@anchor{d5}@anchor{gnat_ugn/the_gnat_compilation_model id79}@anchor{d6}
7161 @subsection The External Symbol Naming Scheme of GNAT
7164 In order to interpret the output from GNAT, when using tools that are
7165 originally intended for use with other languages, it is useful to
7166 understand the conventions used to generate link names from the Ada
7167 entity names.
7169 All link names are in all lowercase letters. With the exception of library
7170 procedure names, the mechanism used is simply to use the full expanded
7171 Ada name with dots replaced by double underscores. For example, suppose
7172 we have the following package spec:
7174 @example
7175 package QRS is
7176    MN : Integer;
7177 end QRS;
7178 @end example
7180 @geindex pragma Export
7182 The variable @code{MN} has a full expanded Ada name of @code{QRS.MN}, so
7183 the corresponding link name is @code{qrs__mn}.
7184 Of course if a @code{pragma Export} is used this may be overridden:
7186 @example
7187 package Exports is
7188    Var1 : Integer;
7189    pragma Export (Var1, C, External_Name => "var1_name");
7190    Var2 : Integer;
7191    pragma Export (Var2, C, Link_Name => "var2_link_name");
7192 end Exports;
7193 @end example
7195 In this case, the link name for @code{Var1} is whatever link name the
7196 C compiler would assign for the C function @code{var1_name}. This typically
7197 would be either @code{var1_name} or @code{_var1_name}, depending on operating
7198 system conventions, but other possibilities exist. The link name for
7199 @code{Var2} is @code{var2_link_name}, and this is not operating system
7200 dependent.
7202 One exception occurs for library level procedures. A potential ambiguity
7203 arises between the required name @code{_main} for the C main program,
7204 and the name we would otherwise assign to an Ada library level procedure
7205 called @code{Main} (which might well not be the main program).
7207 To avoid this ambiguity, we attach the prefix @code{_ada_} to such
7208 names. So if we have a library level procedure such as:
7210 @example
7211 procedure Hello (S : String);
7212 @end example
7214 the external name of this procedure will be @code{_ada_hello}.
7216 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
7218 @node Building Executable Programs with GNAT,GNAT Utility Programs,The GNAT Compilation Model,Top
7219 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat building-executable-programs-with-gnat}@anchor{a}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat doc}@anchor{d7}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id1}@anchor{d8}
7220 @chapter Building Executable Programs with GNAT
7223 This chapter describes first the gnatmake tool
7224 (@ref{1b,,Building with gnatmake}),
7225 which automatically determines the set of sources
7226 needed by an Ada compilation unit and executes the necessary
7227 (re)compilations, binding and linking.
7228 It also explains how to use each tool individually: the
7229 compiler (gcc, see @ref{1c,,Compiling with gcc}),
7230 binder (gnatbind, see @ref{1d,,Binding with gnatbind}),
7231 and linker (gnatlink, see @ref{1e,,Linking with gnatlink})
7232 to build executable programs.
7233 Finally, this chapter provides examples of
7234 how to make use of the general GNU make mechanism
7235 in a GNAT context (see @ref{1f,,Using the GNU make Utility}).
7238 @menu
7239 * Building with gnatmake:: 
7240 * Compiling with gcc:: 
7241 * Compiler Switches:: 
7242 * Linker Switches:: 
7243 * Binding with gnatbind:: 
7244 * Linking with gnatlink:: 
7245 * Using the GNU make Utility:: 
7247 @end menu
7249 @node Building with gnatmake,Compiling with gcc,,Building Executable Programs with GNAT
7250 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat the-gnat-make-program-gnatmake}@anchor{1b}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat building-with-gnatmake}@anchor{d9}
7251 @section Building with @code{gnatmake}
7254 @geindex gnatmake
7256 A typical development cycle when working on an Ada program consists of
7257 the following steps:
7260 @enumerate 
7262 @item 
7263 Edit some sources to fix bugs;
7265 @item 
7266 Add enhancements;
7268 @item 
7269 Compile all sources affected;
7271 @item 
7272 Rebind and relink; and
7274 @item 
7275 Test.
7276 @end enumerate
7278 @geindex Dependency rules (compilation)
7280 The third step in particular can be tricky, because not only do the modified
7281 files have to be compiled, but any files depending on these files must also be
7282 recompiled. The dependency rules in Ada can be quite complex, especially
7283 in the presence of overloading, @code{use} clauses, generics and inlined
7284 subprograms.
7286 @code{gnatmake} automatically takes care of the third and fourth steps
7287 of this process. It determines which sources need to be compiled,
7288 compiles them, and binds and links the resulting object files.
7290 Unlike some other Ada make programs, the dependencies are always
7291 accurately recomputed from the new sources. The source based approach of
7292 the GNAT compilation model makes this possible. This means that if
7293 changes to the source program cause corresponding changes in
7294 dependencies, they will always be tracked exactly correctly by
7295 @code{gnatmake}.
7297 Note that for advanced forms of project structure, we recommend creating
7298 a project file as explained in the @emph{GNAT_Project_Manager} chapter in the
7299 @emph{GPRbuild User's Guide}, and using the
7300 @code{gprbuild} tool which supports building with project files and works similarly
7301 to @code{gnatmake}.
7303 @menu
7304 * Running gnatmake:: 
7305 * Switches for gnatmake:: 
7306 * Mode Switches for gnatmake:: 
7307 * Notes on the Command Line:: 
7308 * How gnatmake Works:: 
7309 * Examples of gnatmake Usage:: 
7311 @end menu
7313 @node Running gnatmake,Switches for gnatmake,,Building with gnatmake
7314 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat running-gnatmake}@anchor{da}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id2}@anchor{db}
7315 @subsection Running @code{gnatmake}
7318 The usual form of the @code{gnatmake} command is
7320 @example
7321 $ gnatmake [<switches>] <file_name> [<file_names>] [<mode_switches>]
7322 @end example
7324 The only required argument is one @code{file_name}, which specifies
7325 a compilation unit that is a main program. Several @code{file_names} can be
7326 specified: this will result in several executables being built.
7327 If @code{switches} are present, they can be placed before the first
7328 @code{file_name}, between @code{file_names} or after the last @code{file_name}.
7329 If @code{mode_switches} are present, they must always be placed after
7330 the last @code{file_name} and all @code{switches}.
7332 If you are using standard file extensions (@code{.adb} and
7333 @code{.ads}), then the
7334 extension may be omitted from the @code{file_name} arguments. However, if
7335 you are using non-standard extensions, then it is required that the
7336 extension be given. A relative or absolute directory path can be
7337 specified in a @code{file_name}, in which case, the input source file will
7338 be searched for in the specified directory only. Otherwise, the input
7339 source file will first be searched in the directory where
7340 @code{gnatmake} was invoked and if it is not found, it will be search on
7341 the source path of the compiler as described in
7342 @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
7344 All @code{gnatmake} output (except when you specify @code{-M}) is sent to
7345 @code{stderr}. The output produced by the
7346 @code{-M} switch is sent to @code{stdout}.
7348 @node Switches for gnatmake,Mode Switches for gnatmake,Running gnatmake,Building with gnatmake
7349 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gnatmake}@anchor{dc}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id3}@anchor{dd}
7350 @subsection Switches for @code{gnatmake}
7353 You may specify any of the following switches to @code{gnatmake}:
7355 @geindex --version (gnatmake)
7358 @table @asis
7360 @item @code{--version}
7362 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
7363 @end table
7365 @geindex --help (gnatmake)
7368 @table @asis
7370 @item @code{--help}
7372 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
7373 all other options.
7374 @end table
7376 @geindex --GCC=compiler_name (gnatmake)
7379 @table @asis
7381 @item @code{--GCC=@emph{compiler_name}}
7383 Program used for compiling. The default is @code{gcc}. You need to use
7384 quotes around @code{compiler_name} if @code{compiler_name} contains
7385 spaces or other separator characters.
7386 As an example @code{--GCC="foo -x  -y"}
7387 will instruct @code{gnatmake} to use @code{foo -x -y} as your
7388 compiler. A limitation of this syntax is that the name and path name of
7389 the executable itself must not include any embedded spaces. Note that
7390 switch @code{-c} is always inserted after your command name. Thus in the
7391 above example the compiler command that will be used by @code{gnatmake}
7392 will be @code{foo -c -x -y}. If several @code{--GCC=compiler_name} are
7393 used, only the last @code{compiler_name} is taken into account. However,
7394 all the additional switches are also taken into account. Thus,
7395 @code{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
7396 @code{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
7397 @end table
7399 @geindex --GNATBIND=binder_name (gnatmake)
7402 @table @asis
7404 @item @code{--GNATBIND=@emph{binder_name}}
7406 Program used for binding. The default is @code{gnatbind}. You need to
7407 use quotes around @code{binder_name} if @code{binder_name} contains spaces
7408 or other separator characters.
7409 As an example @code{--GNATBIND="bar -x  -y"}
7410 will instruct @code{gnatmake} to use @code{bar -x -y} as your
7411 binder. Binder switches that are normally appended by @code{gnatmake}
7412 to @code{gnatbind} are now appended to the end of @code{bar -x -y}.
7413 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
7414 itself must not include any embedded spaces.
7415 @end table
7417 @geindex --GNATLINK=linker_name (gnatmake)
7420 @table @asis
7422 @item @code{--GNATLINK=@emph{linker_name}}
7424 Program used for linking. The default is @code{gnatlink}. You need to
7425 use quotes around @code{linker_name} if @code{linker_name} contains spaces
7426 or other separator characters.
7427 As an example @code{--GNATLINK="lan -x  -y"}
7428 will instruct @code{gnatmake} to use @code{lan -x -y} as your
7429 linker. Linker switches that are normally appended by @code{gnatmake} to
7430 @code{gnatlink} are now appended to the end of @code{lan -x -y}.
7431 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
7432 itself must not include any embedded spaces.
7434 @item @code{--create-map-file}
7436 When linking an executable, create a map file. The name of the map file
7437 has the same name as the executable with extension ".map".
7439 @item @code{--create-map-file=@emph{mapfile}}
7441 When linking an executable, create a map file with the specified name.
7442 @end table
7444 @geindex --create-missing-dirs (gnatmake)
7447 @table @asis
7449 @item @code{--create-missing-dirs}
7451 When using project files (@code{-P@emph{project}}), automatically create
7452 missing object directories, library directories and exec
7453 directories.
7455 @item @code{--single-compile-per-obj-dir}
7457 Disallow simultaneous compilations in the same object directory when
7458 project files are used.
7460 @item @code{--subdirs=@emph{subdir}}
7462 Actual object directory of each project file is the subdirectory subdir of the
7463 object directory specified or defaulted in the project file.
7465 @item @code{--unchecked-shared-lib-imports}
7467 By default, shared library projects are not allowed to import static library
7468 projects. When this switch is used on the command line, this restriction is
7469 relaxed.
7471 @item @code{--source-info=@emph{source info file}}
7473 Specify a source info file. This switch is active only when project files
7474 are used. If the source info file is specified as a relative path, then it is
7475 relative to the object directory of the main project. If the source info file
7476 does not exist, then after the Project Manager has successfully parsed and
7477 processed the project files and found the sources, it creates the source info
7478 file. If the source info file already exists and can be read successfully,
7479 then the Project Manager will get all the needed information about the sources
7480 from the source info file and will not look for them. This reduces the time
7481 to process the project files, especially when looking for sources that take a
7482 long time. If the source info file exists but cannot be parsed successfully,
7483 the Project Manager will attempt to recreate it. If the Project Manager fails
7484 to create the source info file, a message is issued, but gnatmake does not
7485 fail. @code{gnatmake} "trusts" the source info file. This means that
7486 if the source files have changed (addition, deletion, moving to a different
7487 source directory), then the source info file need to be deleted and recreated.
7488 @end table
7490 @geindex -a (gnatmake)
7493 @table @asis
7495 @item @code{-a}
7497 Consider all files in the make process, even the GNAT internal system
7498 files (for example, the predefined Ada library files), as well as any
7499 locked files. Locked files are files whose ALI file is write-protected.
7500 By default,
7501 @code{gnatmake} does not check these files,
7502 because the assumption is that the GNAT internal files are properly up
7503 to date, and also that any write protected ALI files have been properly
7504 installed. Note that if there is an installation problem, such that one
7505 of these files is not up to date, it will be properly caught by the
7506 binder.
7507 You may have to specify this switch if you are working on GNAT
7508 itself. The switch @code{-a} is also useful
7509 in conjunction with @code{-f}
7510 if you need to recompile an entire application,
7511 including run-time files, using special configuration pragmas,
7512 such as a @code{Normalize_Scalars} pragma.
7514 By default
7515 @code{gnatmake -a} compiles all GNAT
7516 internal files with
7517 @code{gcc -c -gnatpg} rather than @code{gcc -c}.
7518 @end table
7520 @geindex -b (gnatmake)
7523 @table @asis
7525 @item @code{-b}
7527 Bind only. Can be combined with @code{-c} to do
7528 compilation and binding, but no link.
7529 Can be combined with @code{-l}
7530 to do binding and linking. When not combined with
7531 @code{-c}
7532 all the units in the closure of the main program must have been previously
7533 compiled and must be up to date. The root unit specified by @code{file_name}
7534 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
7535 Project File is specified, with the ALI file extension.
7536 @end table
7538 @geindex -c (gnatmake)
7541 @table @asis
7543 @item @code{-c}
7545 Compile only. Do not perform binding, except when @code{-b}
7546 is also specified. Do not perform linking, except if both
7547 @code{-b} and
7548 @code{-l} are also specified.
7549 If the root unit specified by @code{file_name} is not a main unit, this is the
7550 default. Otherwise @code{gnatmake} will attempt binding and linking
7551 unless all objects are up to date and the executable is more recent than
7552 the objects.
7553 @end table
7555 @geindex -C (gnatmake)
7558 @table @asis
7560 @item @code{-C}
7562 Use a temporary mapping file. A mapping file is a way to communicate
7563 to the compiler two mappings: from unit names to file names (without
7564 any directory information) and from file names to path names (with
7565 full directory information). A mapping file can make the compiler's
7566 file searches faster, especially if there are many source directories,
7567 or the sources are read over a slow network connection. If
7568 @code{-P} is used, a mapping file is always used, so
7569 @code{-C} is unnecessary; in this case the mapping file
7570 is initially populated based on the project file. If
7571 @code{-C} is used without
7572 @code{-P},
7573 the mapping file is initially empty. Each invocation of the compiler
7574 will add any newly accessed sources to the mapping file.
7575 @end table
7577 @geindex -C= (gnatmake)
7580 @table @asis
7582 @item @code{-C=@emph{file}}
7584 Use a specific mapping file. The file, specified as a path name (absolute or
7585 relative) by this switch, should already exist, otherwise the switch is
7586 ineffective. The specified mapping file will be communicated to the compiler.
7587 This switch is not compatible with a project file
7588 (-P`file`) or with multiple compiling processes
7589 (-jnnn, when nnn is greater than 1).
7590 @end table
7592 @geindex -d (gnatmake)
7595 @table @asis
7597 @item @code{-d}
7599 Display progress for each source, up to date or not, as a single line:
7601 @example
7602 completed x out of y (zz%)
7603 @end example
7605 If the file needs to be compiled this is displayed after the invocation of
7606 the compiler. These lines are displayed even in quiet output mode.
7607 @end table
7609 @geindex -D (gnatmake)
7612 @table @asis
7614 @item @code{-D @emph{dir}}
7616 Put all object files and ALI file in directory @code{dir}.
7617 If the @code{-D} switch is not used, all object files
7618 and ALI files go in the current working directory.
7620 This switch cannot be used when using a project file.
7621 @end table
7623 @geindex -eI (gnatmake)
7626 @table @asis
7628 @item @code{-eI@emph{nnn}}
7630 Indicates that the main source is a multi-unit source and the rank of the unit
7631 in the source file is nnn. nnn needs to be a positive number and a valid
7632 index in the source. This switch cannot be used when @code{gnatmake} is
7633 invoked for several mains.
7634 @end table
7636 @geindex -eL (gnatmake)
7638 @geindex symbolic links
7641 @table @asis
7643 @item @code{-eL}
7645 Follow all symbolic links when processing project files.
7646 This should be used if your project uses symbolic links for files or
7647 directories, but is not needed in other cases.
7649 @geindex naming scheme
7651 This also assumes that no directory matches the naming scheme for files (for
7652 instance that you do not have a directory called "sources.ads" when using the
7653 default GNAT naming scheme).
7655 When you do not have to use this switch (i.e., by default), gnatmake is able to
7656 save a lot of system calls (several per source file and object file), which
7657 can result in a significant speed up to load and manipulate a project file,
7658 especially when using source files from a remote system.
7659 @end table
7661 @geindex -eS (gnatmake)
7664 @table @asis
7666 @item @code{-eS}
7668 Output the commands for the compiler, the binder and the linker
7669 on standard output,
7670 instead of standard error.
7671 @end table
7673 @geindex -f (gnatmake)
7676 @table @asis
7678 @item @code{-f}
7680 Force recompilations. Recompile all sources, even though some object
7681 files may be up to date, but don't recompile predefined or GNAT internal
7682 files or locked files (files with a write-protected ALI file),
7683 unless the @code{-a} switch is also specified.
7684 @end table
7686 @geindex -F (gnatmake)
7689 @table @asis
7691 @item @code{-F}
7693 When using project files, if some errors or warnings are detected during
7694 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
7695 -v), then error lines start with the full path name of the project
7696 file, rather than its simple file name.
7697 @end table
7699 @geindex -g (gnatmake)
7702 @table @asis
7704 @item @code{-g}
7706 Enable debugging. This switch is simply passed to the compiler and to the
7707 linker.
7708 @end table
7710 @geindex -i (gnatmake)
7713 @table @asis
7715 @item @code{-i}
7717 In normal mode, @code{gnatmake} compiles all object files and ALI files
7718 into the current directory. If the @code{-i} switch is used,
7719 then instead object files and ALI files that already exist are overwritten
7720 in place. This means that once a large project is organized into separate
7721 directories in the desired manner, then @code{gnatmake} will automatically
7722 maintain and update this organization. If no ALI files are found on the
7723 Ada object path (see @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}),
7724 the new object and ALI files are created in the
7725 directory containing the source being compiled. If another organization
7726 is desired, where objects and sources are kept in different directories,
7727 a useful technique is to create dummy ALI files in the desired directories.
7728 When detecting such a dummy file, @code{gnatmake} will be forced to
7729 recompile the corresponding source file, and it will be put the resulting
7730 object and ALI files in the directory where it found the dummy file.
7731 @end table
7733 @geindex -j (gnatmake)
7735 @geindex Parallel make
7738 @table @asis
7740 @item @code{-j@emph{n}}
7742 Use @code{n} processes to carry out the (re)compilations. On a multiprocessor
7743 machine compilations will occur in parallel. If @code{n} is 0, then the
7744 maximum number of parallel compilations is the number of core processors
7745 on the platform. In the event of compilation errors, messages from various
7746 compilations might get interspersed (but @code{gnatmake} will give you the
7747 full ordered list of failing compiles at the end). If this is problematic,
7748 rerun the make process with n set to 1 to get a clean list of messages.
7749 @end table
7751 @geindex -k (gnatmake)
7754 @table @asis
7756 @item @code{-k}
7758 Keep going. Continue as much as possible after a compilation error. To
7759 ease the programmer's task in case of compilation errors, the list of
7760 sources for which the compile fails is given when @code{gnatmake}
7761 terminates.
7763 If @code{gnatmake} is invoked with several @code{file_names} and with this
7764 switch, if there are compilation errors when building an executable,
7765 @code{gnatmake} will not attempt to build the following executables.
7766 @end table
7768 @geindex -l (gnatmake)
7771 @table @asis
7773 @item @code{-l}
7775 Link only. Can be combined with @code{-b} to binding
7776 and linking. Linking will not be performed if combined with
7777 @code{-c}
7778 but not with @code{-b}.
7779 When not combined with @code{-b}
7780 all the units in the closure of the main program must have been previously
7781 compiled and must be up to date, and the main program needs to have been bound.
7782 The root unit specified by @code{file_name}
7783 may be given without extension, with the source extension or, if no GNAT
7784 Project File is specified, with the ALI file extension.
7785 @end table
7787 @geindex -m (gnatmake)
7790 @table @asis
7792 @item @code{-m}
7794 Specify that the minimum necessary amount of recompilations
7795 be performed. In this mode @code{gnatmake} ignores time
7796 stamp differences when the only
7797 modifications to a source file consist in adding/removing comments,
7798 empty lines, spaces or tabs. This means that if you have changed the
7799 comments in a source file or have simply reformatted it, using this
7800 switch will tell @code{gnatmake} not to recompile files that depend on it
7801 (provided other sources on which these files depend have undergone no
7802 semantic modifications). Note that the debugging information may be
7803 out of date with respect to the sources if the @code{-m} switch causes
7804 a compilation to be switched, so the use of this switch represents a
7805 trade-off between compilation time and accurate debugging information.
7806 @end table
7808 @geindex Dependencies
7809 @geindex producing list
7811 @geindex -M (gnatmake)
7814 @table @asis
7816 @item @code{-M}
7818 Check if all objects are up to date. If they are, output the object
7819 dependences to @code{stdout} in a form that can be directly exploited in
7820 a @code{Makefile}. By default, each source file is prefixed with its
7821 (relative or absolute) directory name. This name is whatever you
7822 specified in the various @code{-aI}
7823 and @code{-I} switches. If you use
7824 @code{gnatmake -M}  @code{-q}
7825 (see below), only the source file names,
7826 without relative paths, are output. If you just specify the  @code{-M}
7827 switch, dependencies of the GNAT internal system files are omitted. This
7828 is typically what you want. If you also specify
7829 the @code{-a} switch,
7830 dependencies of the GNAT internal files are also listed. Note that
7831 dependencies of the objects in external Ada libraries (see
7832 switch  @code{-aL@emph{dir}} in the following list)
7833 are never reported.
7834 @end table
7836 @geindex -n (gnatmake)
7839 @table @asis
7841 @item @code{-n}
7843 Don't compile, bind, or link. Checks if all objects are up to date.
7844 If they are not, the full name of the first file that needs to be
7845 recompiled is printed.
7846 Repeated use of this option, followed by compiling the indicated source
7847 file, will eventually result in recompiling all required units.
7848 @end table
7850 @geindex -o (gnatmake)
7853 @table @asis
7855 @item @code{-o @emph{exec_name}}
7857 Output executable name. The name of the final executable program will be
7858 @code{exec_name}. If the @code{-o} switch is omitted the default
7859 name for the executable will be the name of the input file in appropriate form
7860 for an executable file on the host system.
7862 This switch cannot be used when invoking @code{gnatmake} with several
7863 @code{file_names}.
7864 @end table
7866 @geindex -p (gnatmake)
7869 @table @asis
7871 @item @code{-p}
7873 Same as @code{--create-missing-dirs}
7874 @end table
7876 @geindex -P (gnatmake)
7879 @table @asis
7881 @item @code{-P@emph{project}}
7883 Use project file @code{project}. Only one such switch can be used.
7884 @end table
7886 @c -- Comment:
7887 @c :ref:`gnatmake_and_Project_Files`.
7889 @geindex -q (gnatmake)
7892 @table @asis
7894 @item @code{-q}
7896 Quiet. When this flag is not set, the commands carried out by
7897 @code{gnatmake} are displayed.
7898 @end table
7900 @geindex -s (gnatmake)
7903 @table @asis
7905 @item @code{-s}
7907 Recompile if compiler switches have changed since last compilation.
7908 All compiler switches but -I and -o are taken into account in the
7909 following way:
7910 orders between different 'first letter' switches are ignored, but
7911 orders between same switches are taken into account. For example,
7912 @code{-O -O2} is different than @code{-O2 -O}, but @code{-g -O}
7913 is equivalent to @code{-O -g}.
7915 This switch is recommended when Integrated Preprocessing is used.
7916 @end table
7918 @geindex -u (gnatmake)
7921 @table @asis
7923 @item @code{-u}
7925 Unique. Recompile at most the main files. It implies -c. Combined with
7926 -f, it is equivalent to calling the compiler directly. Note that using
7927 -u with a project file and no main has a special meaning.
7928 @end table
7930 @c --Comment
7931 @c (See :ref:`Project_Files_and_Main_Subprograms`.)
7933 @geindex -U (gnatmake)
7936 @table @asis
7938 @item @code{-U}
7940 When used without a project file or with one or several mains on the command
7941 line, is equivalent to -u. When used with a project file and no main
7942 on the command line, all sources of all project files are checked and compiled
7943 if not up to date, and libraries are rebuilt, if necessary.
7944 @end table
7946 @geindex -v (gnatmake)
7949 @table @asis
7951 @item @code{-v}
7953 Verbose. Display the reason for all recompilations @code{gnatmake}
7954 decides are necessary, with the highest verbosity level.
7955 @end table
7957 @geindex -vl (gnatmake)
7960 @table @asis
7962 @item @code{-vl}
7964 Verbosity level Low. Display fewer lines than in verbosity Medium.
7965 @end table
7967 @geindex -vm (gnatmake)
7970 @table @asis
7972 @item @code{-vm}
7974 Verbosity level Medium. Potentially display fewer lines than in verbosity High.
7975 @end table
7977 @geindex -vm (gnatmake)
7980 @table @asis
7982 @item @code{-vh}
7984 Verbosity level High. Equivalent to -v.
7986 @item @code{-vP@emph{x}}
7988 Indicate the verbosity of the parsing of GNAT project files.
7989 See @ref{de,,Switches Related to Project Files}.
7990 @end table
7992 @geindex -x (gnatmake)
7995 @table @asis
7997 @item @code{-x}
7999 Indicate that sources that are not part of any Project File may be compiled.
8000 Normally, when using Project Files, only sources that are part of a Project
8001 File may be compile. When this switch is used, a source outside of all Project
8002 Files may be compiled. The ALI file and the object file will be put in the
8003 object directory of the main Project. The compilation switches used will only
8004 be those specified on the command line. Even when
8005 @code{-x} is used, mains specified on the
8006 command line need to be sources of a project file.
8008 @item @code{-X@emph{name}=@emph{value}}
8010 Indicate that external variable @code{name} has the value @code{value}.
8011 The Project Manager will use this value for occurrences of
8012 @code{external(name)} when parsing the project file.
8013 @ref{de,,Switches Related to Project Files}.
8014 @end table
8016 @geindex -z (gnatmake)
8019 @table @asis
8021 @item @code{-z}
8023 No main subprogram. Bind and link the program even if the unit name
8024 given on the command line is a package name. The resulting executable
8025 will execute the elaboration routines of the package and its closure,
8026 then the finalization routines.
8027 @end table
8029 @subsubheading GCC switches
8032 Any uppercase or multi-character switch that is not a @code{gnatmake} switch
8033 is passed to @code{gcc} (e.g., @code{-O}, @code{-gnato,} etc.)
8035 @subsubheading Source and library search path switches
8038 @geindex -aI (gnatmake)
8041 @table @asis
8043 @item @code{-aI@emph{dir}}
8045 When looking for source files also look in directory @code{dir}.
8046 The order in which source files search is undertaken is
8047 described in @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}.
8048 @end table
8050 @geindex -aL (gnatmake)
8053 @table @asis
8055 @item @code{-aL@emph{dir}}
8057 Consider @code{dir} as being an externally provided Ada library.
8058 Instructs @code{gnatmake} to skip compilation units whose @code{.ALI}
8059 files have been located in directory @code{dir}. This allows you to have
8060 missing bodies for the units in @code{dir} and to ignore out of date bodies
8061 for the same units. You still need to specify
8062 the location of the specs for these units by using the switches
8063 @code{-aI@emph{dir}}  or @code{-I@emph{dir}}.
8064 Note: this switch is provided for compatibility with previous versions
8065 of @code{gnatmake}. The easier method of causing standard libraries
8066 to be excluded from consideration is to write-protect the corresponding
8067 ALI files.
8068 @end table
8070 @geindex -aO (gnatmake)
8073 @table @asis
8075 @item @code{-aO@emph{dir}}
8077 When searching for library and object files, look in directory
8078 @code{dir}. The order in which library files are searched is described in
8079 @ref{8c,,Search Paths for gnatbind}.
8080 @end table
8082 @geindex Search paths
8083 @geindex for gnatmake
8085 @geindex -A (gnatmake)
8088 @table @asis
8090 @item @code{-A@emph{dir}}
8092 Equivalent to @code{-aL@emph{dir}} @code{-aI@emph{dir}}.
8094 @geindex -I (gnatmake)
8096 @item @code{-I@emph{dir}}
8098 Equivalent to @code{-aO@emph{dir} -aI@emph{dir}}.
8099 @end table
8101 @geindex -I- (gnatmake)
8103 @geindex Source files
8104 @geindex suppressing search
8107 @table @asis
8109 @item @code{-I-}
8111 Do not look for source files in the directory containing the source
8112 file named in the command line.
8113 Do not look for ALI or object files in the directory
8114 where @code{gnatmake} was invoked.
8115 @end table
8117 @geindex -L (gnatmake)
8119 @geindex Linker libraries
8122 @table @asis
8124 @item @code{-L@emph{dir}}
8126 Add directory @code{dir} to the list of directories in which the linker
8127 will search for libraries. This is equivalent to
8128 @code{-largs} @code{-L@emph{dir}}.
8129 Furthermore, under Windows, the sources pointed to by the libraries path
8130 set in the registry are not searched for.
8131 @end table
8133 @geindex -nostdinc (gnatmake)
8136 @table @asis
8138 @item @code{-nostdinc}
8140 Do not look for source files in the system default directory.
8141 @end table
8143 @geindex -nostdlib (gnatmake)
8146 @table @asis
8148 @item @code{-nostdlib}
8150 Do not look for library files in the system default directory.
8151 @end table
8153 @geindex --RTS (gnatmake)
8156 @table @asis
8158 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
8160 Specifies the default location of the run-time library. GNAT looks for the
8161 run-time
8162 in the following directories, and stops as soon as a valid run-time is found
8163 (@code{adainclude} or @code{ada_source_path}, and @code{adalib} or
8164 @code{ada_object_path} present):
8167 @itemize *
8169 @item 
8170 @emph{<current directory>/$rts_path}
8172 @item 
8173 @emph{<default-search-dir>/$rts_path}
8175 @item 
8176 @emph{<default-search-dir>/rts-$rts_path}
8178 @item 
8179 The selected path is handled like a normal RTS path.
8180 @end itemize
8181 @end table
8183 @node Mode Switches for gnatmake,Notes on the Command Line,Switches for gnatmake,Building with gnatmake
8184 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id4}@anchor{df}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat mode-switches-for-gnatmake}@anchor{e0}
8185 @subsection Mode Switches for @code{gnatmake}
8188 The mode switches (referred to as @code{mode_switches}) allow the
8189 inclusion of switches that are to be passed to the compiler itself, the
8190 binder or the linker. The effect of a mode switch is to cause all
8191 subsequent switches up to the end of the switch list, or up to the next
8192 mode switch, to be interpreted as switches to be passed on to the
8193 designated component of GNAT.
8195 @geindex -cargs (gnatmake)
8198 @table @asis
8200 @item @code{-cargs @emph{switches}}
8202 Compiler switches. Here @code{switches} is a list of switches
8203 that are valid switches for @code{gcc}. They will be passed on to
8204 all compile steps performed by @code{gnatmake}.
8205 @end table
8207 @geindex -bargs (gnatmake)
8210 @table @asis
8212 @item @code{-bargs @emph{switches}}
8214 Binder switches. Here @code{switches} is a list of switches
8215 that are valid switches for @code{gnatbind}. They will be passed on to
8216 all bind steps performed by @code{gnatmake}.
8217 @end table
8219 @geindex -largs (gnatmake)
8222 @table @asis
8224 @item @code{-largs @emph{switches}}
8226 Linker switches. Here @code{switches} is a list of switches
8227 that are valid switches for @code{gnatlink}. They will be passed on to
8228 all link steps performed by @code{gnatmake}.
8229 @end table
8231 @geindex -margs (gnatmake)
8234 @table @asis
8236 @item @code{-margs @emph{switches}}
8238 Make switches. The switches are directly interpreted by @code{gnatmake},
8239 regardless of any previous occurrence of @code{-cargs}, @code{-bargs}
8240 or @code{-largs}.
8241 @end table
8243 @node Notes on the Command Line,How gnatmake Works,Mode Switches for gnatmake,Building with gnatmake
8244 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id5}@anchor{e1}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat notes-on-the-command-line}@anchor{e2}
8245 @subsection Notes on the Command Line
8248 This section contains some additional useful notes on the operation
8249 of the @code{gnatmake} command.
8251 @geindex Recompilation (by gnatmake)
8254 @itemize *
8256 @item 
8257 If @code{gnatmake} finds no ALI files, it recompiles the main program
8258 and all other units required by the main program.
8259 This means that @code{gnatmake}
8260 can be used for the initial compile, as well as during subsequent steps of
8261 the development cycle.
8263 @item 
8264 If you enter @code{gnatmake foo.adb}, where @code{foo}
8265 is a subunit or body of a generic unit, @code{gnatmake} recompiles
8266 @code{foo.adb} (because it finds no ALI) and stops, issuing a
8267 warning.
8269 @item 
8270 In @code{gnatmake} the switch @code{-I}
8271 is used to specify both source and
8272 library file paths. Use @code{-aI}
8273 instead if you just want to specify
8274 source paths only and @code{-aO}
8275 if you want to specify library paths
8276 only.
8278 @item 
8279 @code{gnatmake} will ignore any files whose ALI file is write-protected.
8280 This may conveniently be used to exclude standard libraries from
8281 consideration and in particular it means that the use of the
8282 @code{-f} switch will not recompile these files
8283 unless @code{-a} is also specified.
8285 @item 
8286 @code{gnatmake} has been designed to make the use of Ada libraries
8287 particularly convenient. Assume you have an Ada library organized
8288 as follows: @emph{obj-dir} contains the objects and ALI files for
8289 of your Ada compilation units,
8290 whereas @emph{include-dir} contains the
8291 specs of these units, but no bodies. Then to compile a unit
8292 stored in @code{main.adb}, which uses this Ada library you would just type:
8294 @example
8295 $ gnatmake -aI`include-dir`  -aL`obj-dir`  main
8296 @end example
8298 @item 
8299 Using @code{gnatmake} along with the @code{-m (minimal recompilation)}
8300 switch provides a mechanism for avoiding unnecessary recompilations. Using
8301 this switch,
8302 you can update the comments/format of your
8303 source files without having to recompile everything. Note, however, that
8304 adding or deleting lines in a source files may render its debugging
8305 info obsolete. If the file in question is a spec, the impact is rather
8306 limited, as that debugging info will only be useful during the
8307 elaboration phase of your program. For bodies the impact can be more
8308 significant. In all events, your debugger will warn you if a source file
8309 is more recent than the corresponding object, and alert you to the fact
8310 that the debugging information may be out of date.
8311 @end itemize
8313 @node How gnatmake Works,Examples of gnatmake Usage,Notes on the Command Line,Building with gnatmake
8314 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id6}@anchor{e3}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat how-gnatmake-works}@anchor{e4}
8315 @subsection How @code{gnatmake} Works
8318 Generally @code{gnatmake} automatically performs all necessary
8319 recompilations and you don't need to worry about how it works. However,
8320 it may be useful to have some basic understanding of the @code{gnatmake}
8321 approach and in particular to understand how it uses the results of
8322 previous compilations without incorrectly depending on them.
8324 First a definition: an object file is considered @emph{up to date} if the
8325 corresponding ALI file exists and if all the source files listed in the
8326 dependency section of this ALI file have time stamps matching those in
8327 the ALI file. This means that neither the source file itself nor any
8328 files that it depends on have been modified, and hence there is no need
8329 to recompile this file.
8331 @code{gnatmake} works by first checking if the specified main unit is up
8332 to date. If so, no compilations are required for the main unit. If not,
8333 @code{gnatmake} compiles the main program to build a new ALI file that
8334 reflects the latest sources. Then the ALI file of the main unit is
8335 examined to find all the source files on which the main program depends,
8336 and @code{gnatmake} recursively applies the above procedure on all these
8337 files.
8339 This process ensures that @code{gnatmake} only trusts the dependencies
8340 in an existing ALI file if they are known to be correct. Otherwise it
8341 always recompiles to determine a new, guaranteed accurate set of
8342 dependencies. As a result the program is compiled 'upside down' from what may
8343 be more familiar as the required order of compilation in some other Ada
8344 systems. In particular, clients are compiled before the units on which
8345 they depend. The ability of GNAT to compile in any order is critical in
8346 allowing an order of compilation to be chosen that guarantees that
8347 @code{gnatmake} will recompute a correct set of new dependencies if
8348 necessary.
8350 When invoking @code{gnatmake} with several @code{file_names}, if a unit is
8351 imported by several of the executables, it will be recompiled at most once.
8353 Note: when using non-standard naming conventions
8354 (@ref{35,,Using Other File Names}), changing through a configuration pragmas
8355 file the version of a source and invoking @code{gnatmake} to recompile may
8356 have no effect, if the previous version of the source is still accessible
8357 by @code{gnatmake}. It may be necessary to use the switch
8360 @node Examples of gnatmake Usage,,How gnatmake Works,Building with gnatmake
8361 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat examples-of-gnatmake-usage}@anchor{e5}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id7}@anchor{e6}
8362 @subsection Examples of @code{gnatmake} Usage
8366 @table @asis
8368 @item @emph{gnatmake hello.adb}
8370 Compile all files necessary to bind and link the main program
8371 @code{hello.adb} (containing unit @code{Hello}) and bind and link the
8372 resulting object files to generate an executable file @code{hello}.
8374 @item @emph{gnatmake main1 main2 main3}
8376 Compile all files necessary to bind and link the main programs
8377 @code{main1.adb} (containing unit @code{Main1}), @code{main2.adb}
8378 (containing unit @code{Main2}) and @code{main3.adb}
8379 (containing unit @code{Main3}) and bind and link the resulting object files
8380 to generate three executable files @code{main1},
8381 @code{main2}  and @code{main3}.
8383 @item @emph{gnatmake -q Main_Unit -cargs -O2 -bargs -l}
8385 Compile all files necessary to bind and link the main program unit
8386 @code{Main_Unit} (from file @code{main_unit.adb}). All compilations will
8387 be done with optimization level 2 and the order of elaboration will be
8388 listed by the binder. @code{gnatmake} will operate in quiet mode, not
8389 displaying commands it is executing.
8390 @end table
8392 @node Compiling with gcc,Compiler Switches,Building with gnatmake,Building Executable Programs with GNAT
8393 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiling-with-gcc}@anchor{1c}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id8}@anchor{e7}
8394 @section Compiling with @code{gcc}
8397 This section discusses how to compile Ada programs using the @code{gcc}
8398 command. It also describes the set of switches
8399 that can be used to control the behavior of the compiler.
8401 @menu
8402 * Compiling Programs:: 
8403 * Search Paths and the Run-Time Library (RTL): Search Paths and the Run-Time Library RTL. 
8404 * Order of Compilation Issues:: 
8405 * Examples:: 
8407 @end menu
8409 @node Compiling Programs,Search Paths and the Run-Time Library RTL,,Compiling with gcc
8410 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiling-programs}@anchor{e8}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id9}@anchor{e9}
8411 @subsection Compiling Programs
8414 The first step in creating an executable program is to compile the units
8415 of the program using the @code{gcc} command. You must compile the
8416 following files:
8419 @itemize *
8421 @item 
8422 the body file (@code{.adb}) for a library level subprogram or generic
8423 subprogram
8425 @item 
8426 the spec file (@code{.ads}) for a library level package or generic
8427 package that has no body
8429 @item 
8430 the body file (@code{.adb}) for a library level package
8431 or generic package that has a body
8432 @end itemize
8434 You need @emph{not} compile the following files
8437 @itemize *
8439 @item 
8440 the spec of a library unit which has a body
8442 @item 
8443 subunits
8444 @end itemize
8446 because they are compiled as part of compiling related units. GNAT
8447 package specs
8448 when the corresponding body is compiled, and subunits when the parent is
8449 compiled.
8451 @geindex cannot generate code
8453 If you attempt to compile any of these files, you will get one of the
8454 following error messages (where @code{fff} is the name of the file you
8455 compiled):
8457 @quotation
8459 @example
8460 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (package spec)
8461 to check package spec, use -gnatc
8463 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (missing subunits)
8464 to check parent unit, use -gnatc
8466 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (subprogram spec)
8467 to check subprogram spec, use -gnatc
8469 cannot generate code for file `@w{`}fff`@w{`} (subunit)
8470 to check subunit, use -gnatc
8471 @end example
8472 @end quotation
8474 As indicated by the above error messages, if you want to submit
8475 one of these files to the compiler to check for correct semantics
8476 without generating code, then use the @code{-gnatc} switch.
8478 The basic command for compiling a file containing an Ada unit is:
8480 @example
8481 $ gcc -c [switches] <file name>
8482 @end example
8484 where @code{file name} is the name of the Ada file (usually
8485 having an extension @code{.ads} for a spec or @code{.adb} for a body).
8486 You specify the
8487 @code{-c} switch to tell @code{gcc} to compile, but not link, the file.
8488 The result of a successful compilation is an object file, which has the
8489 same name as the source file but an extension of @code{.o} and an Ada
8490 Library Information (ALI) file, which also has the same name as the
8491 source file, but with @code{.ali} as the extension. GNAT creates these
8492 two output files in the current directory, but you may specify a source
8493 file in any directory using an absolute or relative path specification
8494 containing the directory information.
8496 TESTING: the @code{--foobar@emph{NN}} switch
8498 @geindex gnat1
8500 @code{gcc} is actually a driver program that looks at the extensions of
8501 the file arguments and loads the appropriate compiler. For example, the
8502 GNU C compiler is @code{cc1}, and the Ada compiler is @code{gnat1}.
8503 These programs are in directories known to the driver program (in some
8504 configurations via environment variables you set), but need not be in
8505 your path. The @code{gcc} driver also calls the assembler and any other
8506 utilities needed to complete the generation of the required object
8507 files.
8509 It is possible to supply several file names on the same @code{gcc}
8510 command. This causes @code{gcc} to call the appropriate compiler for
8511 each file. For example, the following command lists two separate
8512 files to be compiled:
8514 @example
8515 $ gcc -c x.adb y.adb
8516 @end example
8518 calls @code{gnat1} (the Ada compiler) twice to compile @code{x.adb} and
8519 @code{y.adb}.
8520 The compiler generates two object files @code{x.o} and @code{y.o}
8521 and the two ALI files @code{x.ali} and @code{y.ali}.
8523 Any switches apply to all the files listed, see @ref{ea,,Compiler Switches} for a
8524 list of available @code{gcc} switches.
8526 @node Search Paths and the Run-Time Library RTL,Order of Compilation Issues,Compiling Programs,Compiling with gcc
8527 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id10}@anchor{eb}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat search-paths-and-the-run-time-library-rtl}@anchor{89}
8528 @subsection Search Paths and the Run-Time Library (RTL)
8531 With the GNAT source-based library system, the compiler must be able to
8532 find source files for units that are needed by the unit being compiled.
8533 Search paths are used to guide this process.
8535 The compiler compiles one source file whose name must be given
8536 explicitly on the command line. In other words, no searching is done
8537 for this file. To find all other source files that are needed (the most
8538 common being the specs of units), the compiler examines the following
8539 directories, in the following order:
8542 @itemize *
8544 @item 
8545 The directory containing the source file of the main unit being compiled
8546 (the file name on the command line).
8548 @item 
8549 Each directory named by an @code{-I} switch given on the @code{gcc}
8550 command line, in the order given.
8552 @geindex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8554 @item 
8555 Each of the directories listed in the text file whose name is given
8556 by the 
8557 @geindex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8558 @geindex environment variable; ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8559 @code{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} environment variable.
8560 @geindex ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8561 @geindex environment variable; ADA_PRJ_INCLUDE_FILE
8562 @code{ADA_PRJ_INCLUDE_FILE} is normally set by gnatmake or by the gnat
8563 driver when project files are used. It should not normally be set
8564 by other means.
8566 @geindex ADA_INCLUDE_PATH
8568 @item 
8569 Each of the directories listed in the value of the
8570 @geindex ADA_INCLUDE_PATH
8571 @geindex environment variable; ADA_INCLUDE_PATH
8572 @code{ADA_INCLUDE_PATH} environment variable.
8573 Construct this value
8574 exactly as the 
8575 @geindex PATH
8576 @geindex environment variable; PATH
8577 @code{PATH} environment variable: a list of directory
8578 names separated by colons (semicolons when working with the NT version).
8580 @item 
8581 The content of the @code{ada_source_path} file which is part of the GNAT
8582 installation tree and is used to store standard libraries such as the
8583 GNAT Run Time Library (RTL) source files.
8584 @ref{87,,Installing a library}
8585 @end itemize
8587 Specifying the switch @code{-I-}
8588 inhibits the use of the directory
8589 containing the source file named in the command line. You can still
8590 have this directory on your search path, but in this case it must be
8591 explicitly requested with a @code{-I} switch.
8593 Specifying the switch @code{-nostdinc}
8594 inhibits the search of the default location for the GNAT Run Time
8595 Library (RTL) source files.
8597 The compiler outputs its object files and ALI files in the current
8598 working directory.
8599 Caution: The object file can be redirected with the @code{-o} switch;
8600 however, @code{gcc} and @code{gnat1} have not been coordinated on this
8601 so the @code{ALI} file will not go to the right place. Therefore, you should
8602 avoid using the @code{-o} switch.
8604 @geindex System.IO
8606 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
8607 children make up the GNAT RTL, together with the simple @code{System.IO}
8608 package used in the @code{"Hello World"} example. The sources for these units
8609 are needed by the compiler and are kept together in one directory. Not
8610 all of the bodies are needed, but all of the sources are kept together
8611 anyway. In a normal installation, you need not specify these directory
8612 names when compiling or binding. Either the environment variables or
8613 the built-in defaults cause these files to be found.
8615 In addition to the language-defined hierarchies (@code{System}, @code{Ada} and
8616 @code{Interfaces}), the GNAT distribution provides a fourth hierarchy,
8617 consisting of child units of @code{GNAT}. This is a collection of generally
8618 useful types, subprograms, etc. See the @cite{GNAT_Reference_Manual}
8619 for further details.
8621 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
8622 in compiling sources from multiple directories. This can make
8623 development environments much more flexible.
8625 @node Order of Compilation Issues,Examples,Search Paths and the Run-Time Library RTL,Compiling with gcc
8626 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id11}@anchor{ec}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat order-of-compilation-issues}@anchor{ed}
8627 @subsection Order of Compilation Issues
8630 If, in our earlier example, there was a spec for the @code{hello}
8631 procedure, it would be contained in the file @code{hello.ads}; yet this
8632 file would not have to be explicitly compiled. This is the result of the
8633 model we chose to implement library management. Some of the consequences
8634 of this model are as follows:
8637 @itemize *
8639 @item 
8640 There is no point in compiling specs (except for package
8641 specs with no bodies) because these are compiled as needed by clients. If
8642 you attempt a useless compilation, you will receive an error message.
8643 It is also useless to compile subunits because they are compiled as needed
8644 by the parent.
8646 @item 
8647 There are no order of compilation requirements: performing a
8648 compilation never obsoletes anything. The only way you can obsolete
8649 something and require recompilations is to modify one of the
8650 source files on which it depends.
8652 @item 
8653 There is no library as such, apart from the ALI files
8654 (@ref{42,,The Ada Library Information Files}, for information on the format
8655 of these files). For now we find it convenient to create separate ALI files,
8656 but eventually the information therein may be incorporated into the object
8657 file directly.
8659 @item 
8660 When you compile a unit, the source files for the specs of all units
8661 that it @emph{with}s, all its subunits, and the bodies of any generics it
8662 instantiates must be available (reachable by the search-paths mechanism
8663 described above), or you will receive a fatal error message.
8664 @end itemize
8666 @node Examples,,Order of Compilation Issues,Compiling with gcc
8667 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id12}@anchor{ee}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat examples}@anchor{ef}
8668 @subsection Examples
8671 The following are some typical Ada compilation command line examples:
8673 @example
8674 $ gcc -c xyz.adb
8675 @end example
8677 Compile body in file @code{xyz.adb} with all default options.
8679 @example
8680 $ gcc -c -O2 -gnata xyz-def.adb
8681 @end example
8683 Compile the child unit package in file @code{xyz-def.adb} with extensive
8684 optimizations, and pragma @code{Assert}/@cite{Debug} statements
8685 enabled.
8687 @example
8688 $ gcc -c -gnatc abc-def.adb
8689 @end example
8691 Compile the subunit in file @code{abc-def.adb} in semantic-checking-only
8692 mode.
8694 @node Compiler Switches,Linker Switches,Compiling with gcc,Building Executable Programs with GNAT
8695 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiler-switches}@anchor{f0}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gcc}@anchor{ea}
8696 @section Compiler Switches
8699 The @code{gcc} command accepts switches that control the
8700 compilation process. These switches are fully described in this section:
8701 first an alphabetical listing of all switches with a brief description,
8702 and then functionally grouped sets of switches with more detailed
8703 information.
8705 More switches exist for GCC than those documented here, especially
8706 for specific targets. However, their use is not recommended as
8707 they may change code generation in ways that are incompatible with
8708 the Ada run-time library, or can cause inconsistencies between
8709 compilation units.
8711 @menu
8712 * Alphabetical List of All Switches:: 
8713 * Output and Error Message Control:: 
8714 * Warning Message Control:: 
8715 * Debugging and Assertion Control:: 
8716 * Validity Checking:: 
8717 * Style Checking:: 
8718 * Run-Time Checks:: 
8719 * Using gcc for Syntax Checking:: 
8720 * Using gcc for Semantic Checking:: 
8721 * Compiling Different Versions of Ada:: 
8722 * Character Set Control:: 
8723 * File Naming Control:: 
8724 * Subprogram Inlining Control:: 
8725 * Auxiliary Output Control:: 
8726 * Debugging Control:: 
8727 * Exception Handling Control:: 
8728 * Units to Sources Mapping Files:: 
8729 * Code Generation Control:: 
8731 @end menu
8733 @node Alphabetical List of All Switches,Output and Error Message Control,,Compiler Switches
8734 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id13}@anchor{f1}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat alphabetical-list-of-all-switches}@anchor{f2}
8735 @subsection Alphabetical List of All Switches
8738 @geindex -b (gcc)
8741 @table @asis
8743 @item @code{-b @emph{target}}
8745 Compile your program to run on @code{target}, which is the name of a
8746 system configuration. You must have a GNAT cross-compiler built if
8747 @code{target} is not the same as your host system.
8748 @end table
8750 @geindex -B (gcc)
8753 @table @asis
8755 @item @code{-B@emph{dir}}
8757 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
8758 from @code{dir} instead of the default location. Only use this switch
8759 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
8760 See the "Options for Directory Search" section in the
8761 @cite{Using the GNU Compiler Collection (GCC)} manual for further details.
8762 You would normally use the @code{-b} or @code{-V} switch instead.
8763 @end table
8765 @geindex -c (gcc)
8768 @table @asis
8770 @item @code{-c}
8772 Compile. Always use this switch when compiling Ada programs.
8774 Note: for some other languages when using @code{gcc}, notably in
8775 the case of C and C++, it is possible to use
8776 use @code{gcc} without a @code{-c} switch to
8777 compile and link in one step. In the case of GNAT, you
8778 cannot use this approach, because the binder must be run
8779 and @code{gcc} cannot be used to run the GNAT binder.
8780 @end table
8782 @geindex -fcallgraph-info (gcc)
8785 @table @asis
8787 @item @code{-fcallgraph-info[=su,da]}
8789 Makes the compiler output callgraph information for the program, on a
8790 per-file basis. The information is generated in the VCG format.  It can
8791 be decorated with additional, per-node and/or per-edge information, if a
8792 list of comma-separated markers is additionally specified. When the
8793 @code{su} marker is specified, the callgraph is decorated with stack usage
8794 information; it is equivalent to @code{-fstack-usage}. When the @code{da}
8795 marker is specified, the callgraph is decorated with information about
8796 dynamically allocated objects.
8797 @end table
8799 @geindex -fdump-scos (gcc)
8802 @table @asis
8804 @item @code{-fdump-scos}
8806 Generates SCO (Source Coverage Obligation) information in the ALI file.
8807 This information is used by advanced coverage tools. See unit @code{SCOs}
8808 in the compiler sources for details in files @code{scos.ads} and
8809 @code{scos.adb}.
8810 @end table
8812 @geindex -flto (gcc)
8815 @table @asis
8817 @item @code{-flto[=@emph{n}]}
8819 Enables Link Time Optimization. This switch must be used in conjunction
8820 with the @code{-Ox} switches (but not with the @code{-gnatn} switch
8821 since it is a full replacement for the latter) and instructs the compiler
8822 to defer most optimizations until the link stage. The advantage of this
8823 approach is that the compiler can do a whole-program analysis and choose
8824 the best interprocedural optimization strategy based on a complete view
8825 of the program, instead of a fragmentary view with the usual approach.
8826 This can also speed up the compilation of big programs and reduce the
8827 size of the executable, compared with a traditional per-unit compilation
8828 with inlining across units enabled by the @code{-gnatn} switch.
8829 The drawback of this approach is that it may require more memory and that
8830 the debugging information generated by -g with it might be hardly usable.
8831 The switch, as well as the accompanying @code{-Ox} switches, must be
8832 specified both for the compilation and the link phases.
8833 If the @code{n} parameter is specified, the optimization and final code
8834 generation at link time are executed using @code{n} parallel jobs by
8835 means of an installed @code{make} program.
8836 @end table
8838 @geindex -fno-inline (gcc)
8841 @table @asis
8843 @item @code{-fno-inline}
8845 Suppresses all inlining, unless requested with pragma @code{Inline_Always}. The
8846 effect is enforced regardless of other optimization or inlining switches.
8847 Note that inlining can also be suppressed on a finer-grained basis with
8848 pragma @code{No_Inline}.
8849 @end table
8851 @geindex -fno-inline-functions (gcc)
8854 @table @asis
8856 @item @code{-fno-inline-functions}
8858 Suppresses automatic inlining of subprograms, which is enabled
8859 if @code{-O3} is used.
8860 @end table
8862 @geindex -fno-inline-small-functions (gcc)
8865 @table @asis
8867 @item @code{-fno-inline-small-functions}
8869 Suppresses automatic inlining of small subprograms, which is enabled
8870 if @code{-O2} is used.
8871 @end table
8873 @geindex -fno-inline-functions-called-once (gcc)
8876 @table @asis
8878 @item @code{-fno-inline-functions-called-once}
8880 Suppresses inlining of subprograms local to the unit and called once
8881 from within it, which is enabled if @code{-O1} is used.
8882 @end table
8884 @geindex -fno-ivopts (gcc)
8887 @table @asis
8889 @item @code{-fno-ivopts}
8891 Suppresses high-level loop induction variable optimizations, which are
8892 enabled if @code{-O1} is used. These optimizations are generally
8893 profitable but, for some specific cases of loops with numerous uses
8894 of the iteration variable that follow a common pattern, they may end
8895 up destroying the regularity that could be exploited at a lower level
8896 and thus producing inferior code.
8897 @end table
8899 @geindex -fno-strict-aliasing (gcc)
8902 @table @asis
8904 @item @code{-fno-strict-aliasing}
8906 Causes the compiler to avoid assumptions regarding non-aliasing
8907 of objects of different types. See
8908 @ref{f3,,Optimization and Strict Aliasing} for details.
8909 @end table
8911 @geindex -fno-strict-overflow (gcc)
8914 @table @asis
8916 @item @code{-fno-strict-overflow}
8918 Causes the compiler to avoid assumptions regarding the rules of signed
8919 integer overflow. These rules specify that signed integer overflow will
8920 result in a Constraint_Error exception at run time and are enforced in
8921 default mode by the compiler, so this switch should not be necessary in
8922 normal operating mode. It might be useful in conjunction with @code{-gnato0}
8923 for very peculiar cases of low-level programming.
8924 @end table
8926 @geindex -fstack-check (gcc)
8929 @table @asis
8931 @item @code{-fstack-check}
8933 Activates stack checking.
8934 See @ref{f4,,Stack Overflow Checking} for details.
8935 @end table
8937 @geindex -fstack-usage (gcc)
8940 @table @asis
8942 @item @code{-fstack-usage}
8944 Makes the compiler output stack usage information for the program, on a
8945 per-subprogram basis. See @ref{f5,,Static Stack Usage Analysis} for details.
8946 @end table
8948 @geindex -g (gcc)
8951 @table @asis
8953 @item @code{-g}
8955 Generate debugging information. This information is stored in the object
8956 file and copied from there to the final executable file by the linker,
8957 where it can be read by the debugger. You must use the
8958 @code{-g} switch if you plan on using the debugger.
8959 @end table
8961 @geindex -gnat05 (gcc)
8964 @table @asis
8966 @item @code{-gnat05}
8968 Allow full Ada 2005 features.
8969 @end table
8971 @geindex -gnat12 (gcc)
8974 @table @asis
8976 @item @code{-gnat12}
8978 Allow full Ada 2012 features.
8979 @end table
8981 @geindex -gnat83 (gcc)
8983 @geindex -gnat2005 (gcc)
8986 @table @asis
8988 @item @code{-gnat2005}
8990 Allow full Ada 2005 features (same as @code{-gnat05})
8991 @end table
8993 @geindex -gnat2012 (gcc)
8996 @table @asis
8998 @item @code{-gnat2012}
9000 Allow full Ada 2012 features (same as @code{-gnat12})
9002 @item @code{-gnat83}
9004 Enforce Ada 83 restrictions.
9005 @end table
9007 @geindex -gnat95 (gcc)
9010 @table @asis
9012 @item @code{-gnat95}
9014 Enforce Ada 95 restrictions.
9016 Note: for compatibility with some Ada 95 compilers which support only
9017 the @code{overriding} keyword of Ada 2005, the @code{-gnatd.D} switch can
9018 be used along with @code{-gnat95} to achieve a similar effect with GNAT.
9020 @code{-gnatd.D} instructs GNAT to consider @code{overriding} as a keyword
9021 and handle its associated semantic checks, even in Ada 95 mode.
9022 @end table
9024 @geindex -gnata (gcc)
9027 @table @asis
9029 @item @code{-gnata}
9031 Assertions enabled. @code{Pragma Assert} and @code{pragma Debug} to be
9032 activated. Note that these pragmas can also be controlled using the
9033 configuration pragmas @code{Assertion_Policy} and @code{Debug_Policy}.
9034 It also activates pragmas @code{Check}, @code{Precondition}, and
9035 @code{Postcondition}. Note that these pragmas can also be controlled
9036 using the configuration pragma @code{Check_Policy}. In Ada 2012, it
9037 also activates all assertions defined in the RM as aspects: preconditions,
9038 postconditions, type invariants and (sub)type predicates. In all Ada modes,
9039 corresponding pragmas for type invariants and (sub)type predicates are
9040 also activated. The default is that all these assertions are disabled,
9041 and have no effect, other than being checked for syntactic validity, and
9042 in the case of subtype predicates, constructions such as membership tests
9043 still test predicates even if assertions are turned off.
9044 @end table
9046 @geindex -gnatA (gcc)
9049 @table @asis
9051 @item @code{-gnatA}
9053 Avoid processing @code{gnat.adc}. If a @code{gnat.adc} file is present,
9054 it will be ignored.
9055 @end table
9057 @geindex -gnatb (gcc)
9060 @table @asis
9062 @item @code{-gnatb}
9064 Generate brief messages to @code{stderr} even if verbose mode set.
9065 @end table
9067 @geindex -gnatB (gcc)
9070 @table @asis
9072 @item @code{-gnatB}
9074 Assume no invalid (bad) values except for 'Valid attribute use
9075 (@ref{f6,,Validity Checking}).
9076 @end table
9078 @geindex -gnatc (gcc)
9081 @table @asis
9083 @item @code{-gnatc}
9085 Check syntax and semantics only (no code generation attempted). When the
9086 compiler is invoked by @code{gnatmake}, if the switch @code{-gnatc} is
9087 only given to the compiler (after @code{-cargs} or in package Compiler of
9088 the project file, @code{gnatmake} will fail because it will not find the
9089 object file after compilation. If @code{gnatmake} is called with
9090 @code{-gnatc} as a builder switch (before @code{-cargs} or in package
9091 Builder of the project file) then @code{gnatmake} will not fail because
9092 it will not look for the object files after compilation, and it will not try
9093 to build and link.
9094 @end table
9096 @geindex -gnatC (gcc)
9099 @table @asis
9101 @item @code{-gnatC}
9103 Generate CodePeer intermediate format (no code generation attempted).
9104 This switch will generate an intermediate representation suitable for
9105 use by CodePeer (@code{.scil} files). This switch is not compatible with
9106 code generation (it will, among other things, disable some switches such
9107 as -gnatn, and enable others such as -gnata).
9108 @end table
9110 @geindex -gnatd (gcc)
9113 @table @asis
9115 @item @code{-gnatd}
9117 Specify debug options for the compiler. The string of characters after
9118 the @code{-gnatd} specify the specific debug options. The possible
9119 characters are 0-9, a-z, A-Z, optionally preceded by a dot. See
9120 compiler source file @code{debug.adb} for details of the implemented
9121 debug options. Certain debug options are relevant to applications
9122 programmers, and these are documented at appropriate points in this
9123 users guide.
9124 @end table
9126 @geindex -gnatD[nn] (gcc)
9129 @table @asis
9131 @item @code{-gnatD}
9133 Create expanded source files for source level debugging. This switch
9134 also suppresses generation of cross-reference information
9135 (see @code{-gnatx}). Note that this switch is not allowed if a previous
9136 -gnatR switch has been given, since these two switches are not compatible.
9137 @end table
9139 @geindex -gnateA (gcc)
9142 @table @asis
9144 @item @code{-gnateA}
9146 Check that the actual parameters of a subprogram call are not aliases of one
9147 another. To qualify as aliasing, the actuals must denote objects of a composite
9148 type, their memory locations must be identical or overlapping, and at least one
9149 of the corresponding formal parameters must be of mode OUT or IN OUT.
9151 @example
9152 type Rec_Typ is record
9153    Data : Integer := 0;
9154 end record;
9156 function Self (Val : Rec_Typ) return Rec_Typ is
9157 begin
9158    return Val;
9159 end Self;
9161 procedure Detect_Aliasing (Val_1 : in out Rec_Typ; Val_2 : Rec_Typ) is
9162 begin
9163    null;
9164 end Detect_Aliasing;
9166 Obj : Rec_Typ;
9168 Detect_Aliasing (Obj, Obj);
9169 Detect_Aliasing (Obj, Self (Obj));
9170 @end example
9172 In the example above, the first call to @code{Detect_Aliasing} fails with a
9173 @code{Program_Error} at run time because the actuals for @code{Val_1} and
9174 @code{Val_2} denote the same object. The second call executes without raising
9175 an exception because @code{Self(Obj)} produces an anonymous object which does
9176 not share the memory location of @code{Obj}.
9177 @end table
9179 @geindex -gnatec (gcc)
9182 @table @asis
9184 @item @code{-gnatec=@emph{path}}
9186 Specify a configuration pragma file
9187 (the equal sign is optional)
9188 (@ref{79,,The Configuration Pragmas Files}).
9189 @end table
9191 @geindex -gnateC (gcc)
9194 @table @asis
9196 @item @code{-gnateC}
9198 Generate CodePeer messages in a compiler-like format. This switch is only
9199 effective if @code{-gnatcC} is also specified and requires an installation
9200 of CodePeer.
9201 @end table
9203 @geindex -gnated (gcc)
9206 @table @asis
9208 @item @code{-gnated}
9210 Disable atomic synchronization
9211 @end table
9213 @geindex -gnateD (gcc)
9216 @table @asis
9218 @item @code{-gnateDsymbol[=@emph{value}]}
9220 Defines a symbol, associated with @code{value}, for preprocessing.
9221 (@ref{18,,Integrated Preprocessing}).
9222 @end table
9224 @geindex -gnateE (gcc)
9227 @table @asis
9229 @item @code{-gnateE}
9231 Generate extra information in exception messages. In particular, display
9232 extra column information and the value and range associated with index and
9233 range check failures, and extra column information for access checks.
9234 In cases where the compiler is able to determine at compile time that
9235 a check will fail, it gives a warning, and the extra information is not
9236 produced at run time.
9237 @end table
9239 @geindex -gnatef (gcc)
9242 @table @asis
9244 @item @code{-gnatef}
9246 Display full source path name in brief error messages.
9247 @end table
9249 @geindex -gnateF (gcc)
9252 @table @asis
9254 @item @code{-gnateF}
9256 Check for overflow on all floating-point operations, including those
9257 for unconstrained predefined types. See description of pragma
9258 @code{Check_Float_Overflow} in GNAT RM.
9259 @end table
9261 @geindex -gnateg (gcc)
9263 @code{-gnateg}
9264 @code{-gnatceg}
9266 @quotation
9268 The @code{-gnatc} switch must always be specified before this switch, e.g.
9269 @code{-gnatceg}. Generate a C header from the Ada input file. See
9270 @ref{ca,,Generating C Headers for Ada Specifications} for more
9271 information.
9272 @end quotation
9274 @geindex -gnateG (gcc)
9277 @table @asis
9279 @item @code{-gnateG}
9281 Save result of preprocessing in a text file.
9282 @end table
9284 @geindex -gnatei (gcc)
9287 @table @asis
9289 @item @code{-gnatei@emph{nnn}}
9291 Set maximum number of instantiations during compilation of a single unit to
9292 @code{nnn}. This may be useful in increasing the default maximum of 8000 for
9293 the rare case when a single unit legitimately exceeds this limit.
9294 @end table
9296 @geindex -gnateI (gcc)
9299 @table @asis
9301 @item @code{-gnateI@emph{nnn}}
9303 Indicates that the source is a multi-unit source and that the index of the
9304 unit to compile is @code{nnn}. @code{nnn} needs to be a positive number and need
9305 to be a valid index in the multi-unit source.
9306 @end table
9308 @geindex -gnatel (gcc)
9311 @table @asis
9313 @item @code{-gnatel}
9315 This switch can be used with the static elaboration model to issue info
9316 messages showing
9317 where implicit @code{pragma Elaborate} and @code{pragma Elaborate_All}
9318 are generated. This is useful in diagnosing elaboration circularities
9319 caused by these implicit pragmas when using the static elaboration
9320 model. See See the section in this guide on elaboration checking for
9321 further details. These messages are not generated by default, and are
9322 intended only for temporary use when debugging circularity problems.
9323 @end table
9325 @geindex -gnatel (gcc)
9328 @table @asis
9330 @item @code{-gnateL}
9332 This switch turns off the info messages about implicit elaboration pragmas.
9333 @end table
9335 @geindex -gnatem (gcc)
9338 @table @asis
9340 @item @code{-gnatem=@emph{path}}
9342 Specify a mapping file
9343 (the equal sign is optional)
9344 (@ref{f7,,Units to Sources Mapping Files}).
9345 @end table
9347 @geindex -gnatep (gcc)
9350 @table @asis
9352 @item @code{-gnatep=@emph{file}}
9354 Specify a preprocessing data file
9355 (the equal sign is optional)
9356 (@ref{18,,Integrated Preprocessing}).
9357 @end table
9359 @geindex -gnateP (gcc)
9362 @table @asis
9364 @item @code{-gnateP}
9366 Turn categorization dependency errors into warnings.
9367 Ada requires that units that WITH one another have compatible categories, for
9368 example a Pure unit cannot WITH a Preelaborate unit. If this switch is used,
9369 these errors become warnings (which can be ignored, or suppressed in the usual
9370 manner). This can be useful in some specialized circumstances such as the
9371 temporary use of special test software.
9372 @end table
9374 @geindex -gnateS (gcc)
9377 @table @asis
9379 @item @code{-gnateS}
9381 Synonym of @code{-fdump-scos}, kept for backwards compatibility.
9382 @end table
9384 @geindex -gnatet=file (gcc)
9387 @table @asis
9389 @item @code{-gnatet=@emph{path}}
9391 Generate target dependent information. The format of the output file is
9392 described in the section about switch @code{-gnateT}.
9393 @end table
9395 @geindex -gnateT (gcc)
9398 @table @asis
9400 @item @code{-gnateT=@emph{path}}
9402 Read target dependent information, such as endianness or sizes and alignments
9403 of base type. If this switch is passed, the default target dependent
9404 information of the compiler is replaced by the one read from the input file.
9405 This is used by tools other than the compiler, e.g. to do
9406 semantic analysis of programs that will run on some other target than
9407 the machine on which the tool is run.
9409 The following target dependent values should be defined,
9410 where @code{Nat} denotes a natural integer value, @code{Pos} denotes a
9411 positive integer value, and fields marked with a question mark are
9412 boolean fields, where a value of 0 is False, and a value of 1 is True:
9414 @example
9415 Bits_BE                    : Nat; -- Bits stored big-endian?
9416 Bits_Per_Unit              : Pos; -- Bits in a storage unit
9417 Bits_Per_Word              : Pos; -- Bits in a word
9418 Bytes_BE                   : Nat; -- Bytes stored big-endian?
9419 Char_Size                  : Pos; -- Standard.Character'Size
9420 Double_Float_Alignment     : Nat; -- Alignment of double float
9421 Double_Scalar_Alignment    : Nat; -- Alignment of double length scalar
9422 Double_Size                : Pos; -- Standard.Long_Float'Size
9423 Float_Size                 : Pos; -- Standard.Float'Size
9424 Float_Words_BE             : Nat; -- Float words stored big-endian?
9425 Int_Size                   : Pos; -- Standard.Integer'Size
9426 Long_Double_Size           : Pos; -- Standard.Long_Long_Float'Size
9427 Long_Long_Size             : Pos; -- Standard.Long_Long_Integer'Size
9428 Long_Size                  : Pos; -- Standard.Long_Integer'Size
9429 Maximum_Alignment          : Pos; -- Maximum permitted alignment
9430 Max_Unaligned_Field        : Pos; -- Maximum size for unaligned bit field
9431 Pointer_Size               : Pos; -- System.Address'Size
9432 Short_Enums                : Nat; -- Short foreign convention enums?
9433 Short_Size                 : Pos; -- Standard.Short_Integer'Size
9434 Strict_Alignment           : Nat; -- Strict alignment?
9435 System_Allocator_Alignment : Nat; -- Alignment for malloc calls
9436 Wchar_T_Size               : Pos; -- Interfaces.C.wchar_t'Size
9437 Words_BE                   : Nat; -- Words stored big-endian?
9438 @end example
9440 The format of the input file is as follows. First come the values of
9441 the variables defined above, with one line per value:
9443 @example
9444 name  value
9445 @end example
9447 where @code{name} is the name of the parameter, spelled out in full,
9448 and cased as in the above list, and @code{value} is an unsigned decimal
9449 integer. Two or more blanks separates the name from the value.
9451 All the variables must be present, in alphabetical order (i.e. the
9452 same order as the list above).
9454 Then there is a blank line to separate the two parts of the file. Then
9455 come the lines showing the floating-point types to be registered, with
9456 one line per registered mode:
9458 @example
9459 name  digs float_rep size alignment
9460 @end example
9462 where @code{name} is the string name of the type (which can have
9463 single spaces embedded in the name (e.g. long double), @code{digs} is
9464 the number of digits for the floating-point type, @code{float_rep} is
9465 the float representation (I/V/A for IEEE-754-Binary, Vax_Native,
9466 AAMP), @code{size} is the size in bits, @code{alignment} is the
9467 alignment in bits. The name is followed by at least two blanks, fields
9468 are separated by at least one blank, and a LF character immediately
9469 follows the alignment field.
9471 Here is an example of a target parameterization file:
9473 @example
9474 Bits_BE                       0
9475 Bits_Per_Unit                 8
9476 Bits_Per_Word                64
9477 Bytes_BE                      0
9478 Char_Size                     8
9479 Double_Float_Alignment        0
9480 Double_Scalar_Alignment       0
9481 Double_Size                  64
9482 Float_Size                   32
9483 Float_Words_BE                0
9484 Int_Size                     64
9485 Long_Double_Size            128
9486 Long_Long_Size               64
9487 Long_Size                    64
9488 Maximum_Alignment            16
9489 Max_Unaligned_Field          64
9490 Pointer_Size                 64
9491 Short_Size                   16
9492 Strict_Alignment              0
9493 System_Allocator_Alignment   16
9494 Wchar_T_Size                 32
9495 Words_BE                      0
9497 float         15  I  64  64
9498 double        15  I  64  64
9499 long double   18  I  80 128
9500 TF            33  I 128 128
9501 @end example
9502 @end table
9504 @geindex -gnateu (gcc)
9507 @table @asis
9509 @item @code{-gnateu}
9511 Ignore unrecognized validity, warning, and style switches that
9512 appear after this switch is given. This may be useful when
9513 compiling sources developed on a later version of the compiler
9514 with an earlier version. Of course the earlier version must
9515 support this switch.
9516 @end table
9518 @geindex -gnateV (gcc)
9521 @table @asis
9523 @item @code{-gnateV}
9525 Check that all actual parameters of a subprogram call are valid according to
9526 the rules of validity checking (@ref{f6,,Validity Checking}).
9527 @end table
9529 @geindex -gnateY (gcc)
9532 @table @asis
9534 @item @code{-gnateY}
9536 Ignore all STYLE_CHECKS pragmas. Full legality checks
9537 are still carried out, but the pragmas have no effect
9538 on what style checks are active. This allows all style
9539 checking options to be controlled from the command line.
9540 @end table
9542 @geindex -gnatE (gcc)
9545 @table @asis
9547 @item @code{-gnatE}
9549 Full dynamic elaboration checks.
9550 @end table
9552 @geindex -gnatf (gcc)
9555 @table @asis
9557 @item @code{-gnatf}
9559 Full errors. Multiple errors per line, all undefined references, do not
9560 attempt to suppress cascaded errors.
9561 @end table
9563 @geindex -gnatF (gcc)
9566 @table @asis
9568 @item @code{-gnatF}
9570 Externals names are folded to all uppercase.
9571 @end table
9573 @geindex -gnatg (gcc)
9576 @table @asis
9578 @item @code{-gnatg}
9580 Internal GNAT implementation mode. This should not be used for applications
9581 programs, it is intended only for use by the compiler and its run-time
9582 library. For documentation, see the GNAT sources. Note that @code{-gnatg}
9583 implies @code{-gnatw.ge} and @code{-gnatyg} so that all standard
9584 warnings and all standard style options are turned on. All warnings and style
9585 messages are treated as errors.
9586 @end table
9588 @geindex -gnatG[nn] (gcc)
9591 @table @asis
9593 @item @code{-gnatG=nn}
9595 List generated expanded code in source form.
9596 @end table
9598 @geindex -gnath (gcc)
9601 @table @asis
9603 @item @code{-gnath}
9605 Output usage information. The output is written to @code{stdout}.
9606 @end table
9608 @geindex -gnatH (gcc)
9611 @table @asis
9613 @item @code{-gnatH}
9615 Legacy elaboration-checking mode enabled. When this switch is in effect, the
9616 pre-18.x access-before-elaboration model becomes the de facto model.
9617 @end table
9619 @geindex -gnati (gcc)
9622 @table @asis
9624 @item @code{-gnati@emph{c}}
9626 Identifier character set (@code{c} = 1/2/3/4/8/9/p/f/n/w).
9627 For details of the possible selections for @code{c},
9628 see @ref{48,,Character Set Control}.
9629 @end table
9631 @geindex -gnatI (gcc)
9634 @table @asis
9636 @item @code{-gnatI}
9638 Ignore representation clauses. When this switch is used,
9639 representation clauses are treated as comments. This is useful
9640 when initially porting code where you want to ignore rep clause
9641 problems, and also for compiling foreign code (particularly
9642 for use with ASIS). The representation clauses that are ignored
9643 are: enumeration_representation_clause, record_representation_clause,
9644 and attribute_definition_clause for the following attributes:
9645 Address, Alignment, Bit_Order, Component_Size, Machine_Radix,
9646 Object_Size, Scalar_Storage_Order, Size, Small, Stream_Size,
9647 and Value_Size. Pragma Default_Scalar_Storage_Order is also ignored.
9648 Note that this option should be used only for compiling -- the
9649 code is likely to malfunction at run time.
9651 Note that when @code{-gnatct} is used to generate trees for input
9652 into ASIS tools, these representation clauses are removed
9653 from the tree and ignored. This means that the tool will not see them.
9654 @end table
9656 @geindex -gnatjnn (gcc)
9659 @table @asis
9661 @item @code{-gnatj@emph{nn}}
9663 Reformat error messages to fit on @code{nn} character lines
9664 @end table
9666 @geindex -gnatJ (gcc)
9669 @table @asis
9671 @item @code{-gnatJ}
9673 Permissive elaboration-checking mode enabled. When this switch is in effect,
9674 the post-18.x access-before-elaboration model ignores potential issues with:
9677 @itemize -
9679 @item 
9680 Accept statements
9682 @item 
9683 Activations of tasks defined in instances
9685 @item 
9686 Assertion pragmas
9688 @item 
9689 Calls from within an instance to its enclosing context
9691 @item 
9692 Calls through generic formal parameters
9694 @item 
9695 Calls to subprograms defined in instances
9697 @item 
9698 Entry calls
9700 @item 
9701 Indirect calls using 'Access
9703 @item 
9704 Requeue statements
9706 @item 
9707 Select statements
9709 @item 
9710 Synchronous task suspension
9711 @end itemize
9713 and does not emit compile-time diagnostics or run-time checks.
9714 @end table
9716 @geindex -gnatk (gcc)
9719 @table @asis
9721 @item @code{-gnatk=@emph{n}}
9723 Limit file names to @code{n} (1-999) characters (@code{k} = krunch).
9724 @end table
9726 @geindex -gnatl (gcc)
9729 @table @asis
9731 @item @code{-gnatl}
9733 Output full source listing with embedded error messages.
9734 @end table
9736 @geindex -gnatL (gcc)
9739 @table @asis
9741 @item @code{-gnatL}
9743 Used in conjunction with -gnatG or -gnatD to intersperse original
9744 source lines (as comment lines with line numbers) in the expanded
9745 source output.
9746 @end table
9748 @geindex -gnatm (gcc)
9751 @table @asis
9753 @item @code{-gnatm=@emph{n}}
9755 Limit number of detected error or warning messages to @code{n}
9756 where @code{n} is in the range 1..999999. The default setting if
9757 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
9758 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
9759 but the compilation is continued. If the number of error messages
9760 reaches this limit, then a message is output and the compilation
9761 is abandoned. The equal sign here is optional. A value of zero
9762 means that no limit applies.
9763 @end table
9765 @geindex -gnatn (gcc)
9768 @table @asis
9770 @item @code{-gnatn[12]}
9772 Activate inlining across units for subprograms for which pragma @code{Inline}
9773 is specified. This inlining is performed by the GCC back-end. An optional
9774 digit sets the inlining level: 1 for moderate inlining across units
9775 or 2 for full inlining across units. If no inlining level is specified,
9776 the compiler will pick it based on the optimization level.
9777 @end table
9779 @geindex -gnatN (gcc)
9782 @table @asis
9784 @item @code{-gnatN}
9786 Activate front end inlining for subprograms for which
9787 pragma @code{Inline} is specified. This inlining is performed
9788 by the front end and will be visible in the
9789 @code{-gnatG} output.
9791 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
9792 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
9793 @code{-gnatN} is deprecated, and the use of @code{-gnatn} is preferred.
9794 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
9795 inlining, but that is no longer the case.
9796 @end table
9798 @geindex -gnato0 (gcc)
9801 @table @asis
9803 @item @code{-gnato0}
9805 Suppresses overflow checking. This causes the behavior of the compiler to
9806 match the default for older versions where overflow checking was suppressed
9807 by default. This is equivalent to having
9808 @code{pragma Suppress (Overflow_Check)} in a configuration pragma file.
9809 @end table
9811 @geindex -gnato?? (gcc)
9814 @table @asis
9816 @item @code{-gnato??}
9818 Set default mode for handling generation of code to avoid intermediate
9819 arithmetic overflow. Here @code{??} is two digits, a
9820 single digit, or nothing. Each digit is one of the digits @code{1}
9821 through @code{3}:
9824 @multitable {xxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
9825 @item
9827 Digit
9829 @tab
9831 Interpretation
9833 @item
9835 @emph{1}
9837 @tab
9839 All intermediate overflows checked against base type (@code{STRICT})
9841 @item
9843 @emph{2}
9845 @tab
9847 Minimize intermediate overflows (@code{MINIMIZED})
9849 @item
9851 @emph{3}
9853 @tab
9855 Eliminate intermediate overflows (@code{ELIMINATED})
9857 @end multitable
9860 If only one digit appears, then it applies to all
9861 cases; if two digits are given, then the first applies outside
9862 assertions, pre/postconditions, and type invariants, and the second
9863 applies within assertions, pre/postconditions, and type invariants.
9865 If no digits follow the @code{-gnato}, then it is equivalent to
9866 @code{-gnato11},
9867 causing all intermediate overflows to be handled in strict
9868 mode.
9870 This switch also causes arithmetic overflow checking to be performed
9871 (as though @code{pragma Unsuppress (Overflow_Check)} had been specified).
9873 The default if no option @code{-gnato} is given is that overflow handling
9874 is in @code{STRICT} mode (computations done using the base type), and that
9875 overflow checking is enabled.
9877 Note that division by zero is a separate check that is not
9878 controlled by this switch (divide-by-zero checking is on by default).
9880 See also @ref{f8,,Specifying the Desired Mode}.
9881 @end table
9883 @geindex -gnatp (gcc)
9886 @table @asis
9888 @item @code{-gnatp}
9890 Suppress all checks. See @ref{f9,,Run-Time Checks} for details. This switch
9891 has no effect if cancelled by a subsequent @code{-gnat-p} switch.
9892 @end table
9894 @geindex -gnat-p (gcc)
9897 @table @asis
9899 @item @code{-gnat-p}
9901 Cancel effect of previous @code{-gnatp} switch.
9902 @end table
9904 @geindex -gnatP (gcc)
9907 @table @asis
9909 @item @code{-gnatP}
9911 Enable polling. This is required on some systems (notably Windows NT) to
9912 obtain asynchronous abort and asynchronous transfer of control capability.
9913 See @code{Pragma_Polling} in the @cite{GNAT_Reference_Manual} for full
9914 details.
9915 @end table
9917 @geindex -gnatq (gcc)
9920 @table @asis
9922 @item @code{-gnatq}
9924 Don't quit. Try semantics, even if parse errors.
9925 @end table
9927 @geindex -gnatQ (gcc)
9930 @table @asis
9932 @item @code{-gnatQ}
9934 Don't quit. Generate @code{ALI} and tree files even if illegalities.
9935 Note that code generation is still suppressed in the presence of any
9936 errors, so even with @code{-gnatQ} no object file is generated.
9937 @end table
9939 @geindex -gnatr (gcc)
9942 @table @asis
9944 @item @code{-gnatr}
9946 Treat pragma Restrictions as Restriction_Warnings.
9947 @end table
9949 @geindex -gnatR (gcc)
9952 @table @asis
9954 @item @code{-gnatR[0|1|2|3][e][j][m][s]}
9956 Output representation information for declared types, objects and
9957 subprograms. Note that this switch is not allowed if a previous
9958 @code{-gnatD} switch has been given, since these two switches
9959 are not compatible.
9960 @end table
9962 @geindex -gnats (gcc)
9965 @table @asis
9967 @item @code{-gnats}
9969 Syntax check only.
9970 @end table
9972 @geindex -gnatS (gcc)
9975 @table @asis
9977 @item @code{-gnatS}
9979 Print package Standard.
9980 @end table
9982 @geindex -gnatt (gcc)
9985 @table @asis
9987 @item @code{-gnatt}
9989 Generate tree output file.
9990 @end table
9992 @geindex -gnatT (gcc)
9995 @table @asis
9997 @item @code{-gnatT@emph{nnn}}
9999 All compiler tables start at @code{nnn} times usual starting size.
10000 @end table
10002 @geindex -gnatu (gcc)
10005 @table @asis
10007 @item @code{-gnatu}
10009 List units for this compilation.
10010 @end table
10012 @geindex -gnatU (gcc)
10015 @table @asis
10017 @item @code{-gnatU}
10019 Tag all error messages with the unique string 'error:'
10020 @end table
10022 @geindex -gnatv (gcc)
10025 @table @asis
10027 @item @code{-gnatv}
10029 Verbose mode. Full error output with source lines to @code{stdout}.
10030 @end table
10032 @geindex -gnatV (gcc)
10035 @table @asis
10037 @item @code{-gnatV}
10039 Control level of validity checking (@ref{f6,,Validity Checking}).
10040 @end table
10042 @geindex -gnatw (gcc)
10045 @table @asis
10047 @item @code{-gnatw@emph{xxx}}
10049 Warning mode where
10050 @code{xxx} is a string of option letters that denotes
10051 the exact warnings that
10052 are enabled or disabled (@ref{fa,,Warning Message Control}).
10053 @end table
10055 @geindex -gnatW (gcc)
10058 @table @asis
10060 @item @code{-gnatW@emph{e}}
10062 Wide character encoding method
10063 (@code{e}=n/h/u/s/e/8).
10064 @end table
10066 @geindex -gnatx (gcc)
10069 @table @asis
10071 @item @code{-gnatx}
10073 Suppress generation of cross-reference information.
10074 @end table
10076 @geindex -gnatX (gcc)
10079 @table @asis
10081 @item @code{-gnatX}
10083 Enable GNAT implementation extensions and latest Ada version.
10084 @end table
10086 @geindex -gnaty (gcc)
10089 @table @asis
10091 @item @code{-gnaty}
10093 Enable built-in style checks (@ref{fb,,Style Checking}).
10094 @end table
10096 @geindex -gnatz (gcc)
10099 @table @asis
10101 @item @code{-gnatz@emph{m}}
10103 Distribution stub generation and compilation
10104 (@code{m}=r/c for receiver/caller stubs).
10105 @end table
10107 @geindex -I (gcc)
10110 @table @asis
10112 @item @code{-I@emph{dir}}
10114 @geindex RTL
10116 Direct GNAT to search the @code{dir} directory for source files needed by
10117 the current compilation
10118 (see @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
10119 @end table
10121 @geindex -I- (gcc)
10124 @table @asis
10126 @item @code{-I-}
10128 @geindex RTL
10130 Except for the source file named in the command line, do not look for source
10131 files in the directory containing the source file named in the command line
10132 (see @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
10133 @end table
10135 @geindex -o (gcc)
10138 @table @asis
10140 @item @code{-o @emph{file}}
10142 This switch is used in @code{gcc} to redirect the generated object file
10143 and its associated ALI file. Beware of this switch with GNAT, because it may
10144 cause the object file and ALI file to have different names which in turn
10145 may confuse the binder and the linker.
10146 @end table
10148 @geindex -nostdinc (gcc)
10151 @table @asis
10153 @item @code{-nostdinc}
10155 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
10156 Library (RTL) source files.
10157 @end table
10159 @geindex -nostdlib (gcc)
10162 @table @asis
10164 @item @code{-nostdlib}
10166 Inhibit the search of the default location for the GNAT Run Time
10167 Library (RTL) ALI files.
10168 @end table
10170 @geindex -O (gcc)
10173 @table @asis
10175 @item @code{-O[@emph{n}]}
10177 @code{n} controls the optimization level:
10180 @multitable {xxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
10181 @item
10183 @emph{n}
10185 @tab
10187 Effect
10189 @item
10191 @emph{0}
10193 @tab
10195 No optimization, the default setting if no @code{-O} appears
10197 @item
10199 @emph{1}
10201 @tab
10203 Normal optimization, the default if you specify @code{-O} without an
10204 operand. A good compromise between code quality and compilation
10205 time.
10207 @item
10209 @emph{2}
10211 @tab
10213 Extensive optimization, may improve execution time, possibly at
10214 the cost of substantially increased compilation time.
10216 @item
10218 @emph{3}
10220 @tab
10222 Same as @code{-O2}, and also includes inline expansion for small
10223 subprograms in the same unit.
10225 @item
10227 @emph{s}
10229 @tab
10231 Optimize space usage
10233 @end multitable
10236 See also @ref{fc,,Optimization Levels}.
10237 @end table
10239 @geindex -pass-exit-codes (gcc)
10242 @table @asis
10244 @item @code{-pass-exit-codes}
10246 Catch exit codes from the compiler and use the most meaningful as
10247 exit status.
10248 @end table
10250 @geindex --RTS (gcc)
10253 @table @asis
10255 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
10257 Specifies the default location of the run-time library. Same meaning as the
10258 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{dc,,Switches for gnatmake}).
10259 @end table
10261 @geindex -S (gcc)
10264 @table @asis
10266 @item @code{-S}
10268 Used in place of @code{-c} to
10269 cause the assembler source file to be
10270 generated, using @code{.s} as the extension,
10271 instead of the object file.
10272 This may be useful if you need to examine the generated assembly code.
10273 @end table
10275 @geindex -fverbose-asm (gcc)
10278 @table @asis
10280 @item @code{-fverbose-asm}
10282 Used in conjunction with @code{-S}
10283 to cause the generated assembly code file to be annotated with variable
10284 names, making it significantly easier to follow.
10285 @end table
10287 @geindex -v (gcc)
10290 @table @asis
10292 @item @code{-v}
10294 Show commands generated by the @code{gcc} driver. Normally used only for
10295 debugging purposes or if you need to be sure what version of the
10296 compiler you are executing.
10297 @end table
10299 @geindex -V (gcc)
10302 @table @asis
10304 @item @code{-V @emph{ver}}
10306 Execute @code{ver} version of the compiler. This is the @code{gcc}
10307 version, not the GNAT version.
10308 @end table
10310 @geindex -w (gcc)
10313 @table @asis
10315 @item @code{-w}
10317 Turn off warnings generated by the back end of the compiler. Use of
10318 this switch also causes the default for front end warnings to be set
10319 to suppress (as though @code{-gnatws} had appeared at the start of
10320 the options).
10321 @end table
10323 @geindex Combining GNAT switches
10325 You may combine a sequence of GNAT switches into a single switch. For
10326 example, the combined switch
10328 @quotation
10330 @example
10331 -gnatofi3
10332 @end example
10333 @end quotation
10335 is equivalent to specifying the following sequence of switches:
10337 @quotation
10339 @example
10340 -gnato -gnatf -gnati3
10341 @end example
10342 @end quotation
10344 The following restrictions apply to the combination of switches
10345 in this manner:
10348 @itemize *
10350 @item 
10351 The switch @code{-gnatc} if combined with other switches must come
10352 first in the string.
10354 @item 
10355 The switch @code{-gnats} if combined with other switches must come
10356 first in the string.
10358 @item 
10359 The switches
10360 @code{-gnatzc} and @code{-gnatzr} may not be combined with any other
10361 switches, and only one of them may appear in the command line.
10363 @item 
10364 The switch @code{-gnat-p} may not be combined with any other switch.
10366 @item 
10367 Once a 'y' appears in the string (that is a use of the @code{-gnaty}
10368 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10369 as style modifiers (see description of @code{-gnaty}).
10371 @item 
10372 Once a 'd' appears in the string (that is a use of the @code{-gnatd}
10373 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10374 as debug flags (see description of @code{-gnatd}).
10376 @item 
10377 Once a 'w' appears in the string (that is a use of the @code{-gnatw}
10378 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10379 as warning mode modifiers (see description of @code{-gnatw}).
10381 @item 
10382 Once a 'V' appears in the string (that is a use of the @code{-gnatV}
10383 switch), then all further characters in the switch are interpreted
10384 as validity checking options (@ref{f6,,Validity Checking}).
10386 @item 
10387 Option 'em', 'ec', 'ep', 'l=' and 'R' must be the last options in
10388 a combined list of options.
10389 @end itemize
10391 @node Output and Error Message Control,Warning Message Control,Alphabetical List of All Switches,Compiler Switches
10392 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id14}@anchor{fd}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat output-and-error-message-control}@anchor{fe}
10393 @subsection Output and Error Message Control
10396 @geindex stderr
10398 The standard default format for error messages is called 'brief format'.
10399 Brief format messages are written to @code{stderr} (the standard error
10400 file) and have the following form:
10402 @example
10403 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
10404 e.adb:4:20: ";" should be "is"
10405 @end example
10407 The first integer after the file name is the line number in the file,
10408 and the second integer is the column number within the line.
10409 @code{GPS} can parse the error messages
10410 and point to the referenced character.
10411 The following switches provide control over the error message
10412 format:
10414 @geindex -gnatv (gcc)
10417 @table @asis
10419 @item @code{-gnatv}
10421 The @code{v} stands for verbose.
10422 The effect of this setting is to write long-format error
10423 messages to @code{stdout} (the standard output file.
10424 The same program compiled with the
10425 @code{-gnatv} switch would generate:
10427 @example
10428 3. funcion X (Q : Integer)
10429    |
10430 >>> Incorrect spelling of keyword "function"
10431 4. return Integer;
10432                  |
10433 >>> ";" should be "is"
10434 @end example
10436 The vertical bar indicates the location of the error, and the @code{>>>}
10437 prefix can be used to search for error messages. When this switch is
10438 used the only source lines output are those with errors.
10439 @end table
10441 @geindex -gnatl (gcc)
10444 @table @asis
10446 @item @code{-gnatl}
10448 The @code{l} stands for list.
10449 This switch causes a full listing of
10450 the file to be generated. In the case where a body is
10451 compiled, the corresponding spec is also listed, along
10452 with any subunits. Typical output from compiling a package
10453 body @code{p.adb} might look like:
10455 @example
10456 Compiling: p.adb
10458      1. package body p is
10459      2.    procedure a;
10460      3.    procedure a is separate;
10461      4. begin
10462      5.    null
10463                |
10464         >>> missing ";"
10466      6. end;
10468 Compiling: p.ads
10470      1. package p is
10471      2.    pragma Elaborate_Body
10472                                 |
10473         >>> missing ";"
10475      3. end p;
10477 Compiling: p-a.adb
10479      1. separate p
10480                 |
10481         >>> missing "("
10483      2. procedure a is
10484      3. begin
10485      4.    null
10486                |
10487         >>> missing ";"
10489      5. end;
10490 @end example
10492 When you specify the @code{-gnatv} or @code{-gnatl} switches and
10493 standard output is redirected, a brief summary is written to
10494 @code{stderr} (standard error) giving the number of error messages and
10495 warning messages generated.
10496 @end table
10498 @geindex -gnatl=fname (gcc)
10501 @table @asis
10503 @item @code{-gnatl=@emph{fname}}
10505 This has the same effect as @code{-gnatl} except that the output is
10506 written to a file instead of to standard output. If the given name
10507 @code{fname} does not start with a period, then it is the full name
10508 of the file to be written. If @code{fname} is an extension, it is
10509 appended to the name of the file being compiled. For example, if
10510 file @code{xyz.adb} is compiled with @code{-gnatl=.lst},
10511 then the output is written to file xyz.adb.lst.
10512 @end table
10514 @geindex -gnatU (gcc)
10517 @table @asis
10519 @item @code{-gnatU}
10521 This switch forces all error messages to be preceded by the unique
10522 string 'error:'. This means that error messages take a few more
10523 characters in space, but allows easy searching for and identification
10524 of error messages.
10525 @end table
10527 @geindex -gnatb (gcc)
10530 @table @asis
10532 @item @code{-gnatb}
10534 The @code{b} stands for brief.
10535 This switch causes GNAT to generate the
10536 brief format error messages to @code{stderr} (the standard error
10537 file) as well as the verbose
10538 format message or full listing (which as usual is written to
10539 @code{stdout} (the standard output file).
10540 @end table
10542 @geindex -gnatm (gcc)
10545 @table @asis
10547 @item @code{-gnatm=@emph{n}}
10549 The @code{m} stands for maximum.
10550 @code{n} is a decimal integer in the
10551 range of 1 to 999999 and limits the number of error or warning
10552 messages to be generated. For example, using
10553 @code{-gnatm2} might yield
10555 @example
10556 e.adb:3:04: Incorrect spelling of keyword "function"
10557 e.adb:5:35: missing ".."
10558 fatal error: maximum number of errors detected
10559 compilation abandoned
10560 @end example
10562 The default setting if
10563 no switch is given is 9999. If the number of warnings reaches this
10564 limit, then a message is output and further warnings are suppressed,
10565 but the compilation is continued. If the number of error messages
10566 reaches this limit, then a message is output and the compilation
10567 is abandoned. A value of zero means that no limit applies.
10569 Note that the equal sign is optional, so the switches
10570 @code{-gnatm2} and @code{-gnatm=2} are equivalent.
10571 @end table
10573 @geindex -gnatf (gcc)
10576 @table @asis
10578 @item @code{-gnatf}
10580 @geindex Error messages
10581 @geindex suppressing
10583 The @code{f} stands for full.
10584 Normally, the compiler suppresses error messages that are likely to be
10585 redundant. This switch causes all error
10586 messages to be generated. In particular, in the case of
10587 references to undefined variables. If a given variable is referenced
10588 several times, the normal format of messages is
10590 @example
10591 e.adb:7:07: "V" is undefined (more references follow)
10592 @end example
10594 where the parenthetical comment warns that there are additional
10595 references to the variable @code{V}. Compiling the same program with the
10596 @code{-gnatf} switch yields
10598 @example
10599 e.adb:7:07: "V" is undefined
10600 e.adb:8:07: "V" is undefined
10601 e.adb:8:12: "V" is undefined
10602 e.adb:8:16: "V" is undefined
10603 e.adb:9:07: "V" is undefined
10604 e.adb:9:12: "V" is undefined
10605 @end example
10607 The @code{-gnatf} switch also generates additional information for
10608 some error messages.  Some examples are:
10611 @itemize *
10613 @item 
10614 Details on possibly non-portable unchecked conversion
10616 @item 
10617 List possible interpretations for ambiguous calls
10619 @item 
10620 Additional details on incorrect parameters
10621 @end itemize
10622 @end table
10624 @geindex -gnatjnn (gcc)
10627 @table @asis
10629 @item @code{-gnatjnn}
10631 In normal operation mode (or if @code{-gnatj0} is used), then error messages
10632 with continuation lines are treated as though the continuation lines were
10633 separate messages (and so a warning with two continuation lines counts as
10634 three warnings, and is listed as three separate messages).
10636 If the @code{-gnatjnn} switch is used with a positive value for nn, then
10637 messages are output in a different manner. A message and all its continuation
10638 lines are treated as a unit, and count as only one warning or message in the
10639 statistics totals. Furthermore, the message is reformatted so that no line
10640 is longer than nn characters.
10641 @end table
10643 @geindex -gnatq (gcc)
10646 @table @asis
10648 @item @code{-gnatq}
10650 The @code{q} stands for quit (really 'don't quit').
10651 In normal operation mode, the compiler first parses the program and
10652 determines if there are any syntax errors. If there are, appropriate
10653 error messages are generated and compilation is immediately terminated.
10654 This switch tells
10655 GNAT to continue with semantic analysis even if syntax errors have been
10656 found. This may enable the detection of more errors in a single run. On
10657 the other hand, the semantic analyzer is more likely to encounter some
10658 internal fatal error when given a syntactically invalid tree.
10659 @end table
10661 @geindex -gnatQ (gcc)
10664 @table @asis
10666 @item @code{-gnatQ}
10668 In normal operation mode, the @code{ALI} file is not generated if any
10669 illegalities are detected in the program. The use of @code{-gnatQ} forces
10670 generation of the @code{ALI} file. This file is marked as being in
10671 error, so it cannot be used for binding purposes, but it does contain
10672 reasonably complete cross-reference information, and thus may be useful
10673 for use by tools (e.g., semantic browsing tools or integrated development
10674 environments) that are driven from the @code{ALI} file. This switch
10675 implies @code{-gnatq}, since the semantic phase must be run to get a
10676 meaningful ALI file.
10678 In addition, if @code{-gnatt} is also specified, then the tree file is
10679 generated even if there are illegalities. It may be useful in this case
10680 to also specify @code{-gnatq} to ensure that full semantic processing
10681 occurs. The resulting tree file can be processed by ASIS, for the purpose
10682 of providing partial information about illegal units, but if the error
10683 causes the tree to be badly malformed, then ASIS may crash during the
10684 analysis.
10686 When @code{-gnatQ} is used and the generated @code{ALI} file is marked as
10687 being in error, @code{gnatmake} will attempt to recompile the source when it
10688 finds such an @code{ALI} file, including with switch @code{-gnatc}.
10690 Note that @code{-gnatQ} has no effect if @code{-gnats} is specified,
10691 since ALI files are never generated if @code{-gnats} is set.
10692 @end table
10694 @node Warning Message Control,Debugging and Assertion Control,Output and Error Message Control,Compiler Switches
10695 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat warning-message-control}@anchor{fa}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id15}@anchor{ff}
10696 @subsection Warning Message Control
10699 @geindex Warning messages
10701 In addition to error messages, which correspond to illegalities as defined
10702 in the Ada Reference Manual, the compiler detects two kinds of warning
10703 situations.
10705 First, the compiler considers some constructs suspicious and generates a
10706 warning message to alert you to a possible error. Second, if the
10707 compiler detects a situation that is sure to raise an exception at
10708 run time, it generates a warning message. The following shows an example
10709 of warning messages:
10711 @example
10712 e.adb:4:24: warning: creation of object may raise Storage_Error
10713 e.adb:10:17: warning: static value out of range
10714 e.adb:10:17: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
10715 @end example
10717 GNAT considers a large number of situations as appropriate
10718 for the generation of warning messages. As always, warnings are not
10719 definite indications of errors. For example, if you do an out-of-range
10720 assignment with the deliberate intention of raising a
10721 @code{Constraint_Error} exception, then the warning that may be
10722 issued does not indicate an error. Some of the situations for which GNAT
10723 issues warnings (at least some of the time) are given in the following
10724 list. This list is not complete, and new warnings are often added to
10725 subsequent versions of GNAT. The list is intended to give a general idea
10726 of the kinds of warnings that are generated.
10729 @itemize *
10731 @item 
10732 Possible infinitely recursive calls
10734 @item 
10735 Out-of-range values being assigned
10737 @item 
10738 Possible order of elaboration problems
10740 @item 
10741 Size not a multiple of alignment for a record type
10743 @item 
10744 Assertions (pragma Assert) that are sure to fail
10746 @item 
10747 Unreachable code
10749 @item 
10750 Address clauses with possibly unaligned values, or where an attempt is
10751 made to overlay a smaller variable with a larger one.
10753 @item 
10754 Fixed-point type declarations with a null range
10756 @item 
10757 Direct_IO or Sequential_IO instantiated with a type that has access values
10759 @item 
10760 Variables that are never assigned a value
10762 @item 
10763 Variables that are referenced before being initialized
10765 @item 
10766 Task entries with no corresponding @code{accept} statement
10768 @item 
10769 Duplicate accepts for the same task entry in a @code{select}
10771 @item 
10772 Objects that take too much storage
10774 @item 
10775 Unchecked conversion between types of differing sizes
10777 @item 
10778 Missing @code{return} statement along some execution path in a function
10780 @item 
10781 Incorrect (unrecognized) pragmas
10783 @item 
10784 Incorrect external names
10786 @item 
10787 Allocation from empty storage pool
10789 @item 
10790 Potentially blocking operation in protected type
10792 @item 
10793 Suspicious parenthesization of expressions
10795 @item 
10796 Mismatching bounds in an aggregate
10798 @item 
10799 Attempt to return local value by reference
10801 @item 
10802 Premature instantiation of a generic body
10804 @item 
10805 Attempt to pack aliased components
10807 @item 
10808 Out of bounds array subscripts
10810 @item 
10811 Wrong length on string assignment
10813 @item 
10814 Violations of style rules if style checking is enabled
10816 @item 
10817 Unused @emph{with} clauses
10819 @item 
10820 @code{Bit_Order} usage that does not have any effect
10822 @item 
10823 @code{Standard.Duration} used to resolve universal fixed expression
10825 @item 
10826 Dereference of possibly null value
10828 @item 
10829 Declaration that is likely to cause storage error
10831 @item 
10832 Internal GNAT unit @emph{with}ed by application unit
10834 @item 
10835 Values known to be out of range at compile time
10837 @item 
10838 Unreferenced or unmodified variables. Note that a special
10839 exemption applies to variables which contain any of the substrings
10840 @code{DISCARD, DUMMY, IGNORE, JUNK, UNUSED}, in any casing. Such variables
10841 are considered likely to be intentionally used in a situation where
10842 otherwise a warning would be given, so warnings of this kind are
10843 always suppressed for such variables.
10845 @item 
10846 Address overlays that could clobber memory
10848 @item 
10849 Unexpected initialization when address clause present
10851 @item 
10852 Bad alignment for address clause
10854 @item 
10855 Useless type conversions
10857 @item 
10858 Redundant assignment statements and other redundant constructs
10860 @item 
10861 Useless exception handlers
10863 @item 
10864 Accidental hiding of name by child unit
10866 @item 
10867 Access before elaboration detected at compile time
10869 @item 
10870 A range in a @code{for} loop that is known to be null or might be null
10871 @end itemize
10873 The following section lists compiler switches that are available
10874 to control the handling of warning messages. It is also possible
10875 to exercise much finer control over what warnings are issued and
10876 suppressed using the GNAT pragma Warnings (see the description
10877 of the pragma in the @cite{GNAT_Reference_manual}).
10879 @geindex -gnatwa (gcc)
10882 @table @asis
10884 @item @code{-gnatwa}
10886 @emph{Activate most optional warnings.}
10888 This switch activates most optional warning messages.  See the remaining list
10889 in this section for details on optional warning messages that can be
10890 individually controlled.  The warnings that are not turned on by this
10891 switch are:
10894 @itemize *
10896 @item 
10897 @code{-gnatwd} (implicit dereferencing)
10899 @item 
10900 @code{-gnatw.d} (tag warnings with -gnatw switch)
10902 @item 
10903 @code{-gnatwh} (hiding)
10905 @item 
10906 @code{-gnatw.h} (holes in record layouts)
10908 @item 
10909 @code{-gnatw.j} (late primitives of tagged types)
10911 @item 
10912 @code{-gnatw.k} (redefinition of names in standard)
10914 @item 
10915 @code{-gnatwl} (elaboration warnings)
10917 @item 
10918 @code{-gnatw.l} (inherited aspects)
10920 @item 
10921 @code{-gnatw.n} (atomic synchronization)
10923 @item 
10924 @code{-gnatwo} (address clause overlay)
10926 @item 
10927 @code{-gnatw.o} (values set by out parameters ignored)
10929 @item 
10930 @code{-gnatw.q} (questionable layout of record types)
10932 @item 
10933 @code{-gnatw.s} (overridden size clause)
10935 @item 
10936 @code{-gnatwt} (tracking of deleted conditional code)
10938 @item 
10939 @code{-gnatw.u} (unordered enumeration)
10941 @item 
10942 @code{-gnatw.w} (use of Warnings Off)
10944 @item 
10945 @code{-gnatw.y} (reasons for package needing body)
10946 @end itemize
10948 All other optional warnings are turned on.
10949 @end table
10951 @geindex -gnatwA (gcc)
10954 @table @asis
10956 @item @code{-gnatwA}
10958 @emph{Suppress all optional errors.}
10960 This switch suppresses all optional warning messages, see remaining list
10961 in this section for details on optional warning messages that can be
10962 individually controlled. Note that unlike switch @code{-gnatws}, the
10963 use of switch @code{-gnatwA} does not suppress warnings that are
10964 normally given unconditionally and cannot be individually controlled
10965 (for example, the warning about a missing exit path in a function).
10966 Also, again unlike switch @code{-gnatws}, warnings suppressed by
10967 the use of switch @code{-gnatwA} can be individually turned back
10968 on. For example the use of switch @code{-gnatwA} followed by
10969 switch @code{-gnatwd} will suppress all optional warnings except
10970 the warnings for implicit dereferencing.
10971 @end table
10973 @geindex -gnatw.a (gcc)
10976 @table @asis
10978 @item @code{-gnatw.a}
10980 @emph{Activate warnings on failing assertions.}
10982 @geindex Assert failures
10984 This switch activates warnings for assertions where the compiler can tell at
10985 compile time that the assertion will fail. Note that this warning is given
10986 even if assertions are disabled. The default is that such warnings are
10987 generated.
10988 @end table
10990 @geindex -gnatw.A (gcc)
10993 @table @asis
10995 @item @code{-gnatw.A}
10997 @emph{Suppress warnings on failing assertions.}
10999 @geindex Assert failures
11001 This switch suppresses warnings for assertions where the compiler can tell at
11002 compile time that the assertion will fail.
11003 @end table
11005 @geindex -gnatwb (gcc)
11008 @table @asis
11010 @item @code{-gnatwb}
11012 @emph{Activate warnings on bad fixed values.}
11014 @geindex Bad fixed values
11016 @geindex Fixed-point Small value
11018 @geindex Small value
11020 This switch activates warnings for static fixed-point expressions whose
11021 value is not an exact multiple of Small. Such values are implementation
11022 dependent, since an implementation is free to choose either of the multiples
11023 that surround the value. GNAT always chooses the closer one, but this is not
11024 required behavior, and it is better to specify a value that is an exact
11025 multiple, ensuring predictable execution. The default is that such warnings
11026 are not generated.
11027 @end table
11029 @geindex -gnatwB (gcc)
11032 @table @asis
11034 @item @code{-gnatwB}
11036 @emph{Suppress warnings on bad fixed values.}
11038 This switch suppresses warnings for static fixed-point expressions whose
11039 value is not an exact multiple of Small.
11040 @end table
11042 @geindex -gnatw.b (gcc)
11045 @table @asis
11047 @item @code{-gnatw.b}
11049 @emph{Activate warnings on biased representation.}
11051 @geindex Biased representation
11053 This switch activates warnings when a size clause, value size clause, component
11054 clause, or component size clause forces the use of biased representation for an
11055 integer type (e.g. representing a range of 10..11 in a single bit by using 0/1
11056 to represent 10/11). The default is that such warnings are generated.
11057 @end table
11059 @geindex -gnatwB (gcc)
11062 @table @asis
11064 @item @code{-gnatw.B}
11066 @emph{Suppress warnings on biased representation.}
11068 This switch suppresses warnings for representation clauses that force the use
11069 of biased representation.
11070 @end table
11072 @geindex -gnatwc (gcc)
11075 @table @asis
11077 @item @code{-gnatwc}
11079 @emph{Activate warnings on conditionals.}
11081 @geindex Conditionals
11082 @geindex constant
11084 This switch activates warnings for conditional expressions used in
11085 tests that are known to be True or False at compile time. The default
11086 is that such warnings are not generated.
11087 Note that this warning does
11088 not get issued for the use of boolean variables or constants whose
11089 values are known at compile time, since this is a standard technique
11090 for conditional compilation in Ada, and this would generate too many
11091 false positive warnings.
11093 This warning option also activates a special test for comparisons using
11094 the operators '>=' and' <='.
11095 If the compiler can tell that only the equality condition is possible,
11096 then it will warn that the '>' or '<' part of the test
11097 is useless and that the operator could be replaced by '='.
11098 An example would be comparing a @code{Natural} variable <= 0.
11100 This warning option also generates warnings if
11101 one or both tests is optimized away in a membership test for integer
11102 values if the result can be determined at compile time. Range tests on
11103 enumeration types are not included, since it is common for such tests
11104 to include an end point.
11106 This warning can also be turned on using @code{-gnatwa}.
11107 @end table
11109 @geindex -gnatwC (gcc)
11112 @table @asis
11114 @item @code{-gnatwC}
11116 @emph{Suppress warnings on conditionals.}
11118 This switch suppresses warnings for conditional expressions used in
11119 tests that are known to be True or False at compile time.
11120 @end table
11122 @geindex -gnatw.c (gcc)
11125 @table @asis
11127 @item @code{-gnatw.c}
11129 @emph{Activate warnings on missing component clauses.}
11131 @geindex Component clause
11132 @geindex missing
11134 This switch activates warnings for record components where a record
11135 representation clause is present and has component clauses for the
11136 majority, but not all, of the components. A warning is given for each
11137 component for which no component clause is present.
11138 @end table
11140 @geindex -gnatwC (gcc)
11143 @table @asis
11145 @item @code{-gnatw.C}
11147 @emph{Suppress warnings on missing component clauses.}
11149 This switch suppresses warnings for record components that are
11150 missing a component clause in the situation described above.
11151 @end table
11153 @geindex -gnatwd (gcc)
11156 @table @asis
11158 @item @code{-gnatwd}
11160 @emph{Activate warnings on implicit dereferencing.}
11162 If this switch is set, then the use of a prefix of an access type
11163 in an indexed component, slice, or selected component without an
11164 explicit @code{.all} will generate a warning. With this warning
11165 enabled, access checks occur only at points where an explicit
11166 @code{.all} appears in the source code (assuming no warnings are
11167 generated as a result of this switch). The default is that such
11168 warnings are not generated.
11169 @end table
11171 @geindex -gnatwD (gcc)
11174 @table @asis
11176 @item @code{-gnatwD}
11178 @emph{Suppress warnings on implicit dereferencing.}
11180 @geindex Implicit dereferencing
11182 @geindex Dereferencing
11183 @geindex implicit
11185 This switch suppresses warnings for implicit dereferences in
11186 indexed components, slices, and selected components.
11187 @end table
11189 @geindex -gnatw.d (gcc)
11192 @table @asis
11194 @item @code{-gnatw.d}
11196 @emph{Activate tagging of warning and info messages.}
11198 If this switch is set, then warning messages are tagged, with one of the
11199 following strings:
11201 @quotation
11204 @itemize -
11206 @item 
11207 @emph{[-gnatw?]}
11208 Used to tag warnings controlled by the switch @code{-gnatwx} where x
11209 is a letter a-z.
11211 @item 
11212 @emph{[-gnatw.?]}
11213 Used to tag warnings controlled by the switch @code{-gnatw.x} where x
11214 is a letter a-z.
11216 @item 
11217 @emph{[-gnatel]}
11218 Used to tag elaboration information (info) messages generated when the
11219 static model of elaboration is used and the @code{-gnatel} switch is set.
11221 @item 
11222 @emph{[restriction warning]}
11223 Used to tag warning messages for restriction violations, activated by use
11224 of the pragma @code{Restriction_Warnings}.
11226 @item 
11227 @emph{[warning-as-error]}
11228 Used to tag warning messages that have been converted to error messages by
11229 use of the pragma Warning_As_Error. Note that such warnings are prefixed by
11230 the string "error: " rather than "warning: ".
11232 @item 
11233 @emph{[enabled by default]}
11234 Used to tag all other warnings that are always given by default, unless
11235 warnings are completely suppressed using pragma @emph{Warnings(Off)} or
11236 the switch @code{-gnatws}.
11237 @end itemize
11238 @end quotation
11239 @end table
11241 @geindex -gnatw.d (gcc)
11244 @table @asis
11246 @item @code{-gnatw.D}
11248 @emph{Deactivate tagging of warning and info messages messages.}
11250 If this switch is set, then warning messages return to the default
11251 mode in which warnings and info messages are not tagged as described above for
11252 @code{-gnatw.d}.
11253 @end table
11255 @geindex -gnatwe (gcc)
11257 @geindex Warnings
11258 @geindex treat as error
11261 @table @asis
11263 @item @code{-gnatwe}
11265 @emph{Treat warnings and style checks as errors.}
11267 This switch causes warning messages and style check messages to be
11268 treated as errors.
11269 The warning string still appears, but the warning messages are counted
11270 as errors, and prevent the generation of an object file. Note that this
11271 is the only -gnatw switch that affects the handling of style check messages.
11272 Note also that this switch has no effect on info (information) messages, which
11273 are not treated as errors if this switch is present.
11274 @end table
11276 @geindex -gnatw.e (gcc)
11279 @table @asis
11281 @item @code{-gnatw.e}
11283 @emph{Activate every optional warning.}
11285 @geindex Warnings
11286 @geindex activate every optional warning
11288 This switch activates all optional warnings, including those which
11289 are not activated by @code{-gnatwa}. The use of this switch is not
11290 recommended for normal use. If you turn this switch on, it is almost
11291 certain that you will get large numbers of useless warnings. The
11292 warnings that are excluded from @code{-gnatwa} are typically highly
11293 specialized warnings that are suitable for use only in code that has
11294 been specifically designed according to specialized coding rules.
11295 @end table
11297 @geindex -gnatwE (gcc)
11299 @geindex Warnings
11300 @geindex treat as error
11303 @table @asis
11305 @item @code{-gnatwE}
11307 @emph{Treat all run-time exception warnings as errors.}
11309 This switch causes warning messages regarding errors that will be raised
11310 during run-time execution to be treated as errors.
11311 @end table
11313 @geindex -gnatwf (gcc)
11316 @table @asis
11318 @item @code{-gnatwf}
11320 @emph{Activate warnings on unreferenced formals.}
11322 @geindex Formals
11323 @geindex unreferenced
11325 This switch causes a warning to be generated if a formal parameter
11326 is not referenced in the body of the subprogram. This warning can
11327 also be turned on using @code{-gnatwu}. The
11328 default is that these warnings are not generated.
11329 @end table
11331 @geindex -gnatwF (gcc)
11334 @table @asis
11336 @item @code{-gnatwF}
11338 @emph{Suppress warnings on unreferenced formals.}
11340 This switch suppresses warnings for unreferenced formal
11341 parameters. Note that the
11342 combination @code{-gnatwu} followed by @code{-gnatwF} has the
11343 effect of warning on unreferenced entities other than subprogram
11344 formals.
11345 @end table
11347 @geindex -gnatwg (gcc)
11350 @table @asis
11352 @item @code{-gnatwg}
11354 @emph{Activate warnings on unrecognized pragmas.}
11356 @geindex Pragmas
11357 @geindex unrecognized
11359 This switch causes a warning to be generated if an unrecognized
11360 pragma is encountered. Apart from issuing this warning, the
11361 pragma is ignored and has no effect. The default
11362 is that such warnings are issued (satisfying the Ada Reference
11363 Manual requirement that such warnings appear).
11364 @end table
11366 @geindex -gnatwG (gcc)
11369 @table @asis
11371 @item @code{-gnatwG}
11373 @emph{Suppress warnings on unrecognized pragmas.}
11375 This switch suppresses warnings for unrecognized pragmas.
11376 @end table
11378 @geindex -gnatw.g (gcc)
11381 @table @asis
11383 @item @code{-gnatw.g}
11385 @emph{Warnings used for GNAT sources.}
11387 This switch sets the warning categories that are used by the standard
11388 GNAT style. Currently this is equivalent to
11389 @code{-gnatwAao.q.s.CI.V.X.Z}
11390 but more warnings may be added in the future without advanced notice.
11391 @end table
11393 @geindex -gnatwh (gcc)
11396 @table @asis
11398 @item @code{-gnatwh}
11400 @emph{Activate warnings on hiding.}
11402 @geindex Hiding of Declarations
11404 This switch activates warnings on hiding declarations that are considered
11405 potentially confusing. Not all cases of hiding cause warnings; for example an
11406 overriding declaration hides an implicit declaration, which is just normal
11407 code. The default is that warnings on hiding are not generated.
11408 @end table
11410 @geindex -gnatwH (gcc)
11413 @table @asis
11415 @item @code{-gnatwH}
11417 @emph{Suppress warnings on hiding.}
11419 This switch suppresses warnings on hiding declarations.
11420 @end table
11422 @geindex -gnatw.h (gcc)
11425 @table @asis
11427 @item @code{-gnatw.h}
11429 @emph{Activate warnings on holes/gaps in records.}
11431 @geindex Record Representation (gaps)
11433 This switch activates warnings on component clauses in record
11434 representation clauses that leave holes (gaps) in the record layout.
11435 If this warning option is active, then record representation clauses
11436 should specify a contiguous layout, adding unused fill fields if needed.
11437 @end table
11439 @geindex -gnatw.H (gcc)
11442 @table @asis
11444 @item @code{-gnatw.H}
11446 @emph{Suppress warnings on holes/gaps in records.}
11448 This switch suppresses warnings on component clauses in record
11449 representation clauses that leave holes (haps) in the record layout.
11450 @end table
11452 @geindex -gnatwi (gcc)
11455 @table @asis
11457 @item @code{-gnatwi}
11459 @emph{Activate warnings on implementation units.}
11461 This switch activates warnings for a @emph{with} of an internal GNAT
11462 implementation unit, defined as any unit from the @code{Ada},
11463 @code{Interfaces}, @code{GNAT},
11464 or @code{System}
11465 hierarchies that is not
11466 documented in either the Ada Reference Manual or the GNAT
11467 Programmer's Reference Manual. Such units are intended only
11468 for internal implementation purposes and should not be @emph{with}ed
11469 by user programs. The default is that such warnings are generated
11470 @end table
11472 @geindex -gnatwI (gcc)
11475 @table @asis
11477 @item @code{-gnatwI}
11479 @emph{Disable warnings on implementation units.}
11481 This switch disables warnings for a @emph{with} of an internal GNAT
11482 implementation unit.
11483 @end table
11485 @geindex -gnatw.i (gcc)
11488 @table @asis
11490 @item @code{-gnatw.i}
11492 @emph{Activate warnings on overlapping actuals.}
11494 This switch enables a warning on statically detectable overlapping actuals in
11495 a subprogram call, when one of the actuals is an in-out parameter, and the
11496 types of the actuals are not by-copy types. This warning is off by default.
11497 @end table
11499 @geindex -gnatw.I (gcc)
11502 @table @asis
11504 @item @code{-gnatw.I}
11506 @emph{Disable warnings on overlapping actuals.}
11508 This switch disables warnings on overlapping actuals in a call..
11509 @end table
11511 @geindex -gnatwj (gcc)
11514 @table @asis
11516 @item @code{-gnatwj}
11518 @emph{Activate warnings on obsolescent features (Annex J).}
11520 @geindex Features
11521 @geindex obsolescent
11523 @geindex Obsolescent features
11525 If this warning option is activated, then warnings are generated for
11526 calls to subprograms marked with @code{pragma Obsolescent} and
11527 for use of features in Annex J of the Ada Reference Manual. In the
11528 case of Annex J, not all features are flagged. In particular use
11529 of the renamed packages (like @code{Text_IO}) and use of package
11530 @code{ASCII} are not flagged, since these are very common and
11531 would generate many annoying positive warnings. The default is that
11532 such warnings are not generated.
11534 In addition to the above cases, warnings are also generated for
11535 GNAT features that have been provided in past versions but which
11536 have been superseded (typically by features in the new Ada standard).
11537 For example, @code{pragma Ravenscar} will be flagged since its
11538 function is replaced by @code{pragma Profile(Ravenscar)}, and
11539 @code{pragma Interface_Name} will be flagged since its function
11540 is replaced by @code{pragma Import}.
11542 Note that this warning option functions differently from the
11543 restriction @code{No_Obsolescent_Features} in two respects.
11544 First, the restriction applies only to annex J features.
11545 Second, the restriction does flag uses of package @code{ASCII}.
11546 @end table
11548 @geindex -gnatwJ (gcc)
11551 @table @asis
11553 @item @code{-gnatwJ}
11555 @emph{Suppress warnings on obsolescent features (Annex J).}
11557 This switch disables warnings on use of obsolescent features.
11558 @end table
11560 @geindex -gnatw.j (gcc)
11563 @table @asis
11565 @item @code{-gnatw.j}
11567 @emph{Activate warnings on late declarations of tagged type primitives.}
11569 This switch activates warnings on visible primitives added to a
11570 tagged type after deriving a private extension from it.
11571 @end table
11573 @geindex -gnatw.J (gcc)
11576 @table @asis
11578 @item @code{-gnatw.J}
11580 @emph{Suppress warnings on late declarations of tagged type primitives.}
11582 This switch suppresses warnings on visible primitives added to a
11583 tagged type after deriving a private extension from it.
11584 @end table
11586 @geindex -gnatwk (gcc)
11589 @table @asis
11591 @item @code{-gnatwk}
11593 @emph{Activate warnings on variables that could be constants.}
11595 This switch activates warnings for variables that are initialized but
11596 never modified, and then could be declared constants. The default is that
11597 such warnings are not given.
11598 @end table
11600 @geindex -gnatwK (gcc)
11603 @table @asis
11605 @item @code{-gnatwK}
11607 @emph{Suppress warnings on variables that could be constants.}
11609 This switch disables warnings on variables that could be declared constants.
11610 @end table
11612 @geindex -gnatw.k (gcc)
11615 @table @asis
11617 @item @code{-gnatw.k}
11619 @emph{Activate warnings on redefinition of names in standard.}
11621 This switch activates warnings for declarations that declare a name that
11622 is defined in package Standard. Such declarations can be confusing,
11623 especially since the names in package Standard continue to be directly
11624 visible, meaning that use visibiliy on such redeclared names does not
11625 work as expected. Names of discriminants and components in records are
11626 not included in this check.
11627 @end table
11629 @geindex -gnatwK (gcc)
11632 @table @asis
11634 @item @code{-gnatw.K}
11636 @emph{Suppress warnings on redefinition of names in standard.}
11638 This switch activates warnings for declarations that declare a name that
11639 is defined in package Standard.
11640 @end table
11642 @geindex -gnatwl (gcc)
11645 @table @asis
11647 @item @code{-gnatwl}
11649 @emph{Activate warnings for elaboration pragmas.}
11651 @geindex Elaboration
11652 @geindex warnings
11654 This switch activates warnings for possible elaboration problems,
11655 including suspicious use
11656 of @code{Elaborate} pragmas, when using the static elaboration model, and
11657 possible situations that may raise @code{Program_Error} when using the
11658 dynamic elaboration model.
11659 See the section in this guide on elaboration checking for further details.
11660 The default is that such warnings
11661 are not generated.
11662 @end table
11664 @geindex -gnatwL (gcc)
11667 @table @asis
11669 @item @code{-gnatwL}
11671 @emph{Suppress warnings for elaboration pragmas.}
11673 This switch suppresses warnings for possible elaboration problems.
11674 @end table
11676 @geindex -gnatw.l (gcc)
11679 @table @asis
11681 @item @code{-gnatw.l}
11683 @emph{List inherited aspects.}
11685 This switch causes the compiler to list inherited invariants,
11686 preconditions, and postconditions from Type_Invariant'Class, Invariant'Class,
11687 Pre'Class, and Post'Class aspects. Also list inherited subtype predicates.
11688 @end table
11690 @geindex -gnatw.L (gcc)
11693 @table @asis
11695 @item @code{-gnatw.L}
11697 @emph{Suppress listing of inherited aspects.}
11699 This switch suppresses listing of inherited aspects.
11700 @end table
11702 @geindex -gnatwm (gcc)
11705 @table @asis
11707 @item @code{-gnatwm}
11709 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced variables.}
11711 This switch activates warnings for variables that are assigned (using
11712 an initialization value or with one or more assignment statements) but
11713 whose value is never read. The warning is suppressed for volatile
11714 variables and also for variables that are renamings of other variables
11715 or for which an address clause is given.
11716 The default is that these warnings are not given.
11717 @end table
11719 @geindex -gnatwM (gcc)
11722 @table @asis
11724 @item @code{-gnatwM}
11726 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced variables.}
11728 This switch disables warnings for variables that are assigned or
11729 initialized, but never read.
11730 @end table
11732 @geindex -gnatw.m (gcc)
11735 @table @asis
11737 @item @code{-gnatw.m}
11739 @emph{Activate warnings on suspicious modulus values.}
11741 This switch activates warnings for modulus values that seem suspicious.
11742 The cases caught are where the size is the same as the modulus (e.g.
11743 a modulus of 7 with a size of 7 bits), and modulus values of 32 or 64
11744 with no size clause. The guess in both cases is that 2**x was intended
11745 rather than x. In addition expressions of the form 2*x for small x
11746 generate a warning (the almost certainly accurate guess being that
11747 2**x was intended). The default is that these warnings are given.
11748 @end table
11750 @geindex -gnatw.M (gcc)
11753 @table @asis
11755 @item @code{-gnatw.M}
11757 @emph{Disable warnings on suspicious modulus values.}
11759 This switch disables warnings for suspicious modulus values.
11760 @end table
11762 @geindex -gnatwn (gcc)
11765 @table @asis
11767 @item @code{-gnatwn}
11769 @emph{Set normal warnings mode.}
11771 This switch sets normal warning mode, in which enabled warnings are
11772 issued and treated as warnings rather than errors. This is the default
11773 mode. the switch @code{-gnatwn} can be used to cancel the effect of
11774 an explicit @code{-gnatws} or
11775 @code{-gnatwe}. It also cancels the effect of the
11776 implicit @code{-gnatwe} that is activated by the
11777 use of @code{-gnatg}.
11778 @end table
11780 @geindex -gnatw.n (gcc)
11782 @geindex Atomic Synchronization
11783 @geindex warnings
11786 @table @asis
11788 @item @code{-gnatw.n}
11790 @emph{Activate warnings on atomic synchronization.}
11792 This switch actives warnings when an access to an atomic variable
11793 requires the generation of atomic synchronization code. These
11794 warnings are off by default.
11795 @end table
11797 @geindex -gnatw.N (gcc)
11800 @table @asis
11802 @item @code{-gnatw.N}
11804 @emph{Suppress warnings on atomic synchronization.}
11806 @geindex Atomic Synchronization
11807 @geindex warnings
11809 This switch suppresses warnings when an access to an atomic variable
11810 requires the generation of atomic synchronization code.
11811 @end table
11813 @geindex -gnatwo (gcc)
11815 @geindex Address Clauses
11816 @geindex warnings
11819 @table @asis
11821 @item @code{-gnatwo}
11823 @emph{Activate warnings on address clause overlays.}
11825 This switch activates warnings for possibly unintended initialization
11826 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
11827 another. The default is that such warnings are generated.
11828 @end table
11830 @geindex -gnatwO (gcc)
11833 @table @asis
11835 @item @code{-gnatwO}
11837 @emph{Suppress warnings on address clause overlays.}
11839 This switch suppresses warnings on possibly unintended initialization
11840 effects of defining address clauses that cause one variable to overlap
11841 another.
11842 @end table
11844 @geindex -gnatw.o (gcc)
11847 @table @asis
11849 @item @code{-gnatw.o}
11851 @emph{Activate warnings on modified but unreferenced out parameters.}
11853 This switch activates warnings for variables that are modified by using
11854 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
11855 the resulting assigned value is never read. It is applicable in the case
11856 where there is more than one out mode formal. If there is only one out
11857 mode formal, the warning is issued by default (controlled by -gnatwu).
11858 The warning is suppressed for volatile
11859 variables and also for variables that are renamings of other variables
11860 or for which an address clause is given.
11861 The default is that these warnings are not given.
11862 @end table
11864 @geindex -gnatw.O (gcc)
11867 @table @asis
11869 @item @code{-gnatw.O}
11871 @emph{Disable warnings on modified but unreferenced out parameters.}
11873 This switch suppresses warnings for variables that are modified by using
11874 them as actuals for a call to a procedure with an out mode formal, where
11875 the resulting assigned value is never read.
11876 @end table
11878 @geindex -gnatwp (gcc)
11880 @geindex Inlining
11881 @geindex warnings
11884 @table @asis
11886 @item @code{-gnatwp}
11888 @emph{Activate warnings on ineffective pragma Inlines.}
11890 This switch activates warnings for failure of front end inlining
11891 (activated by @code{-gnatN}) to inline a particular call. There are
11892 many reasons for not being able to inline a call, including most
11893 commonly that the call is too complex to inline. The default is
11894 that such warnings are not given.
11895 Warnings on ineffective inlining by the gcc back-end can be activated
11896 separately, using the gcc switch -Winline.
11897 @end table
11899 @geindex -gnatwP (gcc)
11902 @table @asis
11904 @item @code{-gnatwP}
11906 @emph{Suppress warnings on ineffective pragma Inlines.}
11908 This switch suppresses warnings on ineffective pragma Inlines. If the
11909 inlining mechanism cannot inline a call, it will simply ignore the
11910 request silently.
11911 @end table
11913 @geindex -gnatw.p (gcc)
11915 @geindex Parameter order
11916 @geindex warnings
11919 @table @asis
11921 @item @code{-gnatw.p}
11923 @emph{Activate warnings on parameter ordering.}
11925 This switch activates warnings for cases of suspicious parameter
11926 ordering when the list of arguments are all simple identifiers that
11927 match the names of the formals, but are in a different order. The
11928 warning is suppressed if any use of named parameter notation is used,
11929 so this is the appropriate way to suppress a false positive (and
11930 serves to emphasize that the "misordering" is deliberate). The
11931 default is that such warnings are not given.
11932 @end table
11934 @geindex -gnatw.P (gcc)
11937 @table @asis
11939 @item @code{-gnatw.P}
11941 @emph{Suppress warnings on parameter ordering.}
11943 This switch suppresses warnings on cases of suspicious parameter
11944 ordering.
11945 @end table
11947 @geindex -gnatwq (gcc)
11949 @geindex Parentheses
11950 @geindex warnings
11953 @table @asis
11955 @item @code{-gnatwq}
11957 @emph{Activate warnings on questionable missing parentheses.}
11959 This switch activates warnings for cases where parentheses are not used and
11960 the result is potential ambiguity from a readers point of view. For example
11961 (not a > b) when a and b are modular means ((not a) > b) and very likely the
11962 programmer intended (not (a > b)). Similarly (-x mod 5) means (-(x mod 5)) and
11963 quite likely ((-x) mod 5) was intended. In such situations it seems best to
11964 follow the rule of always parenthesizing to make the association clear, and
11965 this warning switch warns if such parentheses are not present. The default
11966 is that these warnings are given.
11967 @end table
11969 @geindex -gnatwQ (gcc)
11972 @table @asis
11974 @item @code{-gnatwQ}
11976 @emph{Suppress warnings on questionable missing parentheses.}
11978 This switch suppresses warnings for cases where the association is not
11979 clear and the use of parentheses is preferred.
11980 @end table
11982 @geindex -gnatw.q (gcc)
11984 @geindex Layout
11985 @geindex warnings
11988 @table @asis
11990 @item @code{-gnatw.q}
11992 @emph{Activate warnings on questionable layout of record types.}
11994 This switch activates warnings for cases where the default layout of
11995 a record type, that is to say the layout of its components in textual
11996 order of the source code, would very likely cause inefficiencies in
11997 the code generated by the compiler, both in terms of space and speed
11998 during execution. One warning is issued for each problematic component
11999 without representation clause in the nonvariant part and then in each
12000 variant recursively, if any.
12002 The purpose of these warnings is neither to prescribe an optimal layout
12003 nor to force the use of representation clauses, but rather to get rid of
12004 the most blatant inefficiencies in the layout. Therefore, the default
12005 layout is matched against the following synthetic ordered layout and
12006 the deviations are flagged on a component-by-component basis:
12009 @itemize *
12011 @item 
12012 first all components or groups of components whose length is fixed
12013 and a multiple of the storage unit,
12015 @item 
12016 then the remaining components whose length is fixed and not a multiple
12017 of the storage unit,
12019 @item 
12020 then the remaining components whose length doesn't depend on discriminants
12021 (that is to say, with variable but uniform length for all objects),
12023 @item 
12024 then all components whose length depends on discriminants,
12026 @item 
12027 finally the variant part (if any),
12028 @end itemize
12030 for the nonvariant part and for each variant recursively, if any.
12032 The exact wording of the warning depends on whether the compiler is allowed
12033 to reorder the components in the record type or precluded from doing it by
12034 means of pragma @code{No_Component_Reordering}.
12036 The default is that these warnings are not given.
12037 @end table
12039 @geindex -gnatw.Q (gcc)
12042 @table @asis
12044 @item @code{-gnatw.Q}
12046 @emph{Suppress warnings on questionable layout of record types.}
12048 This switch suppresses warnings for cases where the default layout of
12049 a record type would very likely cause inefficiencies.
12050 @end table
12052 @geindex -gnatwr (gcc)
12055 @table @asis
12057 @item @code{-gnatwr}
12059 @emph{Activate warnings on redundant constructs.}
12061 This switch activates warnings for redundant constructs. The following
12062 is the current list of constructs regarded as redundant:
12065 @itemize *
12067 @item 
12068 Assignment of an item to itself.
12070 @item 
12071 Type conversion that converts an expression to its own type.
12073 @item 
12074 Use of the attribute @code{Base} where @code{typ'Base} is the same
12075 as @code{typ}.
12077 @item 
12078 Use of pragma @code{Pack} when all components are placed by a record
12079 representation clause.
12081 @item 
12082 Exception handler containing only a reraise statement (raise with no
12083 operand) which has no effect.
12085 @item 
12086 Use of the operator abs on an operand that is known at compile time
12087 to be non-negative
12089 @item 
12090 Comparison of an object or (unary or binary) operation of boolean type to
12091 an explicit True value.
12092 @end itemize
12094 The default is that warnings for redundant constructs are not given.
12095 @end table
12097 @geindex -gnatwR (gcc)
12100 @table @asis
12102 @item @code{-gnatwR}
12104 @emph{Suppress warnings on redundant constructs.}
12106 This switch suppresses warnings for redundant constructs.
12107 @end table
12109 @geindex -gnatw.r (gcc)
12112 @table @asis
12114 @item @code{-gnatw.r}
12116 @emph{Activate warnings for object renaming function.}
12118 This switch activates warnings for an object renaming that renames a
12119 function call, which is equivalent to a constant declaration (as
12120 opposed to renaming the function itself).  The default is that these
12121 warnings are given.
12122 @end table
12124 @geindex -gnatwT (gcc)
12127 @table @asis
12129 @item @code{-gnatw.R}
12131 @emph{Suppress warnings for object renaming function.}
12133 This switch suppresses warnings for object renaming function.
12134 @end table
12136 @geindex -gnatws (gcc)
12139 @table @asis
12141 @item @code{-gnatws}
12143 @emph{Suppress all warnings.}
12145 This switch completely suppresses the
12146 output of all warning messages from the GNAT front end, including
12147 both warnings that can be controlled by switches described in this
12148 section, and those that are normally given unconditionally. The
12149 effect of this suppress action can only be cancelled by a subsequent
12150 use of the switch @code{-gnatwn}.
12152 Note that switch @code{-gnatws} does not suppress
12153 warnings from the @code{gcc} back end.
12154 To suppress these back end warnings as well, use the switch @code{-w}
12155 in addition to @code{-gnatws}. Also this switch has no effect on the
12156 handling of style check messages.
12157 @end table
12159 @geindex -gnatw.s (gcc)
12161 @geindex Record Representation (component sizes)
12164 @table @asis
12166 @item @code{-gnatw.s}
12168 @emph{Activate warnings on overridden size clauses.}
12170 This switch activates warnings on component clauses in record
12171 representation clauses where the length given overrides that
12172 specified by an explicit size clause for the component type. A
12173 warning is similarly given in the array case if a specified
12174 component size overrides an explicit size clause for the array
12175 component type.
12176 @end table
12178 @geindex -gnatw.S (gcc)
12181 @table @asis
12183 @item @code{-gnatw.S}
12185 @emph{Suppress warnings on overridden size clauses.}
12187 This switch suppresses warnings on component clauses in record
12188 representation clauses that override size clauses, and similar
12189 warnings when an array component size overrides a size clause.
12190 @end table
12192 @geindex -gnatwt (gcc)
12194 @geindex Deactivated code
12195 @geindex warnings
12197 @geindex Deleted code
12198 @geindex warnings
12201 @table @asis
12203 @item @code{-gnatwt}
12205 @emph{Activate warnings for tracking of deleted conditional code.}
12207 This switch activates warnings for tracking of code in conditionals (IF and
12208 CASE statements) that is detected to be dead code which cannot be executed, and
12209 which is removed by the front end. This warning is off by default. This may be
12210 useful for detecting deactivated code in certified applications.
12211 @end table
12213 @geindex -gnatwT (gcc)
12216 @table @asis
12218 @item @code{-gnatwT}
12220 @emph{Suppress warnings for tracking of deleted conditional code.}
12222 This switch suppresses warnings for tracking of deleted conditional code.
12223 @end table
12225 @geindex -gnatw.t (gcc)
12228 @table @asis
12230 @item @code{-gnatw.t}
12232 @emph{Activate warnings on suspicious contracts.}
12234 This switch activates warnings on suspicious contracts. This includes
12235 warnings on suspicious postconditions (whether a pragma @code{Postcondition} or a
12236 @code{Post} aspect in Ada 2012) and suspicious contract cases (pragma or aspect
12237 @code{Contract_Cases}). A function postcondition or contract case is suspicious
12238 when no postcondition or contract case for this function mentions the result
12239 of the function.  A procedure postcondition or contract case is suspicious
12240 when it only refers to the pre-state of the procedure, because in that case
12241 it should rather be expressed as a precondition. This switch also controls
12242 warnings on suspicious cases of expressions typically found in contracts like
12243 quantified expressions and uses of Update attribute. The default is that such
12244 warnings are generated.
12245 @end table
12247 @geindex -gnatw.T (gcc)
12250 @table @asis
12252 @item @code{-gnatw.T}
12254 @emph{Suppress warnings on suspicious contracts.}
12256 This switch suppresses warnings on suspicious contracts.
12257 @end table
12259 @geindex -gnatwu (gcc)
12262 @table @asis
12264 @item @code{-gnatwu}
12266 @emph{Activate warnings on unused entities.}
12268 This switch activates warnings to be generated for entities that
12269 are declared but not referenced, and for units that are @emph{with}ed
12270 and not
12271 referenced. In the case of packages, a warning is also generated if
12272 no entities in the package are referenced. This means that if a with'ed
12273 package is referenced but the only references are in @code{use}
12274 clauses or @code{renames}
12275 declarations, a warning is still generated. A warning is also generated
12276 for a generic package that is @emph{with}ed but never instantiated.
12277 In the case where a package or subprogram body is compiled, and there
12278 is a @emph{with} on the corresponding spec
12279 that is only referenced in the body,
12280 a warning is also generated, noting that the
12281 @emph{with} can be moved to the body. The default is that
12282 such warnings are not generated.
12283 This switch also activates warnings on unreferenced formals
12284 (it includes the effect of @code{-gnatwf}).
12285 @end table
12287 @geindex -gnatwU (gcc)
12290 @table @asis
12292 @item @code{-gnatwU}
12294 @emph{Suppress warnings on unused entities.}
12296 This switch suppresses warnings for unused entities and packages.
12297 It also turns off warnings on unreferenced formals (and thus includes
12298 the effect of @code{-gnatwF}).
12299 @end table
12301 @geindex -gnatw.u (gcc)
12304 @table @asis
12306 @item @code{-gnatw.u}
12308 @emph{Activate warnings on unordered enumeration types.}
12310 This switch causes enumeration types to be considered as conceptually
12311 unordered, unless an explicit pragma @code{Ordered} is given for the type.
12312 The effect is to generate warnings in clients that use explicit comparisons
12313 or subranges, since these constructs both treat objects of the type as
12314 ordered. (A @emph{client} is defined as a unit that is other than the unit in
12315 which the type is declared, or its body or subunits.) Please refer to
12316 the description of pragma @code{Ordered} in the
12317 @cite{GNAT Reference Manual} for further details.
12318 The default is that such warnings are not generated.
12319 @end table
12321 @geindex -gnatw.U (gcc)
12324 @table @asis
12326 @item @code{-gnatw.U}
12328 @emph{Deactivate warnings on unordered enumeration types.}
12330 This switch causes all enumeration types to be considered as ordered, so
12331 that no warnings are given for comparisons or subranges for any type.
12332 @end table
12334 @geindex -gnatwv (gcc)
12336 @geindex Unassigned variable warnings
12339 @table @asis
12341 @item @code{-gnatwv}
12343 @emph{Activate warnings on unassigned variables.}
12345 This switch activates warnings for access to variables which
12346 may not be properly initialized. The default is that
12347 such warnings are generated.
12348 @end table
12350 @geindex -gnatwV (gcc)
12353 @table @asis
12355 @item @code{-gnatwV}
12357 @emph{Suppress warnings on unassigned variables.}
12359 This switch suppresses warnings for access to variables which
12360 may not be properly initialized.
12361 For variables of a composite type, the warning can also be suppressed in
12362 Ada 2005 by using a default initialization with a box. For example, if
12363 Table is an array of records whose components are only partially uninitialized,
12364 then the following code:
12366 @example
12367 Tab : Table := (others => <>);
12368 @end example
12370 will suppress warnings on subsequent statements that access components
12371 of variable Tab.
12372 @end table
12374 @geindex -gnatw.v (gcc)
12376 @geindex bit order warnings
12379 @table @asis
12381 @item @code{-gnatw.v}
12383 @emph{Activate info messages for non-default bit order.}
12385 This switch activates messages (labeled "info", they are not warnings,
12386 just informational messages) about the effects of non-default bit-order
12387 on records to which a component clause is applied. The effect of specifying
12388 non-default bit ordering is a bit subtle (and changed with Ada 2005), so
12389 these messages, which are given by default, are useful in understanding the
12390 exact consequences of using this feature.
12391 @end table
12393 @geindex -gnatw.V (gcc)
12396 @table @asis
12398 @item @code{-gnatw.V}
12400 @emph{Suppress info messages for non-default bit order.}
12402 This switch suppresses information messages for the effects of specifying
12403 non-default bit order on record components with component clauses.
12404 @end table
12406 @geindex -gnatww (gcc)
12408 @geindex String indexing warnings
12411 @table @asis
12413 @item @code{-gnatww}
12415 @emph{Activate warnings on wrong low bound assumption.}
12417 This switch activates warnings for indexing an unconstrained string parameter
12418 with a literal or S'Length. This is a case where the code is assuming that the
12419 low bound is one, which is in general not true (for example when a slice is
12420 passed). The default is that such warnings are generated.
12421 @end table
12423 @geindex -gnatwW (gcc)
12426 @table @asis
12428 @item @code{-gnatwW}
12430 @emph{Suppress warnings on wrong low bound assumption.}
12432 This switch suppresses warnings for indexing an unconstrained string parameter
12433 with a literal or S'Length. Note that this warning can also be suppressed
12434 in a particular case by adding an assertion that the lower bound is 1,
12435 as shown in the following example:
12437 @example
12438 procedure K (S : String) is
12439    pragma Assert (S'First = 1);
12440    ...
12441 @end example
12442 @end table
12444 @geindex -gnatw.w (gcc)
12446 @geindex Warnings Off control
12449 @table @asis
12451 @item @code{-gnatw.w}
12453 @emph{Activate warnings on Warnings Off pragmas.}
12455 This switch activates warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, entity)}
12456 where either the pragma is entirely useless (because it suppresses no
12457 warnings), or it could be replaced by @code{pragma Unreferenced} or
12458 @code{pragma Unmodified}.
12459 Also activates warnings for the case of
12460 Warnings (Off, String), where either there is no matching
12461 Warnings (On, String), or the Warnings (Off) did not suppress any warning.
12462 The default is that these warnings are not given.
12463 @end table
12465 @geindex -gnatw.W (gcc)
12468 @table @asis
12470 @item @code{-gnatw.W}
12472 @emph{Suppress warnings on unnecessary Warnings Off pragmas.}
12474 This switch suppresses warnings for use of @code{pragma Warnings (Off, ...)}.
12475 @end table
12477 @geindex -gnatwx (gcc)
12479 @geindex Export/Import pragma warnings
12482 @table @asis
12484 @item @code{-gnatwx}
12486 @emph{Activate warnings on Export/Import pragmas.}
12488 This switch activates warnings on Export/Import pragmas when
12489 the compiler detects a possible conflict between the Ada and
12490 foreign language calling sequences. For example, the use of
12491 default parameters in a convention C procedure is dubious
12492 because the C compiler cannot supply the proper default, so
12493 a warning is issued. The default is that such warnings are
12494 generated.
12495 @end table
12497 @geindex -gnatwX (gcc)
12500 @table @asis
12502 @item @code{-gnatwX}
12504 @emph{Suppress warnings on Export/Import pragmas.}
12506 This switch suppresses warnings on Export/Import pragmas.
12507 The sense of this is that you are telling the compiler that
12508 you know what you are doing in writing the pragma, and it
12509 should not complain at you.
12510 @end table
12512 @geindex -gnatwm (gcc)
12515 @table @asis
12517 @item @code{-gnatw.x}
12519 @emph{Activate warnings for No_Exception_Propagation mode.}
12521 This switch activates warnings for exception usage when pragma Restrictions
12522 (No_Exception_Propagation) is in effect. Warnings are given for implicit or
12523 explicit exception raises which are not covered by a local handler, and for
12524 exception handlers which do not cover a local raise. The default is that
12525 these warnings are given for units that contain exception handlers.
12527 @item @code{-gnatw.X}
12529 @emph{Disable warnings for No_Exception_Propagation mode.}
12531 This switch disables warnings for exception usage when pragma Restrictions
12532 (No_Exception_Propagation) is in effect.
12533 @end table
12535 @geindex -gnatwy (gcc)
12537 @geindex Ada compatibility issues warnings
12540 @table @asis
12542 @item @code{-gnatwy}
12544 @emph{Activate warnings for Ada compatibility issues.}
12546 For the most part, newer versions of Ada are upwards compatible
12547 with older versions. For example, Ada 2005 programs will almost
12548 always work when compiled as Ada 2012.
12549 However there are some exceptions (for example the fact that
12550 @code{some} is now a reserved word in Ada 2012). This
12551 switch activates several warnings to help in identifying
12552 and correcting such incompatibilities. The default is that
12553 these warnings are generated. Note that at one point Ada 2005
12554 was called Ada 0Y, hence the choice of character.
12555 @end table
12557 @geindex -gnatwY (gcc)
12559 @geindex Ada compatibility issues warnings
12562 @table @asis
12564 @item @code{-gnatwY}
12566 @emph{Disable warnings for Ada compatibility issues.}
12568 This switch suppresses the warnings intended to help in identifying
12569 incompatibilities between Ada language versions.
12570 @end table
12572 @geindex -gnatw.y (gcc)
12574 @geindex Package spec needing body
12577 @table @asis
12579 @item @code{-gnatw.y}
12581 @emph{Activate information messages for why package spec needs body.}
12583 There are a number of cases in which a package spec needs a body.
12584 For example, the use of pragma Elaborate_Body, or the declaration
12585 of a procedure specification requiring a completion. This switch
12586 causes information messages to be output showing why a package
12587 specification requires a body. This can be useful in the case of
12588 a large package specification which is unexpectedly requiring a
12589 body. The default is that such information messages are not output.
12590 @end table
12592 @geindex -gnatw.Y (gcc)
12594 @geindex No information messages for why package spec needs body
12597 @table @asis
12599 @item @code{-gnatw.Y}
12601 @emph{Disable information messages for why package spec needs body.}
12603 This switch suppresses the output of information messages showing why
12604 a package specification needs a body.
12605 @end table
12607 @geindex -gnatwz (gcc)
12609 @geindex Unchecked_Conversion warnings
12612 @table @asis
12614 @item @code{-gnatwz}
12616 @emph{Activate warnings on unchecked conversions.}
12618 This switch activates warnings for unchecked conversions
12619 where the types are known at compile time to have different
12620 sizes. The default is that such warnings are generated. Warnings are also
12621 generated for subprogram pointers with different conventions.
12622 @end table
12624 @geindex -gnatwZ (gcc)
12627 @table @asis
12629 @item @code{-gnatwZ}
12631 @emph{Suppress warnings on unchecked conversions.}
12633 This switch suppresses warnings for unchecked conversions
12634 where the types are known at compile time to have different
12635 sizes or conventions.
12636 @end table
12638 @geindex -gnatw.z (gcc)
12640 @geindex Size/Alignment warnings
12643 @table @asis
12645 @item @code{-gnatw.z}
12647 @emph{Activate warnings for size not a multiple of alignment.}
12649 This switch activates warnings for cases of record types with
12650 specified @code{Size} and @code{Alignment} attributes where the
12651 size is not a multiple of the alignment, resulting in an object
12652 size that is greater than the specified size. The default
12653 is that such warnings are generated.
12654 @end table
12656 @geindex -gnatw.Z (gcc)
12658 @geindex Size/Alignment warnings
12661 @table @asis
12663 @item @code{-gnatw.Z}
12665 @emph{Suppress warnings for size not a multiple of alignment.}
12667 This switch suppresses warnings for cases of record types with
12668 specified @code{Size} and @code{Alignment} attributes where the
12669 size is not a multiple of the alignment, resulting in an object
12670 size that is greater than the specified size.
12671 The warning can also be
12672 suppressed by giving an explicit @code{Object_Size} value.
12673 @end table
12675 @geindex -Wunused (gcc)
12678 @table @asis
12680 @item @code{-Wunused}
12682 The warnings controlled by the @code{-gnatw} switch are generated by
12683 the front end of the compiler. The GCC back end can provide
12684 additional warnings and they are controlled by the @code{-W} switch.
12685 For example, @code{-Wunused} activates back end
12686 warnings for entities that are declared but not referenced.
12687 @end table
12689 @geindex -Wuninitialized (gcc)
12692 @table @asis
12694 @item @code{-Wuninitialized}
12696 Similarly, @code{-Wuninitialized} activates
12697 the back end warning for uninitialized variables. This switch must be
12698 used in conjunction with an optimization level greater than zero.
12699 @end table
12701 @geindex -Wstack-usage (gcc)
12704 @table @asis
12706 @item @code{-Wstack-usage=@emph{len}}
12708 Warn if the stack usage of a subprogram might be larger than @code{len} bytes.
12709 See @ref{f5,,Static Stack Usage Analysis} for details.
12710 @end table
12712 @geindex -Wall (gcc)
12715 @table @asis
12717 @item @code{-Wall}
12719 This switch enables most warnings from the GCC back end.
12720 The code generator detects a number of warning situations that are missed
12721 by the GNAT front end, and this switch can be used to activate them.
12722 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
12723 @code{-gnatwa}, that is, most front end warnings activated as well.
12724 @end table
12726 @geindex -w (gcc)
12729 @table @asis
12731 @item @code{-w}
12733 Conversely, this switch suppresses warnings from the GCC back end.
12734 The use of this switch also sets the default front end warning mode to
12735 @code{-gnatws}, that is, front end warnings suppressed as well.
12736 @end table
12738 @geindex -Werror (gcc)
12741 @table @asis
12743 @item @code{-Werror}
12745 This switch causes warnings from the GCC back end to be treated as
12746 errors.  The warning string still appears, but the warning messages are
12747 counted as errors, and prevent the generation of an object file.
12748 @end table
12750 A string of warning parameters can be used in the same parameter. For example:
12752 @example
12753 -gnatwaGe
12754 @end example
12756 will turn on all optional warnings except for unrecognized pragma warnings,
12757 and also specify that warnings should be treated as errors.
12759 When no switch @code{-gnatw} is used, this is equivalent to:
12761 @quotation
12764 @itemize *
12766 @item 
12767 @code{-gnatw.a}
12769 @item 
12770 @code{-gnatwB}
12772 @item 
12773 @code{-gnatw.b}
12775 @item 
12776 @code{-gnatwC}
12778 @item 
12779 @code{-gnatw.C}
12781 @item 
12782 @code{-gnatwD}
12784 @item 
12785 @code{-gnatw.D}
12787 @item 
12788 @code{-gnatwF}
12790 @item 
12791 @code{-gnatw.F}
12793 @item 
12794 @code{-gnatwg}
12796 @item 
12797 @code{-gnatwH}
12799 @item 
12800 @code{-gnatw.H}
12802 @item 
12803 @code{-gnatwi}
12805 @item 
12806 @code{-gnatwJ}
12808 @item 
12809 @code{-gnatw.J}
12811 @item 
12812 @code{-gnatwK}
12814 @item 
12815 @code{-gnatw.K}
12817 @item 
12818 @code{-gnatwL}
12820 @item 
12821 @code{-gnatw.L}
12823 @item 
12824 @code{-gnatwM}
12826 @item 
12827 @code{-gnatw.m}
12829 @item 
12830 @code{-gnatwn}
12832 @item 
12833 @code{-gnatw.N}
12835 @item 
12836 @code{-gnatwo}
12838 @item 
12839 @code{-gnatw.O}
12841 @item 
12842 @code{-gnatwP}
12844 @item 
12845 @code{-gnatw.P}
12847 @item 
12848 @code{-gnatwq}
12850 @item 
12851 @code{-gnatw.Q}
12853 @item 
12854 @code{-gnatwR}
12856 @item 
12857 @code{-gnatw.R}
12859 @item 
12860 @code{-gnatw.S}
12862 @item 
12863 @code{-gnatwT}
12865 @item 
12866 @code{-gnatw.t}
12868 @item 
12869 @code{-gnatwU}
12871 @item 
12872 @code{-gnatw.U}
12874 @item 
12875 @code{-gnatwv}
12877 @item 
12878 @code{-gnatw.v}
12880 @item 
12881 @code{-gnatww}
12883 @item 
12884 @code{-gnatw.W}
12886 @item 
12887 @code{-gnatwx}
12889 @item 
12890 @code{-gnatw.X}
12892 @item 
12893 @code{-gnatwy}
12895 @item 
12896 @code{-gnatw.Y}
12898 @item 
12899 @code{-gnatwz}
12901 @item 
12902 @code{-gnatw.z}
12903 @end itemize
12904 @end quotation
12906 @node Debugging and Assertion Control,Validity Checking,Warning Message Control,Compiler Switches
12907 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat debugging-and-assertion-control}@anchor{100}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id16}@anchor{101}
12908 @subsection Debugging and Assertion Control
12911 @geindex -gnata (gcc)
12914 @table @asis
12916 @item @code{-gnata}
12918 @geindex Assert
12920 @geindex Debug
12922 @geindex Assertions
12924 @geindex Precondition
12926 @geindex Postcondition
12928 @geindex Type invariants
12930 @geindex Subtype predicates
12932 The @code{-gnata} option is equivalent to the following @code{Assertion_Policy} pragma:
12934 @example
12935 pragma Assertion_Policy (Check);
12936 @end example
12938 Which is a shorthand for:
12940 @example
12941 pragma Assertion_Policy
12942   (Assert               => Check,
12943    Static_Predicate     => Check,
12944    Dynamic_Predicate    => Check,
12945    Pre                  => Check,
12946    Pre'Class            => Check,
12947    Post                 => Check,
12948    Post'Class           => Check,
12949    Type_Invariant       => Check,
12950    Type_Invariant'Class => Check);
12951 @end example
12953 The pragmas @code{Assert} and @code{Debug} normally have no effect and
12954 are ignored. This switch, where @code{a} stands for 'assert', causes
12955 pragmas @code{Assert} and @code{Debug} to be activated. This switch also
12956 causes preconditions, postconditions, subtype predicates, and
12957 type invariants to be activated.
12959 The pragmas have the form:
12961 @example
12962 pragma Assert (<Boolean-expression> [, <static-string-expression>])
12963 pragma Debug (<procedure call>)
12964 pragma Type_Invariant (<type-local-name>, <Boolean-expression>)
12965 pragma Predicate (<type-local-name>, <Boolean-expression>)
12966 pragma Precondition (<Boolean-expression>, <string-expression>)
12967 pragma Postcondition (<Boolean-expression>, <string-expression>)
12968 @end example
12970 The aspects have the form:
12972 @example
12973 with [Pre|Post|Type_Invariant|Dynamic_Predicate|Static_Predicate]
12974   => <Boolean-expression>;
12975 @end example
12977 The @code{Assert} pragma causes @code{Boolean-expression} to be tested.
12978 If the result is @code{True}, the pragma has no effect (other than
12979 possible side effects from evaluating the expression). If the result is
12980 @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} declared in the package
12981 @code{System.Assertions} is raised (passing @code{static-string-expression}, if
12982 present, as the message associated with the exception). If no string
12983 expression is given, the default is a string containing the file name and
12984 line number of the pragma.
12986 The @code{Debug} pragma causes @code{procedure} to be called. Note that
12987 @code{pragma Debug} may appear within a declaration sequence, allowing
12988 debugging procedures to be called between declarations.
12990 For the aspect specification, the @code{Boolean-expression} is evaluated.
12991 If the result is @code{True}, the aspect has no effect. If the result
12992 is @code{False}, the exception @code{Assert_Failure} is raised.
12993 @end table
12995 @node Validity Checking,Style Checking,Debugging and Assertion Control,Compiler Switches
12996 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat validity-checking}@anchor{f6}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id17}@anchor{102}
12997 @subsection Validity Checking
13000 @geindex Validity Checking
13002 The Ada Reference Manual defines the concept of invalid values (see
13003 RM 13.9.1). The primary source of invalid values is uninitialized
13004 variables. A scalar variable that is left uninitialized may contain
13005 an invalid value; the concept of invalid does not apply to access or
13006 composite types.
13008 It is an error to read an invalid value, but the RM does not require
13009 run-time checks to detect such errors, except for some minimal
13010 checking to prevent erroneous execution (i.e. unpredictable
13011 behavior). This corresponds to the @code{-gnatVd} switch below,
13012 which is the default. For example, by default, if the expression of a
13013 case statement is invalid, it will raise Constraint_Error rather than
13014 causing a wild jump, and if an array index on the left-hand side of an
13015 assignment is invalid, it will raise Constraint_Error rather than
13016 overwriting an arbitrary memory location.
13018 The @code{-gnatVa} may be used to enable additional validity checks,
13019 which are not required by the RM. These checks are often very
13020 expensive (which is why the RM does not require them). These checks
13021 are useful in tracking down uninitialized variables, but they are
13022 not usually recommended for production builds, and in particular
13023 we do not recommend using these extra validity checking options in
13024 combination with optimization, since this can confuse the optimizer.
13025 If performance is a consideration, leading to the need to optimize,
13026 then the validity checking options should not be used.
13028 The other @code{-gnatV@emph{x}} switches below allow finer-grained
13029 control; you can enable whichever validity checks you desire. However,
13030 for most debugging purposes, @code{-gnatVa} is sufficient, and the
13031 default @code{-gnatVd} (i.e. standard Ada behavior) is usually
13032 sufficient for non-debugging use.
13034 The @code{-gnatB} switch tells the compiler to assume that all
13035 values are valid (that is, within their declared subtype range)
13036 except in the context of a use of the Valid attribute. This means
13037 the compiler can generate more efficient code, since the range
13038 of values is better known at compile time. However, an uninitialized
13039 variable can cause wild jumps and memory corruption in this mode.
13041 The @code{-gnatV@emph{x}} switch allows control over the validity
13042 checking mode as described below.
13043 The @code{x} argument is a string of letters that
13044 indicate validity checks that are performed or not performed in addition
13045 to the default checks required by Ada as described above.
13047 @geindex -gnatVa (gcc)
13050 @table @asis
13052 @item @code{-gnatVa}
13054 @emph{All validity checks.}
13056 All validity checks are turned on.
13057 That is, @code{-gnatVa} is
13058 equivalent to @code{gnatVcdfimorst}.
13059 @end table
13061 @geindex -gnatVc (gcc)
13064 @table @asis
13066 @item @code{-gnatVc}
13068 @emph{Validity checks for copies.}
13070 The right hand side of assignments, and the initializing values of
13071 object declarations are validity checked.
13072 @end table
13074 @geindex -gnatVd (gcc)
13077 @table @asis
13079 @item @code{-gnatVd}
13081 @emph{Default (RM) validity checks.}
13083 Some validity checks are done by default following normal Ada semantics
13084 (RM 13.9.1 (9-11)).
13085 A check is done in case statements that the expression is within the range
13086 of the subtype. If it is not, Constraint_Error is raised.
13087 For assignments to array components, a check is done that the expression used
13088 as index is within the range. If it is not, Constraint_Error is raised.
13089 Both these validity checks may be turned off using switch @code{-gnatVD}.
13090 They are turned on by default. If @code{-gnatVD} is specified, a subsequent
13091 switch @code{-gnatVd} will leave the checks turned on.
13092 Switch @code{-gnatVD} should be used only if you are sure that all such
13093 expressions have valid values. If you use this switch and invalid values
13094 are present, then the program is erroneous, and wild jumps or memory
13095 overwriting may occur.
13096 @end table
13098 @geindex -gnatVe (gcc)
13101 @table @asis
13103 @item @code{-gnatVe}
13105 @emph{Validity checks for elementary components.}
13107 In the absence of this switch, assignments to record or array components are
13108 not validity checked, even if validity checks for assignments generally
13109 (@code{-gnatVc}) are turned on. In Ada, assignment of composite values do not
13110 require valid data, but assignment of individual components does. So for
13111 example, there is a difference between copying the elements of an array with a
13112 slice assignment, compared to assigning element by element in a loop. This
13113 switch allows you to turn off validity checking for components, even when they
13114 are assigned component by component.
13115 @end table
13117 @geindex -gnatVf (gcc)
13120 @table @asis
13122 @item @code{-gnatVf}
13124 @emph{Validity checks for floating-point values.}
13126 In the absence of this switch, validity checking occurs only for discrete
13127 values. If @code{-gnatVf} is specified, then validity checking also applies
13128 for floating-point values, and NaNs and infinities are considered invalid,
13129 as well as out of range values for constrained types. Note that this means
13130 that standard IEEE infinity mode is not allowed. The exact contexts
13131 in which floating-point values are checked depends on the setting of other
13132 options. For example, @code{-gnatVif} or @code{-gnatVfi}
13133 (the order does not matter) specifies that floating-point parameters of mode
13134 @code{in} should be validity checked.
13135 @end table
13137 @geindex -gnatVi (gcc)
13140 @table @asis
13142 @item @code{-gnatVi}
13144 @emph{Validity checks for `@w{`}in`@w{`} mode parameters.}
13146 Arguments for parameters of mode @code{in} are validity checked in function
13147 and procedure calls at the point of call.
13148 @end table
13150 @geindex -gnatVm (gcc)
13153 @table @asis
13155 @item @code{-gnatVm}
13157 @emph{Validity checks for `@w{`}in out`@w{`} mode parameters.}
13159 Arguments for parameters of mode @code{in out} are validity checked in
13160 procedure calls at the point of call. The @code{'m'} here stands for
13161 modify, since this concerns parameters that can be modified by the call.
13162 Note that there is no specific option to test @code{out} parameters,
13163 but any reference within the subprogram will be tested in the usual
13164 manner, and if an invalid value is copied back, any reference to it
13165 will be subject to validity checking.
13166 @end table
13168 @geindex -gnatVn (gcc)
13171 @table @asis
13173 @item @code{-gnatVn}
13175 @emph{No validity checks.}
13177 This switch turns off all validity checking, including the default checking
13178 for case statements and left hand side subscripts. Note that the use of
13179 the switch @code{-gnatp} suppresses all run-time checks, including
13180 validity checks, and thus implies @code{-gnatVn}. When this switch
13181 is used, it cancels any other @code{-gnatV} previously issued.
13182 @end table
13184 @geindex -gnatVo (gcc)
13187 @table @asis
13189 @item @code{-gnatVo}
13191 @emph{Validity checks for operator and attribute operands.}
13193 Arguments for predefined operators and attributes are validity checked.
13194 This includes all operators in package @code{Standard},
13195 the shift operators defined as intrinsic in package @code{Interfaces}
13196 and operands for attributes such as @code{Pos}. Checks are also made
13197 on individual component values for composite comparisons, and on the
13198 expressions in type conversions and qualified expressions. Checks are
13199 also made on explicit ranges using @code{..} (e.g., slices, loops etc).
13200 @end table
13202 @geindex -gnatVp (gcc)
13205 @table @asis
13207 @item @code{-gnatVp}
13209 @emph{Validity checks for parameters.}
13211 This controls the treatment of parameters within a subprogram (as opposed
13212 to @code{-gnatVi} and @code{-gnatVm} which control validity testing
13213 of parameters on a call. If either of these call options is used, then
13214 normally an assumption is made within a subprogram that the input arguments
13215 have been validity checking at the point of call, and do not need checking
13216 again within a subprogram). If @code{-gnatVp} is set, then this assumption
13217 is not made, and parameters are not assumed to be valid, so their validity
13218 will be checked (or rechecked) within the subprogram.
13219 @end table
13221 @geindex -gnatVr (gcc)
13224 @table @asis
13226 @item @code{-gnatVr}
13228 @emph{Validity checks for function returns.}
13230 The expression in @code{return} statements in functions is validity
13231 checked.
13232 @end table
13234 @geindex -gnatVs (gcc)
13237 @table @asis
13239 @item @code{-gnatVs}
13241 @emph{Validity checks for subscripts.}
13243 All subscripts expressions are checked for validity, whether they appear
13244 on the right side or left side (in default mode only left side subscripts
13245 are validity checked).
13246 @end table
13248 @geindex -gnatVt (gcc)
13251 @table @asis
13253 @item @code{-gnatVt}
13255 @emph{Validity checks for tests.}
13257 Expressions used as conditions in @code{if}, @code{while} or @code{exit}
13258 statements are checked, as well as guard expressions in entry calls.
13259 @end table
13261 The @code{-gnatV} switch may be followed by a string of letters
13262 to turn on a series of validity checking options.
13263 For example, @code{-gnatVcr}
13264 specifies that in addition to the default validity checking, copies and
13265 function return expressions are to be validity checked.
13266 In order to make it easier to specify the desired combination of effects,
13267 the upper case letters @code{CDFIMORST} may
13268 be used to turn off the corresponding lower case option.
13269 Thus @code{-gnatVaM} turns on all validity checking options except for
13270 checking of @code{in out} parameters.
13272 The specification of additional validity checking generates extra code (and
13273 in the case of @code{-gnatVa} the code expansion can be substantial).
13274 However, these additional checks can be very useful in detecting
13275 uninitialized variables, incorrect use of unchecked conversion, and other
13276 errors leading to invalid values. The use of pragma @code{Initialize_Scalars}
13277 is useful in conjunction with the extra validity checking, since this
13278 ensures that wherever possible uninitialized variables have invalid values.
13280 See also the pragma @code{Validity_Checks} which allows modification of
13281 the validity checking mode at the program source level, and also allows for
13282 temporary disabling of validity checks.
13284 @node Style Checking,Run-Time Checks,Validity Checking,Compiler Switches
13285 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id18}@anchor{103}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat style-checking}@anchor{fb}
13286 @subsection Style Checking
13289 @geindex Style checking
13291 @geindex -gnaty (gcc)
13293 The @code{-gnatyx} switch causes the compiler to
13294 enforce specified style rules. A limited set of style rules has been used
13295 in writing the GNAT sources themselves. This switch allows user programs
13296 to activate all or some of these checks. If the source program fails a
13297 specified style check, an appropriate message is given, preceded by
13298 the character sequence '(style)'. This message does not prevent
13299 successful compilation (unless the @code{-gnatwe} switch is used).
13301 Note that this is by no means intended to be a general facility for
13302 checking arbitrary coding standards. It is simply an embedding of the
13303 style rules we have chosen for the GNAT sources. If you are starting
13304 a project which does not have established style standards, you may
13305 find it useful to adopt the entire set of GNAT coding standards, or
13306 some subset of them.
13309 The string @code{x} is a sequence of letters or digits
13310 indicating the particular style
13311 checks to be performed. The following checks are defined:
13313 @geindex -gnaty[0-9] (gcc)
13316 @table @asis
13318 @item @code{-gnaty0}
13320 @emph{Specify indentation level.}
13322 If a digit from 1-9 appears
13323 in the string after @code{-gnaty}
13324 then proper indentation is checked, with the digit indicating the
13325 indentation level required. A value of zero turns off this style check.
13326 The general style of required indentation is as specified by
13327 the examples in the Ada Reference Manual. Full line comments must be
13328 aligned with the @code{--} starting on a column that is a multiple of
13329 the alignment level, or they may be aligned the same way as the following
13330 non-blank line (this is useful when full line comments appear in the middle
13331 of a statement, or they may be aligned with the source line on the previous
13332 non-blank line.
13333 @end table
13335 @geindex -gnatya (gcc)
13338 @table @asis
13340 @item @code{-gnatya}
13342 @emph{Check attribute casing.}
13344 Attribute names, including the case of keywords such as @code{digits}
13345 used as attributes names, must be written in mixed case, that is, the
13346 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
13347 All other letters must be lowercase.
13348 @end table
13350 @geindex -gnatyA (gcc)
13353 @table @asis
13355 @item @code{-gnatyA}
13357 @emph{Use of array index numbers in array attributes.}
13359 When using the array attributes First, Last, Range,
13360 or Length, the index number must be omitted for one-dimensional arrays
13361 and is required for multi-dimensional arrays.
13362 @end table
13364 @geindex -gnatyb (gcc)
13367 @table @asis
13369 @item @code{-gnatyb}
13371 @emph{Blanks not allowed at statement end.}
13373 Trailing blanks are not allowed at the end of statements. The purpose of this
13374 rule, together with h (no horizontal tabs), is to enforce a canonical format
13375 for the use of blanks to separate source tokens.
13376 @end table
13378 @geindex -gnatyB (gcc)
13381 @table @asis
13383 @item @code{-gnatyB}
13385 @emph{Check Boolean operators.}
13387 The use of AND/OR operators is not permitted except in the cases of modular
13388 operands, array operands, and simple stand-alone boolean variables or
13389 boolean constants. In all other cases @code{and then}/@cite{or else} are
13390 required.
13391 @end table
13393 @geindex -gnatyc (gcc)
13396 @table @asis
13398 @item @code{-gnatyc}
13400 @emph{Check comments, double space.}
13402 Comments must meet the following set of rules:
13405 @itemize *
13407 @item 
13408 The @code{--} that starts the column must either start in column one,
13409 or else at least one blank must precede this sequence.
13411 @item 
13412 Comments that follow other tokens on a line must have at least one blank
13413 following the @code{--} at the start of the comment.
13415 @item 
13416 Full line comments must have at least two blanks following the
13417 @code{--} that starts the comment, with the following exceptions.
13419 @item 
13420 A line consisting only of the @code{--} characters, possibly preceded
13421 by blanks is permitted.
13423 @item 
13424 A comment starting with @code{--x} where @code{x} is a special character
13425 is permitted.
13426 This allows proper processing of the output from specialized tools
13427 such as @code{gnatprep} (where @code{--!} is used) and in earlier versions of the SPARK
13428 annotation
13429 language (where @code{--#} is used). For the purposes of this rule, a
13430 special character is defined as being in one of the ASCII ranges
13431 @code{16#21#...16#2F#} or @code{16#3A#...16#3F#}.
13432 Note that this usage is not permitted
13433 in GNAT implementation units (i.e., when @code{-gnatg} is used).
13435 @item 
13436 A line consisting entirely of minus signs, possibly preceded by blanks, is
13437 permitted. This allows the construction of box comments where lines of minus
13438 signs are used to form the top and bottom of the box.
13440 @item 
13441 A comment that starts and ends with @code{--} is permitted as long as at
13442 least one blank follows the initial @code{--}. Together with the preceding
13443 rule, this allows the construction of box comments, as shown in the following
13444 example:
13446 @example
13447 ---------------------------
13448 -- This is a box comment --
13449 -- with two text lines.  --
13450 ---------------------------
13451 @end example
13452 @end itemize
13453 @end table
13455 @geindex -gnatyC (gcc)
13458 @table @asis
13460 @item @code{-gnatyC}
13462 @emph{Check comments, single space.}
13464 This is identical to @code{c} except that only one space
13465 is required following the @code{--} of a comment instead of two.
13466 @end table
13468 @geindex -gnatyd (gcc)
13471 @table @asis
13473 @item @code{-gnatyd}
13475 @emph{Check no DOS line terminators present.}
13477 All lines must be terminated by a single ASCII.LF
13478 character (in particular the DOS line terminator sequence CR/LF is not
13479 allowed).
13480 @end table
13482 @geindex -gnatye (gcc)
13485 @table @asis
13487 @item @code{-gnatye}
13489 @emph{Check end/exit labels.}
13491 Optional labels on @code{end} statements ending subprograms and on
13492 @code{exit} statements exiting named loops, are required to be present.
13493 @end table
13495 @geindex -gnatyf (gcc)
13498 @table @asis
13500 @item @code{-gnatyf}
13502 @emph{No form feeds or vertical tabs.}
13504 Neither form feeds nor vertical tab characters are permitted
13505 in the source text.
13506 @end table
13508 @geindex -gnatyg (gcc)
13511 @table @asis
13513 @item @code{-gnatyg}
13515 @emph{GNAT style mode.}
13517 The set of style check switches is set to match that used by the GNAT sources.
13518 This may be useful when developing code that is eventually intended to be
13519 incorporated into GNAT. Currently this is equivalent to @code{-gnatwydISux})
13520 but additional style switches may be added to this set in the future without
13521 advance notice.
13522 @end table
13524 @geindex -gnatyh (gcc)
13527 @table @asis
13529 @item @code{-gnatyh}
13531 @emph{No horizontal tabs.}
13533 Horizontal tab characters are not permitted in the source text.
13534 Together with the b (no blanks at end of line) check, this
13535 enforces a canonical form for the use of blanks to separate
13536 source tokens.
13537 @end table
13539 @geindex -gnatyi (gcc)
13542 @table @asis
13544 @item @code{-gnatyi}
13546 @emph{Check if-then layout.}
13548 The keyword @code{then} must appear either on the same
13549 line as corresponding @code{if}, or on a line on its own, lined
13550 up under the @code{if}.
13551 @end table
13553 @geindex -gnatyI (gcc)
13556 @table @asis
13558 @item @code{-gnatyI}
13560 @emph{check mode IN keywords.}
13562 Mode @code{in} (the default mode) is not
13563 allowed to be given explicitly. @code{in out} is fine,
13564 but not @code{in} on its own.
13565 @end table
13567 @geindex -gnatyk (gcc)
13570 @table @asis
13572 @item @code{-gnatyk}
13574 @emph{Check keyword casing.}
13576 All keywords must be in lower case (with the exception of keywords
13577 such as @code{digits} used as attribute names to which this check
13578 does not apply).
13579 @end table
13581 @geindex -gnatyl (gcc)
13584 @table @asis
13586 @item @code{-gnatyl}
13588 @emph{Check layout.}
13590 Layout of statement and declaration constructs must follow the
13591 recommendations in the Ada Reference Manual, as indicated by the
13592 form of the syntax rules. For example an @code{else} keyword must
13593 be lined up with the corresponding @code{if} keyword.
13595 There are two respects in which the style rule enforced by this check
13596 option are more liberal than those in the Ada Reference Manual. First
13597 in the case of record declarations, it is permissible to put the
13598 @code{record} keyword on the same line as the @code{type} keyword, and
13599 then the @code{end} in @code{end record} must line up under @code{type}.
13600 This is also permitted when the type declaration is split on two lines.
13601 For example, any of the following three layouts is acceptable:
13603 @example
13604 type q is record
13605    a : integer;
13606    b : integer;
13607 end record;
13609 type q is
13610    record
13611       a : integer;
13612       b : integer;
13613    end record;
13615 type q is
13616    record
13617       a : integer;
13618       b : integer;
13619 end record;
13620 @end example
13622 Second, in the case of a block statement, a permitted alternative
13623 is to put the block label on the same line as the @code{declare} or
13624 @code{begin} keyword, and then line the @code{end} keyword up under
13625 the block label. For example both the following are permitted:
13627 @example
13628 Block : declare
13629    A : Integer := 3;
13630 begin
13631    Proc (A, A);
13632 end Block;
13634 Block :
13635    declare
13636       A : Integer := 3;
13637    begin
13638       Proc (A, A);
13639    end Block;
13640 @end example
13642 The same alternative format is allowed for loops. For example, both of
13643 the following are permitted:
13645 @example
13646 Clear : while J < 10 loop
13647    A (J) := 0;
13648 end loop Clear;
13650 Clear :
13651    while J < 10 loop
13652       A (J) := 0;
13653    end loop Clear;
13654 @end example
13655 @end table
13657 @geindex -gnatyLnnn (gcc)
13660 @table @asis
13662 @item @code{-gnatyL}
13664 @emph{Set maximum nesting level.}
13666 The maximum level of nesting of constructs (including subprograms, loops,
13667 blocks, packages, and conditionals) may not exceed the given value
13668 @emph{nnn}. A value of zero disconnects this style check.
13669 @end table
13671 @geindex -gnatym (gcc)
13674 @table @asis
13676 @item @code{-gnatym}
13678 @emph{Check maximum line length.}
13680 The length of source lines must not exceed 79 characters, including
13681 any trailing blanks. The value of 79 allows convenient display on an
13682 80 character wide device or window, allowing for possible special
13683 treatment of 80 character lines. Note that this count is of
13684 characters in the source text. This means that a tab character counts
13685 as one character in this count and a wide character sequence counts as
13686 a single character (however many bytes are needed in the encoding).
13687 @end table
13689 @geindex -gnatyMnnn (gcc)
13692 @table @asis
13694 @item @code{-gnatyM}
13696 @emph{Set maximum line length.}
13698 The length of lines must not exceed the
13699 given value @emph{nnn}. The maximum value that can be specified is 32767.
13700 If neither style option for setting the line length is used, then the
13701 default is 255. This also controls the maximum length of lexical elements,
13702 where the only restriction is that they must fit on a single line.
13703 @end table
13705 @geindex -gnatyn (gcc)
13708 @table @asis
13710 @item @code{-gnatyn}
13712 @emph{Check casing of entities in Standard.}
13714 Any identifier from Standard must be cased
13715 to match the presentation in the Ada Reference Manual (for example,
13716 @code{Integer} and @code{ASCII.NUL}).
13717 @end table
13719 @geindex -gnatyN (gcc)
13722 @table @asis
13724 @item @code{-gnatyN}
13726 @emph{Turn off all style checks.}
13728 All style check options are turned off.
13729 @end table
13731 @geindex -gnatyo (gcc)
13734 @table @asis
13736 @item @code{-gnatyo}
13738 @emph{Check order of subprogram bodies.}
13740 All subprogram bodies in a given scope
13741 (e.g., a package body) must be in alphabetical order. The ordering
13742 rule uses normal Ada rules for comparing strings, ignoring casing
13743 of letters, except that if there is a trailing numeric suffix, then
13744 the value of this suffix is used in the ordering (e.g., Junk2 comes
13745 before Junk10).
13746 @end table
13748 @geindex -gnatyO (gcc)
13751 @table @asis
13753 @item @code{-gnatyO}
13755 @emph{Check that overriding subprograms are explicitly marked as such.}
13757 This applies to all subprograms of a derived type that override a primitive
13758 operation of the type, for both tagged and untagged types. In particular,
13759 the declaration of a primitive operation of a type extension that overrides
13760 an inherited operation must carry an overriding indicator. Another case is
13761 the declaration of a function that overrides a predefined operator (such
13762 as an equality operator).
13763 @end table
13765 @geindex -gnatyp (gcc)
13768 @table @asis
13770 @item @code{-gnatyp}
13772 @emph{Check pragma casing.}
13774 Pragma names must be written in mixed case, that is, the
13775 initial letter and any letter following an underscore must be uppercase.
13776 All other letters must be lowercase. An exception is that SPARK_Mode is
13777 allowed as an alternative for Spark_Mode.
13778 @end table
13780 @geindex -gnatyr (gcc)
13783 @table @asis
13785 @item @code{-gnatyr}
13787 @emph{Check references.}
13789 All identifier references must be cased in the same way as the
13790 corresponding declaration. No specific casing style is imposed on
13791 identifiers. The only requirement is for consistency of references
13792 with declarations.
13793 @end table
13795 @geindex -gnatys (gcc)
13798 @table @asis
13800 @item @code{-gnatys}
13802 @emph{Check separate specs.}
13804 Separate declarations ('specs') are required for subprograms (a
13805 body is not allowed to serve as its own declaration). The only
13806 exception is that parameterless library level procedures are
13807 not required to have a separate declaration. This exception covers
13808 the most frequent form of main program procedures.
13809 @end table
13811 @geindex -gnatyS (gcc)
13814 @table @asis
13816 @item @code{-gnatyS}
13818 @emph{Check no statements after then/else.}
13820 No statements are allowed
13821 on the same line as a @code{then} or @code{else} keyword following the
13822 keyword in an @code{if} statement. @code{or else} and @code{and then} are not
13823 affected, and a special exception allows a pragma to appear after @code{else}.
13824 @end table
13826 @geindex -gnatyt (gcc)
13829 @table @asis
13831 @item @code{-gnatyt}
13833 @emph{Check token spacing.}
13835 The following token spacing rules are enforced:
13838 @itemize *
13840 @item 
13841 The keywords @code{abs} and @code{not} must be followed by a space.
13843 @item 
13844 The token @code{=>} must be surrounded by spaces.
13846 @item 
13847 The token @code{<>} must be preceded by a space or a left parenthesis.
13849 @item 
13850 Binary operators other than @code{**} must be surrounded by spaces.
13851 There is no restriction on the layout of the @code{**} binary operator.
13853 @item 
13854 Colon must be surrounded by spaces.
13856 @item 
13857 Colon-equal (assignment, initialization) must be surrounded by spaces.
13859 @item 
13860 Comma must be the first non-blank character on the line, or be
13861 immediately preceded by a non-blank character, and must be followed
13862 by a space.
13864 @item 
13865 If the token preceding a left parenthesis ends with a letter or digit, then
13866 a space must separate the two tokens.
13868 @item 
13869 If the token following a right parenthesis starts with a letter or digit, then
13870 a space must separate the two tokens.
13872 @item 
13873 A right parenthesis must either be the first non-blank character on
13874 a line, or it must be preceded by a non-blank character.
13876 @item 
13877 A semicolon must not be preceded by a space, and must not be followed by
13878 a non-blank character.
13880 @item 
13881 A unary plus or minus may not be followed by a space.
13883 @item 
13884 A vertical bar must be surrounded by spaces.
13885 @end itemize
13887 Exactly one blank (and no other white space) must appear between
13888 a @code{not} token and a following @code{in} token.
13889 @end table
13891 @geindex -gnatyu (gcc)
13894 @table @asis
13896 @item @code{-gnatyu}
13898 @emph{Check unnecessary blank lines.}
13900 Unnecessary blank lines are not allowed. A blank line is considered
13901 unnecessary if it appears at the end of the file, or if more than
13902 one blank line occurs in sequence.
13903 @end table
13905 @geindex -gnatyx (gcc)
13908 @table @asis
13910 @item @code{-gnatyx}
13912 @emph{Check extra parentheses.}
13914 Unnecessary extra level of parentheses (C-style) are not allowed
13915 around conditions in @code{if} statements, @code{while} statements and
13916 @code{exit} statements.
13917 @end table
13919 @geindex -gnatyy (gcc)
13922 @table @asis
13924 @item @code{-gnatyy}
13926 @emph{Set all standard style check options.}
13928 This is equivalent to @code{gnaty3aAbcefhiklmnprst}, that is all checking
13929 options enabled with the exception of @code{-gnatyB}, @code{-gnatyd},
13930 @code{-gnatyI}, @code{-gnatyLnnn}, @code{-gnatyo}, @code{-gnatyO},
13931 @code{-gnatyS}, @code{-gnatyu}, and @code{-gnatyx}.
13932 @end table
13934 @geindex -gnaty- (gcc)
13937 @table @asis
13939 @item @code{-gnaty-}
13941 @emph{Remove style check options.}
13943 This causes any subsequent options in the string to act as canceling the
13944 corresponding style check option. To cancel maximum nesting level control,
13945 use the @code{L} parameter without any integer value after that, because any
13946 digit following @emph{-} in the parameter string of the @code{-gnaty}
13947 option will be treated as canceling the indentation check. The same is true
13948 for the @code{M} parameter. @code{y} and @code{N} parameters are not
13949 allowed after @emph{-}.
13950 @end table
13952 @geindex -gnaty+ (gcc)
13955 @table @asis
13957 @item @code{-gnaty+}
13959 @emph{Enable style check options.}
13961 This causes any subsequent options in the string to enable the corresponding
13962 style check option. That is, it cancels the effect of a previous -,
13963 if any.
13964 @end table
13966 @c end of switch description (leave this comment to ease automatic parsing for
13968 @c GPS
13970 In the above rules, appearing in column one is always permitted, that is,
13971 counts as meeting either a requirement for a required preceding space,
13972 or as meeting a requirement for no preceding space.
13974 Appearing at the end of a line is also always permitted, that is, counts
13975 as meeting either a requirement for a following space, or as meeting
13976 a requirement for no following space.
13978 If any of these style rules is violated, a message is generated giving
13979 details on the violation. The initial characters of such messages are
13980 always '@cite{(style)}'. Note that these messages are treated as warning
13981 messages, so they normally do not prevent the generation of an object
13982 file. The @code{-gnatwe} switch can be used to treat warning messages,
13983 including style messages, as fatal errors.
13985 The switch @code{-gnaty} on its own (that is not
13986 followed by any letters or digits) is equivalent
13987 to the use of @code{-gnatyy} as described above, that is all
13988 built-in standard style check options are enabled.
13990 The switch @code{-gnatyN} clears any previously set style checks.
13992 @node Run-Time Checks,Using gcc for Syntax Checking,Style Checking,Compiler Switches
13993 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat run-time-checks}@anchor{f9}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id19}@anchor{104}
13994 @subsection Run-Time Checks
13997 @geindex Division by zero
13999 @geindex Access before elaboration
14001 @geindex Checks
14002 @geindex division by zero
14004 @geindex Checks
14005 @geindex access before elaboration
14007 @geindex Checks
14008 @geindex stack overflow checking
14010 By default, the following checks are suppressed: stack overflow
14011 checks, and checks for access before elaboration on subprogram
14012 calls. All other checks, including overflow checks, range checks and
14013 array bounds checks, are turned on by default. The following @code{gcc}
14014 switches refine this default behavior.
14016 @geindex -gnatp (gcc)
14019 @table @asis
14021 @item @code{-gnatp}
14023 @geindex Suppressing checks
14025 @geindex Checks
14026 @geindex suppressing
14028 This switch causes the unit to be compiled
14029 as though @code{pragma Suppress (All_checks)}
14030 had been present in the source. Validity checks are also eliminated (in
14031 other words @code{-gnatp} also implies @code{-gnatVn}.
14032 Use this switch to improve the performance
14033 of the code at the expense of safety in the presence of invalid data or
14034 program bugs.
14036 Note that when checks are suppressed, the compiler is allowed, but not
14037 required, to omit the checking code. If the run-time cost of the
14038 checking code is zero or near-zero, the compiler will generate it even
14039 if checks are suppressed. In particular, if the compiler can prove
14040 that a certain check will necessarily fail, it will generate code to
14041 do an unconditional 'raise', even if checks are suppressed. The
14042 compiler warns in this case. Another case in which checks may not be
14043 eliminated is when they are embedded in certain run-time routines such
14044 as math library routines.
14046 Of course, run-time checks are omitted whenever the compiler can prove
14047 that they will not fail, whether or not checks are suppressed.
14049 Note that if you suppress a check that would have failed, program
14050 execution is erroneous, which means the behavior is totally
14051 unpredictable. The program might crash, or print wrong answers, or
14052 do anything else. It might even do exactly what you wanted it to do
14053 (and then it might start failing mysteriously next week or next
14054 year). The compiler will generate code based on the assumption that
14055 the condition being checked is true, which can result in erroneous
14056 execution if that assumption is wrong.
14058 The checks subject to suppression include all the checks defined by the Ada
14059 standard, the additional implementation defined checks @code{Alignment_Check},
14060 @code{Duplicated_Tag_Check}, @code{Predicate_Check}, @code{Container_Checks}, @code{Tampering_Check},
14061 and @code{Validity_Check}, as well as any checks introduced using @code{pragma Check_Name}.
14062 Note that @code{Atomic_Synchronization} is not automatically suppressed by use of this option.
14064 If the code depends on certain checks being active, you can use
14065 pragma @code{Unsuppress} either as a configuration pragma or as
14066 a local pragma to make sure that a specified check is performed
14067 even if @code{gnatp} is specified.
14069 The @code{-gnatp} switch has no effect if a subsequent
14070 @code{-gnat-p} switch appears.
14071 @end table
14073 @geindex -gnat-p (gcc)
14075 @geindex Suppressing checks
14077 @geindex Checks
14078 @geindex suppressing
14080 @geindex Suppress
14083 @table @asis
14085 @item @code{-gnat-p}
14087 This switch cancels the effect of a previous @code{gnatp} switch.
14088 @end table
14090 @geindex -gnato?? (gcc)
14092 @geindex Overflow checks
14094 @geindex Overflow mode
14096 @geindex Check
14097 @geindex overflow
14100 @table @asis
14102 @item @code{-gnato??}
14104 This switch controls the mode used for computing intermediate
14105 arithmetic integer operations, and also enables overflow checking.
14106 For a full description of overflow mode and checking control, see
14107 the 'Overflow Check Handling in GNAT' appendix in this
14108 User's Guide.
14110 Overflow checks are always enabled by this switch. The argument
14111 controls the mode, using the codes
14114 @table @asis
14116 @item @emph{1 = STRICT}
14118 In STRICT mode, intermediate operations are always done using the
14119 base type, and overflow checking ensures that the result is within
14120 the base type range.
14122 @item @emph{2 = MINIMIZED}
14124 In MINIMIZED mode, overflows in intermediate operations are avoided
14125 where possible by using a larger integer type for the computation
14126 (typically @code{Long_Long_Integer}). Overflow checking ensures that
14127 the result fits in this larger integer type.
14129 @item @emph{3 = ELIMINATED}
14131 In ELIMINATED mode, overflows in intermediate operations are avoided
14132 by using multi-precision arithmetic. In this case, overflow checking
14133 has no effect on intermediate operations (since overflow is impossible).
14134 @end table
14136 If two digits are present after @code{-gnato} then the first digit
14137 sets the mode for expressions outside assertions, and the second digit
14138 sets the mode for expressions within assertions. Here assertions is used
14139 in the technical sense (which includes for example precondition and
14140 postcondition expressions).
14142 If one digit is present, the corresponding mode is applicable to both
14143 expressions within and outside assertion expressions.
14145 If no digits are present, the default is to enable overflow checks
14146 and set STRICT mode for both kinds of expressions. This is compatible
14147 with the use of @code{-gnato} in previous versions of GNAT.
14149 @geindex Machine_Overflows
14151 Note that the @code{-gnato??} switch does not affect the code generated
14152 for any floating-point operations; it applies only to integer semantics.
14153 For floating-point, GNAT has the @code{Machine_Overflows}
14154 attribute set to @code{False} and the normal mode of operation is to
14155 generate IEEE NaN and infinite values on overflow or invalid operations
14156 (such as dividing 0.0 by 0.0).
14158 The reason that we distinguish overflow checking from other kinds of
14159 range constraint checking is that a failure of an overflow check, unlike
14160 for example the failure of a range check, can result in an incorrect
14161 value, but cannot cause random memory destruction (like an out of range
14162 subscript), or a wild jump (from an out of range case value). Overflow
14163 checking is also quite expensive in time and space, since in general it
14164 requires the use of double length arithmetic.
14166 Note again that the default is @code{-gnato11} (equivalent to @code{-gnato1}),
14167 so overflow checking is performed in STRICT mode by default.
14168 @end table
14170 @geindex -gnatE (gcc)
14172 @geindex Elaboration checks
14174 @geindex Check
14175 @geindex elaboration
14178 @table @asis
14180 @item @code{-gnatE}
14182 Enables dynamic checks for access-before-elaboration
14183 on subprogram calls and generic instantiations.
14184 Note that @code{-gnatE} is not necessary for safety, because in the
14185 default mode, GNAT ensures statically that the checks would not fail.
14186 For full details of the effect and use of this switch,
14187 @ref{1c,,Compiling with gcc}.
14188 @end table
14190 @geindex -fstack-check (gcc)
14192 @geindex Stack Overflow Checking
14194 @geindex Checks
14195 @geindex stack overflow checking
14198 @table @asis
14200 @item @code{-fstack-check}
14202 Activates stack overflow checking. For full details of the effect and use of
14203 this switch see @ref{f4,,Stack Overflow Checking}.
14204 @end table
14206 @geindex Unsuppress
14208 The setting of these switches only controls the default setting of the
14209 checks. You may modify them using either @code{Suppress} (to remove
14210 checks) or @code{Unsuppress} (to add back suppressed checks) pragmas in
14211 the program source.
14213 @node Using gcc for Syntax Checking,Using gcc for Semantic Checking,Run-Time Checks,Compiler Switches
14214 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id20}@anchor{105}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-gcc-for-syntax-checking}@anchor{106}
14215 @subsection Using @code{gcc} for Syntax Checking
14218 @geindex -gnats (gcc)
14221 @table @asis
14223 @item @code{-gnats}
14225 The @code{s} stands for 'syntax'.
14227 Run GNAT in syntax checking only mode. For
14228 example, the command
14230 @example
14231 $ gcc -c -gnats x.adb
14232 @end example
14234 compiles file @code{x.adb} in syntax-check-only mode. You can check a
14235 series of files in a single command
14236 , and can use wild cards to specify such a group of files.
14237 Note that you must specify the @code{-c} (compile
14238 only) flag in addition to the @code{-gnats} flag.
14240 You may use other switches in conjunction with @code{-gnats}. In
14241 particular, @code{-gnatl} and @code{-gnatv} are useful to control the
14242 format of any generated error messages.
14244 When the source file is empty or contains only empty lines and/or comments,
14245 the output is a warning:
14247 @example
14248 $ gcc -c -gnats -x ada toto.txt
14249 toto.txt:1:01: warning: empty file, contains no compilation units
14251 @end example
14253 Otherwise, the output is simply the error messages, if any. No object file or
14254 ALI file is generated by a syntax-only compilation. Also, no units other
14255 than the one specified are accessed. For example, if a unit @code{X}
14256 @emph{with}s a unit @code{Y}, compiling unit @code{X} in syntax
14257 check only mode does not access the source file containing unit
14258 @code{Y}.
14260 @geindex Multiple units
14261 @geindex syntax checking
14263 Normally, GNAT allows only a single unit in a source file. However, this
14264 restriction does not apply in syntax-check-only mode, and it is possible
14265 to check a file containing multiple compilation units concatenated
14266 together. This is primarily used by the @code{gnatchop} utility
14267 (@ref{36,,Renaming Files with gnatchop}).
14268 @end table
14270 @node Using gcc for Semantic Checking,Compiling Different Versions of Ada,Using gcc for Syntax Checking,Compiler Switches
14271 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id21}@anchor{107}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-gcc-for-semantic-checking}@anchor{108}
14272 @subsection Using @code{gcc} for Semantic Checking
14275 @geindex -gnatc (gcc)
14278 @table @asis
14280 @item @code{-gnatc}
14282 The @code{c} stands for 'check'.
14283 Causes the compiler to operate in semantic check mode,
14284 with full checking for all illegalities specified in the
14285 Ada Reference Manual, but without generation of any object code
14286 (no object file is generated).
14288 Because dependent files must be accessed, you must follow the GNAT
14289 semantic restrictions on file structuring to operate in this mode:
14292 @itemize *
14294 @item 
14295 The needed source files must be accessible
14296 (see @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
14298 @item 
14299 Each file must contain only one compilation unit.
14301 @item 
14302 The file name and unit name must match (@ref{52,,File Naming Rules}).
14303 @end itemize
14305 The output consists of error messages as appropriate. No object file is
14306 generated. An @code{ALI} file is generated for use in the context of
14307 cross-reference tools, but this file is marked as not being suitable
14308 for binding (since no object file is generated).
14309 The checking corresponds exactly to the notion of
14310 legality in the Ada Reference Manual.
14312 Any unit can be compiled in semantics-checking-only mode, including
14313 units that would not normally be compiled (subunits,
14314 and specifications where a separate body is present).
14315 @end table
14317 @node Compiling Different Versions of Ada,Character Set Control,Using gcc for Semantic Checking,Compiler Switches
14318 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat compiling-different-versions-of-ada}@anchor{6}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id22}@anchor{109}
14319 @subsection Compiling Different Versions of Ada
14322 The switches described in this section allow you to explicitly specify
14323 the version of the Ada language that your programs are written in.
14324 The default mode is Ada 2012,
14325 but you can also specify Ada 95, Ada 2005 mode, or
14326 indicate Ada 83 compatibility mode.
14328 @geindex Compatibility with Ada 83
14330 @geindex -gnat83 (gcc)
14332 @geindex ACVC
14333 @geindex Ada 83 tests
14335 @geindex Ada 83 mode
14338 @table @asis
14340 @item @code{-gnat83} (Ada 83 Compatibility Mode)
14342 Although GNAT is primarily an Ada 95 / Ada 2005 compiler, this switch
14343 specifies that the program is to be compiled in Ada 83 mode. With
14344 @code{-gnat83}, GNAT rejects most post-Ada 83 extensions and applies Ada 83
14345 semantics where this can be done easily.
14346 It is not possible to guarantee this switch does a perfect
14347 job; some subtle tests, such as are
14348 found in earlier ACVC tests (and that have been removed from the ACATS suite
14349 for Ada 95), might not compile correctly.
14350 Nevertheless, this switch may be useful in some circumstances, for example
14351 where, due to contractual reasons, existing code needs to be maintained
14352 using only Ada 83 features.
14354 With few exceptions (most notably the need to use @code{<>} on
14355 unconstrained 
14356 @geindex Generic formal parameters
14357 generic formal parameters,
14358 the use of the new Ada 95 / Ada 2005
14359 reserved words, and the use of packages
14360 with optional bodies), it is not necessary to specify the
14361 @code{-gnat83} switch when compiling Ada 83 programs, because, with rare
14362 exceptions, Ada 95 and Ada 2005 are upwardly compatible with Ada 83. Thus
14363 a correct Ada 83 program is usually also a correct program
14364 in these later versions of the language standard. For further information
14365 please refer to the @emph{Compatibility and Porting Guide} chapter in the
14366 @cite{GNAT Reference Manual}.
14367 @end table
14369 @geindex -gnat95 (gcc)
14371 @geindex Ada 95 mode
14374 @table @asis
14376 @item @code{-gnat95} (Ada 95 mode)
14378 This switch directs the compiler to implement the Ada 95 version of the
14379 language.
14380 Since Ada 95 is almost completely upwards
14381 compatible with Ada 83, Ada 83 programs may generally be compiled using
14382 this switch (see the description of the @code{-gnat83} switch for further
14383 information about Ada 83 mode).
14384 If an Ada 2005 program is compiled in Ada 95 mode,
14385 uses of the new Ada 2005 features will cause error
14386 messages or warnings.
14388 This switch also can be used to cancel the effect of a previous
14389 @code{-gnat83}, @code{-gnat05/2005}, or @code{-gnat12/2012}
14390 switch earlier in the command line.
14391 @end table
14393 @geindex -gnat05 (gcc)
14395 @geindex -gnat2005 (gcc)
14397 @geindex Ada 2005 mode
14400 @table @asis
14402 @item @code{-gnat05} or @code{-gnat2005} (Ada 2005 mode)
14404 This switch directs the compiler to implement the Ada 2005 version of the
14405 language, as documented in the official Ada standards document.
14406 Since Ada 2005 is almost completely upwards
14407 compatible with Ada 95 (and thus also with Ada 83), Ada 83 and Ada 95 programs
14408 may generally be compiled using this switch (see the description of the
14409 @code{-gnat83} and @code{-gnat95} switches for further
14410 information).
14411 @end table
14413 @geindex -gnat12 (gcc)
14415 @geindex -gnat2012 (gcc)
14417 @geindex Ada 2012 mode
14420 @table @asis
14422 @item @code{-gnat12} or @code{-gnat2012} (Ada 2012 mode)
14424 This switch directs the compiler to implement the Ada 2012 version of the
14425 language (also the default).
14426 Since Ada 2012 is almost completely upwards
14427 compatible with Ada 2005 (and thus also with Ada 83, and Ada 95),
14428 Ada 83 and Ada 95 programs
14429 may generally be compiled using this switch (see the description of the
14430 @code{-gnat83}, @code{-gnat95}, and @code{-gnat05/2005} switches
14431 for further information).
14432 @end table
14434 @geindex -gnatX (gcc)
14436 @geindex Ada language extensions
14438 @geindex GNAT extensions
14441 @table @asis
14443 @item @code{-gnatX} (Enable GNAT Extensions)
14445 This switch directs the compiler to implement the latest version of the
14446 language (currently Ada 2012) and also to enable certain GNAT implementation
14447 extensions that are not part of any Ada standard. For a full list of these
14448 extensions, see the GNAT reference manual.
14449 @end table
14451 @node Character Set Control,File Naming Control,Compiling Different Versions of Ada,Compiler Switches
14452 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id23}@anchor{10a}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat character-set-control}@anchor{48}
14453 @subsection Character Set Control
14456 @geindex -gnati (gcc)
14459 @table @asis
14461 @item @code{-gnati@emph{c}}
14463 Normally GNAT recognizes the Latin-1 character set in source program
14464 identifiers, as described in the Ada Reference Manual.
14465 This switch causes
14466 GNAT to recognize alternate character sets in identifiers. @code{c} is a
14467 single character  indicating the character set, as follows:
14470 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
14471 @item
14473 @emph{1}
14475 @tab
14477 ISO 8859-1 (Latin-1) identifiers
14479 @item
14481 @emph{2}
14483 @tab
14485 ISO 8859-2 (Latin-2) letters allowed in identifiers
14487 @item
14489 @emph{3}
14491 @tab
14493 ISO 8859-3 (Latin-3) letters allowed in identifiers
14495 @item
14497 @emph{4}
14499 @tab
14501 ISO 8859-4 (Latin-4) letters allowed in identifiers
14503 @item
14505 @emph{5}
14507 @tab
14509 ISO 8859-5 (Cyrillic) letters allowed in identifiers
14511 @item
14513 @emph{9}
14515 @tab
14517 ISO 8859-15 (Latin-9) letters allowed in identifiers
14519 @item
14521 @emph{p}
14523 @tab
14525 IBM PC letters (code page 437) allowed in identifiers
14527 @item
14529 @emph{8}
14531 @tab
14533 IBM PC letters (code page 850) allowed in identifiers
14535 @item
14537 @emph{f}
14539 @tab
14541 Full upper-half codes allowed in identifiers
14543 @item
14545 @emph{n}
14547 @tab
14549 No upper-half codes allowed in identifiers
14551 @item
14553 @emph{w}
14555 @tab
14557 Wide-character codes (that is, codes greater than 255)
14558 allowed in identifiers
14560 @end multitable
14563 See @ref{3e,,Foreign Language Representation} for full details on the
14564 implementation of these character sets.
14565 @end table
14567 @geindex -gnatW (gcc)
14570 @table @asis
14572 @item @code{-gnatW@emph{e}}
14574 Specify the method of encoding for wide characters.
14575 @code{e} is one of the following:
14578 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
14579 @item
14581 @emph{h}
14583 @tab
14585 Hex encoding (brackets coding also recognized)
14587 @item
14589 @emph{u}
14591 @tab
14593 Upper half encoding (brackets encoding also recognized)
14595 @item
14597 @emph{s}
14599 @tab
14601 Shift/JIS encoding (brackets encoding also recognized)
14603 @item
14605 @emph{e}
14607 @tab
14609 EUC encoding (brackets encoding also recognized)
14611 @item
14613 @emph{8}
14615 @tab
14617 UTF-8 encoding (brackets encoding also recognized)
14619 @item
14621 @emph{b}
14623 @tab
14625 Brackets encoding only (default value)
14627 @end multitable
14630 For full details on these encoding
14631 methods see @ref{4e,,Wide_Character Encodings}.
14632 Note that brackets coding is always accepted, even if one of the other
14633 options is specified, so for example @code{-gnatW8} specifies that both
14634 brackets and UTF-8 encodings will be recognized. The units that are
14635 with'ed directly or indirectly will be scanned using the specified
14636 representation scheme, and so if one of the non-brackets scheme is
14637 used, it must be used consistently throughout the program. However,
14638 since brackets encoding is always recognized, it may be conveniently
14639 used in standard libraries, allowing these libraries to be used with
14640 any of the available coding schemes.
14642 Note that brackets encoding only applies to program text. Within comments,
14643 brackets are considered to be normal graphic characters, and bracket sequences
14644 are never recognized as wide characters.
14646 If no @code{-gnatW?} parameter is present, then the default
14647 representation is normally Brackets encoding only. However, if the
14648 first three characters of the file are 16#EF# 16#BB# 16#BF# (the standard
14649 byte order mark or BOM for UTF-8), then these three characters are
14650 skipped and the default representation for the file is set to UTF-8.
14652 Note that the wide character representation that is specified (explicitly
14653 or by default) for the main program also acts as the default encoding used
14654 for Wide_Text_IO files if not specifically overridden by a WCEM form
14655 parameter.
14656 @end table
14658 When no @code{-gnatW?} is specified, then characters (other than wide
14659 characters represented using brackets notation) are treated as 8-bit
14660 Latin-1 codes. The codes recognized are the Latin-1 graphic characters,
14661 and ASCII format effectors (CR, LF, HT, VT). Other lower half control
14662 characters in the range 16#00#..16#1F# are not accepted in program text
14663 or in comments. Upper half control characters (16#80#..16#9F#) are rejected
14664 in program text, but allowed and ignored in comments. Note in particular
14665 that the Next Line (NEL) character whose encoding is 16#85# is not recognized
14666 as an end of line in this default mode. If your source program contains
14667 instances of the NEL character used as a line terminator,
14668 you must use UTF-8 encoding for the whole
14669 source program. In default mode, all lines must be ended by a standard
14670 end of line sequence (CR, CR/LF, or LF).
14672 Note that the convention of simply accepting all upper half characters in
14673 comments means that programs that use standard ASCII for program text, but
14674 UTF-8 encoding for comments are accepted in default mode, providing that the
14675 comments are ended by an appropriate (CR, or CR/LF, or LF) line terminator.
14676 This is a common mode for many programs with foreign language comments.
14678 @node File Naming Control,Subprogram Inlining Control,Character Set Control,Compiler Switches
14679 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat file-naming-control}@anchor{10b}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id24}@anchor{10c}
14680 @subsection File Naming Control
14683 @geindex -gnatk (gcc)
14686 @table @asis
14688 @item @code{-gnatk@emph{n}}
14690 Activates file name 'krunching'. @code{n}, a decimal integer in the range
14691 1-999, indicates the maximum allowable length of a file name (not
14692 including the @code{.ads} or @code{.adb} extension). The default is not
14693 to enable file name krunching.
14695 For the source file naming rules, @ref{52,,File Naming Rules}.
14696 @end table
14698 @node Subprogram Inlining Control,Auxiliary Output Control,File Naming Control,Compiler Switches
14699 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat subprogram-inlining-control}@anchor{10d}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id25}@anchor{10e}
14700 @subsection Subprogram Inlining Control
14703 @geindex -gnatn (gcc)
14706 @table @asis
14708 @item @code{-gnatn[12]}
14710 The @code{n} here is intended to suggest the first syllable of the word 'inline'.
14711 GNAT recognizes and processes @code{Inline} pragmas. However, for inlining to
14712 actually occur, optimization must be enabled and, by default, inlining of
14713 subprograms across units is not performed. If you want to additionally
14714 enable inlining of subprograms specified by pragma @code{Inline} across units,
14715 you must also specify this switch.
14717 In the absence of this switch, GNAT does not attempt inlining across units
14718 and does not access the bodies of subprograms for which @code{pragma Inline} is
14719 specified if they are not in the current unit.
14721 You can optionally specify the inlining level: 1 for moderate inlining across
14722 units, which is a good compromise between compilation times and performances
14723 at run time, or 2 for full inlining across units, which may bring about
14724 longer compilation times. If no inlining level is specified, the compiler will
14725 pick it based on the optimization level: 1 for @code{-O1}, @code{-O2} or
14726 @code{-Os} and 2 for @code{-O3}.
14728 If you specify this switch the compiler will access these bodies,
14729 creating an extra source dependency for the resulting object file, and
14730 where possible, the call will be inlined.
14731 For further details on when inlining is possible
14732 see @ref{10f,,Inlining of Subprograms}.
14733 @end table
14735 @geindex -gnatN (gcc)
14738 @table @asis
14740 @item @code{-gnatN}
14742 This switch activates front-end inlining which also
14743 generates additional dependencies.
14745 When using a gcc-based back end (in practice this means using any version
14746 of GNAT other than the JGNAT, .NET or GNAAMP versions), then the use of
14747 @code{-gnatN} is deprecated, and the use of @code{-gnatn} is preferred.
14748 Historically front end inlining was more extensive than the gcc back end
14749 inlining, but that is no longer the case.
14750 @end table
14752 @node Auxiliary Output Control,Debugging Control,Subprogram Inlining Control,Compiler Switches
14753 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat auxiliary-output-control}@anchor{110}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id26}@anchor{111}
14754 @subsection Auxiliary Output Control
14757 @geindex -gnatt (gcc)
14759 @geindex Writing internal trees
14761 @geindex Internal trees
14762 @geindex writing to file
14765 @table @asis
14767 @item @code{-gnatt}
14769 Causes GNAT to write the internal tree for a unit to a file (with the
14770 extension @code{.adt}.
14771 This not normally required, but is used by separate analysis tools.
14772 Typically
14773 these tools do the necessary compilations automatically, so you should
14774 not have to specify this switch in normal operation.
14775 Note that the combination of switches @code{-gnatct}
14776 generates a tree in the form required by ASIS applications.
14777 @end table
14779 @geindex -gnatu (gcc)
14782 @table @asis
14784 @item @code{-gnatu}
14786 Print a list of units required by this compilation on @code{stdout}.
14787 The listing includes all units on which the unit being compiled depends
14788 either directly or indirectly.
14789 @end table
14791 @geindex -pass-exit-codes (gcc)
14794 @table @asis
14796 @item @code{-pass-exit-codes}
14798 If this switch is not used, the exit code returned by @code{gcc} when
14799 compiling multiple files indicates whether all source files have
14800 been successfully used to generate object files or not.
14802 When @code{-pass-exit-codes} is used, @code{gcc} exits with an extended
14803 exit status and allows an integrated development environment to better
14804 react to a compilation failure. Those exit status are:
14807 @multitable {xxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
14808 @item
14810 @emph{5}
14812 @tab
14814 There was an error in at least one source file.
14816 @item
14818 @emph{3}
14820 @tab
14822 At least one source file did not generate an object file.
14824 @item
14826 @emph{2}
14828 @tab
14830 The compiler died unexpectedly (internal error for example).
14832 @item
14834 @emph{0}
14836 @tab
14838 An object file has been generated for every source file.
14840 @end multitable
14842 @end table
14844 @node Debugging Control,Exception Handling Control,Auxiliary Output Control,Compiler Switches
14845 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat debugging-control}@anchor{112}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id27}@anchor{113}
14846 @subsection Debugging Control
14849 @quotation
14851 @geindex Debugging options
14852 @end quotation
14854 @geindex -gnatd (gcc)
14857 @table @asis
14859 @item @code{-gnatd@emph{x}}
14861 Activate internal debugging switches. @code{x} is a letter or digit, or
14862 string of letters or digits, which specifies the type of debugging
14863 outputs desired. Normally these are used only for internal development
14864 or system debugging purposes. You can find full documentation for these
14865 switches in the body of the @code{Debug} unit in the compiler source
14866 file @code{debug.adb}.
14867 @end table
14869 @geindex -gnatG (gcc)
14872 @table @asis
14874 @item @code{-gnatG[=@emph{nn}]}
14876 This switch causes the compiler to generate auxiliary output containing
14877 a pseudo-source listing of the generated expanded code. Like most Ada
14878 compilers, GNAT works by first transforming the high level Ada code into
14879 lower level constructs. For example, tasking operations are transformed
14880 into calls to the tasking run-time routines. A unique capability of GNAT
14881 is to list this expanded code in a form very close to normal Ada source.
14882 This is very useful in understanding the implications of various Ada
14883 usage on the efficiency of the generated code. There are many cases in
14884 Ada (e.g., the use of controlled types), where simple Ada statements can
14885 generate a lot of run-time code. By using @code{-gnatG} you can identify
14886 these cases, and consider whether it may be desirable to modify the coding
14887 approach to improve efficiency.
14889 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatG specifies an
14890 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
14891 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
14892 reset to 40. The equal sign is optional.
14894 The format of the output is very similar to standard Ada source, and is
14895 easily understood by an Ada programmer. The following special syntactic
14896 additions correspond to low level features used in the generated code that
14897 do not have any exact analogies in pure Ada source form. The following
14898 is a partial list of these special constructions. See the spec
14899 of package @code{Sprint} in file @code{sprint.ads} for a full list.
14901 @geindex -gnatL (gcc)
14903 If the switch @code{-gnatL} is used in conjunction with
14904 @code{-gnatG}, then the original source lines are interspersed
14905 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
14908 @table @asis
14910 @item @code{new @emph{xxx} [storage_pool = @emph{yyy}]}
14912 Shows the storage pool being used for an allocator.
14914 @item @code{at end @emph{procedure-name};}
14916 Shows the finalization (cleanup) procedure for a scope.
14918 @item @code{(if @emph{expr} then @emph{expr} else @emph{expr})}
14920 Conditional expression equivalent to the @code{x?y:z} construction in C.
14922 @item @code{@emph{target}^(@emph{source})}
14924 A conversion with floating-point truncation instead of rounding.
14926 @item @code{@emph{target}?(@emph{source})}
14928 A conversion that bypasses normal Ada semantic checking. In particular
14929 enumeration types and fixed-point types are treated simply as integers.
14931 @item @code{@emph{target}?^(@emph{source})}
14933 Combines the above two cases.
14934 @end table
14936 @code{@emph{x} #/ @emph{y}}
14938 @code{@emph{x} #mod @emph{y}}
14940 @code{@emph{x} # @emph{y}}
14943 @table @asis
14945 @item @code{@emph{x} #rem @emph{y}}
14947 A division or multiplication of fixed-point values which are treated as
14948 integers without any kind of scaling.
14950 @item @code{free @emph{expr} [storage_pool = @emph{xxx}]}
14952 Shows the storage pool associated with a @code{free} statement.
14954 @item @code{[subtype or type declaration]}
14956 Used to list an equivalent declaration for an internally generated
14957 type that is referenced elsewhere in the listing.
14959 @item @code{freeze @emph{type-name} [@emph{actions}]}
14961 Shows the point at which @code{type-name} is frozen, with possible
14962 associated actions to be performed at the freeze point.
14964 @item @code{reference @emph{itype}}
14966 Reference (and hence definition) to internal type @code{itype}.
14968 @item @code{@emph{function-name}! (@emph{arg}, @emph{arg}, @emph{arg})}
14970 Intrinsic function call.
14972 @item @code{@emph{label-name} : label}
14974 Declaration of label @code{labelname}.
14976 @item @code{#$ @emph{subprogram-name}}
14978 An implicit call to a run-time support routine
14979 (to meet the requirement of H.3.1(9) in a
14980 convenient manner).
14982 @item @code{@emph{expr} && @emph{expr} && @emph{expr} ... && @emph{expr}}
14984 A multiple concatenation (same effect as @code{expr} & @code{expr} &
14985 @code{expr}, but handled more efficiently).
14987 @item @code{[constraint_error]}
14989 Raise the @code{Constraint_Error} exception.
14991 @item @code{@emph{expression}'reference}
14993 A pointer to the result of evaluating @{expression@}.
14995 @item @code{@emph{target-type}!(@emph{source-expression})}
14997 An unchecked conversion of @code{source-expression} to @code{target-type}.
14999 @item @code{[@emph{numerator}/@emph{denominator}]}
15001 Used to represent internal real literals (that) have no exact
15002 representation in base 2-16 (for example, the result of compile time
15003 evaluation of the expression 1.0/27.0).
15004 @end table
15005 @end table
15007 @geindex -gnatD (gcc)
15010 @table @asis
15012 @item @code{-gnatD[=nn]}
15014 When used in conjunction with @code{-gnatG}, this switch causes
15015 the expanded source, as described above for
15016 @code{-gnatG} to be written to files with names
15017 @code{xxx.dg}, where @code{xxx} is the normal file name,
15018 instead of to the standard output file. For
15019 example, if the source file name is @code{hello.adb}, then a file
15020 @code{hello.adb.dg} will be written.  The debugging
15021 information generated by the @code{gcc} @code{-g} switch
15022 will refer to the generated @code{xxx.dg} file. This allows
15023 you to do source level debugging using the generated code which is
15024 sometimes useful for complex code, for example to find out exactly
15025 which part of a complex construction raised an exception. This switch
15026 also suppresses generation of cross-reference information (see
15027 @code{-gnatx}) since otherwise the cross-reference information
15028 would refer to the @code{.dg} file, which would cause
15029 confusion since this is not the original source file.
15031 Note that @code{-gnatD} actually implies @code{-gnatG}
15032 automatically, so it is not necessary to give both options.
15033 In other words @code{-gnatD} is equivalent to @code{-gnatDG}).
15035 @geindex -gnatL (gcc)
15037 If the switch @code{-gnatL} is used in conjunction with
15038 @code{-gnatDG}, then the original source lines are interspersed
15039 in the expanded source (as comment lines with the original line number).
15041 The optional parameter @code{nn} if present after -gnatD specifies an
15042 alternative maximum line length that overrides the normal default of 72.
15043 This value is in the range 40-999999, values less than 40 being silently
15044 reset to 40. The equal sign is optional.
15045 @end table
15047 @geindex -gnatr (gcc)
15049 @geindex pragma Restrictions
15052 @table @asis
15054 @item @code{-gnatr}
15056 This switch causes pragma Restrictions to be treated as Restriction_Warnings
15057 so that violation of restrictions causes warnings rather than illegalities.
15058 This is useful during the development process when new restrictions are added
15059 or investigated. The switch also causes pragma Profile to be treated as
15060 Profile_Warnings, and pragma Restricted_Run_Time and pragma Ravenscar set
15061 restriction warnings rather than restrictions.
15062 @end table
15064 @geindex -gnatR (gcc)
15067 @table @asis
15069 @item @code{-gnatR[0|1|2|3][e][j][m][s]}
15071 This switch controls output from the compiler of a listing showing
15072 representation information for declared types, objects and subprograms.
15073 For @code{-gnatR0}, no information is output (equivalent to omitting
15074 the @code{-gnatR} switch). For @code{-gnatR1} (which is the default,
15075 so @code{-gnatR} with no parameter has the same effect), size and
15076 alignment information is listed for declared array and record types.
15077 For @code{-gnatR2}, size and alignment information is listed for all
15078 declared types and objects. The @code{Linker_Section} is also listed for any
15079 entity for which the @code{Linker_Section} is set explicitly or implicitly (the
15080 latter case occurs for objects of a type for which a @code{Linker_Section}
15081 is set).
15083 For @code{-gnatR3}, symbolic expressions for values that are computed
15084 at run time for records are included. These symbolic expressions have
15085 a mostly obvious format with #n being used to represent the value of the
15086 n'th discriminant. See source files @code{repinfo.ads/adb} in the
15087 GNAT sources for full details on the format of @code{-gnatR3} output.
15089 If the switch is followed by an @code{e} (e.g. @code{-gnatR2e}), then
15090 extended representation information for record sub-components of records
15091 are included.
15093 If the switch is followed by an @code{m} (e.g. @code{-gnatRm}), then
15094 subprogram conventions and parameter passing mechanisms for all the
15095 subprograms are included.
15097 If the switch is followed by a @code{j} (e.g., @code{-gnatRj}), then
15098 the output is in the JSON data interchange format specified by the
15099 ECMA-404 standard. The semantic description of this JSON output is
15100 available in the specification of the Repinfo unit present in the
15101 compiler sources.
15103 If the switch is followed by an @code{s} (e.g., @code{-gnatR3s}), then
15104 the output is to a file with the name @code{file.rep} where file is
15105 the name of the corresponding source file, except if @cite{j`} is also
15106 specified, in which case the file name is @code{file.json}.
15108 Note that it is possible for record components to have zero size. In
15109 this case, the component clause uses an obvious extension of permitted
15110 Ada syntax, for example @code{at 0 range 0 .. -1}.
15111 @end table
15113 @geindex -gnatS (gcc)
15116 @table @asis
15118 @item @code{-gnatS}
15120 The use of the switch @code{-gnatS} for an
15121 Ada compilation will cause the compiler to output a
15122 representation of package Standard in a form very
15123 close to standard Ada. It is not quite possible to
15124 do this entirely in standard Ada (since new
15125 numeric base types cannot be created in standard
15126 Ada), but the output is easily
15127 readable to any Ada programmer, and is useful to
15128 determine the characteristics of target dependent
15129 types in package Standard.
15130 @end table
15132 @geindex -gnatx (gcc)
15135 @table @asis
15137 @item @code{-gnatx}
15139 Normally the compiler generates full cross-referencing information in
15140 the @code{ALI} file. This information is used by a number of tools,
15141 including @code{gnatfind} and @code{gnatxref}. The @code{-gnatx} switch
15142 suppresses this information. This saves some space and may slightly
15143 speed up compilation, but means that these tools cannot be used.
15144 @end table
15146 @node Exception Handling Control,Units to Sources Mapping Files,Debugging Control,Compiler Switches
15147 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id28}@anchor{114}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat exception-handling-control}@anchor{115}
15148 @subsection Exception Handling Control
15151 GNAT uses two methods for handling exceptions at run time. The
15152 @code{setjmp/longjmp} method saves the context when entering
15153 a frame with an exception handler. Then when an exception is
15154 raised, the context can be restored immediately, without the
15155 need for tracing stack frames. This method provides very fast
15156 exception propagation, but introduces significant overhead for
15157 the use of exception handlers, even if no exception is raised.
15159 The other approach is called 'zero cost' exception handling.
15160 With this method, the compiler builds static tables to describe
15161 the exception ranges. No dynamic code is required when entering
15162 a frame containing an exception handler. When an exception is
15163 raised, the tables are used to control a back trace of the
15164 subprogram invocation stack to locate the required exception
15165 handler. This method has considerably poorer performance for
15166 the propagation of exceptions, but there is no overhead for
15167 exception handlers if no exception is raised. Note that in this
15168 mode and in the context of mixed Ada and C/C++ programming,
15169 to propagate an exception through a C/C++ code, the C/C++ code
15170 must be compiled with the @code{-funwind-tables} GCC's
15171 option.
15173 The following switches may be used to control which of the
15174 two exception handling methods is used.
15176 @geindex --RTS=sjlj (gnatmake)
15179 @table @asis
15181 @item @code{--RTS=sjlj}
15183 This switch causes the setjmp/longjmp run-time (when available) to be used
15184 for exception handling. If the default
15185 mechanism for the target is zero cost exceptions, then
15186 this switch can be used to modify this default, and must be
15187 used for all units in the partition.
15188 This option is rarely used. One case in which it may be
15189 advantageous is if you have an application where exception
15190 raising is common and the overall performance of the
15191 application is improved by favoring exception propagation.
15192 @end table
15194 @geindex --RTS=zcx (gnatmake)
15196 @geindex Zero Cost Exceptions
15199 @table @asis
15201 @item @code{--RTS=zcx}
15203 This switch causes the zero cost approach to be used
15204 for exception handling. If this is the default mechanism for the
15205 target (see below), then this switch is unneeded. If the default
15206 mechanism for the target is setjmp/longjmp exceptions, then
15207 this switch can be used to modify this default, and must be
15208 used for all units in the partition.
15209 This option can only be used if the zero cost approach
15210 is available for the target in use, otherwise it will generate an error.
15211 @end table
15213 The same option @code{--RTS} must be used both for @code{gcc}
15214 and @code{gnatbind}. Passing this option to @code{gnatmake}
15215 (@ref{dc,,Switches for gnatmake}) will ensure the required consistency
15216 through the compilation and binding steps.
15218 @node Units to Sources Mapping Files,Code Generation Control,Exception Handling Control,Compiler Switches
15219 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id29}@anchor{116}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat units-to-sources-mapping-files}@anchor{f7}
15220 @subsection Units to Sources Mapping Files
15223 @geindex -gnatem (gcc)
15226 @table @asis
15228 @item @code{-gnatem=@emph{path}}
15230 A mapping file is a way to communicate to the compiler two mappings:
15231 from unit names to file names (without any directory information) and from
15232 file names to path names (with full directory information). These mappings
15233 are used by the compiler to short-circuit the path search.
15235 The use of mapping files is not required for correct operation of the
15236 compiler, but mapping files can improve efficiency, particularly when
15237 sources are read over a slow network connection. In normal operation,
15238 you need not be concerned with the format or use of mapping files,
15239 and the @code{-gnatem} switch is not a switch that you would use
15240 explicitly. It is intended primarily for use by automatic tools such as
15241 @code{gnatmake} running under the project file facility. The
15242 description here of the format of mapping files is provided
15243 for completeness and for possible use by other tools.
15245 A mapping file is a sequence of sets of three lines. In each set, the
15246 first line is the unit name, in lower case, with @code{%s} appended
15247 for specs and @code{%b} appended for bodies; the second line is the
15248 file name; and the third line is the path name.
15250 Example:
15252 @example
15253 main%b
15254 main.2.ada
15255 /gnat/project1/sources/main.2.ada
15256 @end example
15258 When the switch @code{-gnatem} is specified, the compiler will
15259 create in memory the two mappings from the specified file. If there is
15260 any problem (nonexistent file, truncated file or duplicate entries),
15261 no mapping will be created.
15263 Several @code{-gnatem} switches may be specified; however, only the
15264 last one on the command line will be taken into account.
15266 When using a project file, @code{gnatmake} creates a temporary
15267 mapping file and communicates it to the compiler using this switch.
15268 @end table
15270 @node Code Generation Control,,Units to Sources Mapping Files,Compiler Switches
15271 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat code-generation-control}@anchor{117}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id30}@anchor{118}
15272 @subsection Code Generation Control
15275 The GCC technology provides a wide range of target dependent
15276 @code{-m} switches for controlling
15277 details of code generation with respect to different versions of
15278 architectures. This includes variations in instruction sets (e.g.,
15279 different members of the power pc family), and different requirements
15280 for optimal arrangement of instructions (e.g., different members of
15281 the x86 family). The list of available @code{-m} switches may be
15282 found in the GCC documentation.
15284 Use of these @code{-m} switches may in some cases result in improved
15285 code performance.
15287 The GNAT technology is tested and qualified without any
15288 @code{-m} switches,
15289 so generally the most reliable approach is to avoid the use of these
15290 switches. However, we generally expect most of these switches to work
15291 successfully with GNAT, and many customers have reported successful
15292 use of these options.
15294 Our general advice is to avoid the use of @code{-m} switches unless
15295 special needs lead to requirements in this area. In particular,
15296 there is no point in using @code{-m} switches to improve performance
15297 unless you actually see a performance improvement.
15299 @node Linker Switches,Binding with gnatbind,Compiler Switches,Building Executable Programs with GNAT
15300 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat linker-switches}@anchor{119}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id31}@anchor{11a}
15301 @section Linker Switches
15304 Linker switches can be specified after @code{-largs} builder switch.
15306 @geindex -fuse-ld=name
15309 @table @asis
15311 @item @code{-fuse-ld=@emph{name}}
15313 Linker to be used. The default is @code{bfd} for @code{ld.bfd},
15314 the alternative being @code{gold} for @code{ld.gold}. The later is
15315 a more recent and faster linker, but only available on GNU/Linux
15316 platforms.
15317 @end table
15319 @node Binding with gnatbind,Linking with gnatlink,Linker Switches,Building Executable Programs with GNAT
15320 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binding-with-gnatbind}@anchor{1d}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id32}@anchor{11b}
15321 @section Binding with @code{gnatbind}
15324 @geindex gnatbind
15326 This chapter describes the GNAT binder, @code{gnatbind}, which is used
15327 to bind compiled GNAT objects.
15329 The @code{gnatbind} program performs four separate functions:
15332 @itemize *
15334 @item 
15335 Checks that a program is consistent, in accordance with the rules in
15336 Chapter 10 of the Ada Reference Manual. In particular, error
15337 messages are generated if a program uses inconsistent versions of a
15338 given unit.
15340 @item 
15341 Checks that an acceptable order of elaboration exists for the program
15342 and issues an error message if it cannot find an order of elaboration
15343 that satisfies the rules in Chapter 10 of the Ada Language Manual.
15345 @item 
15346 Generates a main program incorporating the given elaboration order.
15347 This program is a small Ada package (body and spec) that
15348 must be subsequently compiled
15349 using the GNAT compiler. The necessary compilation step is usually
15350 performed automatically by @code{gnatlink}. The two most important
15351 functions of this program
15352 are to call the elaboration routines of units in an appropriate order
15353 and to call the main program.
15355 @item 
15356 Determines the set of object files required by the given main program.
15357 This information is output in the forms of comments in the generated program,
15358 to be read by the @code{gnatlink} utility used to link the Ada application.
15359 @end itemize
15361 @menu
15362 * Running gnatbind:: 
15363 * Switches for gnatbind:: 
15364 * Command-Line Access:: 
15365 * Search Paths for gnatbind:: 
15366 * Examples of gnatbind Usage:: 
15368 @end menu
15370 @node Running gnatbind,Switches for gnatbind,,Binding with gnatbind
15371 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat running-gnatbind}@anchor{11c}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id33}@anchor{11d}
15372 @subsection Running @code{gnatbind}
15375 The form of the @code{gnatbind} command is
15377 @example
15378 $ gnatbind [ switches ] mainprog[.ali] [ switches ]
15379 @end example
15381 where @code{mainprog.adb} is the Ada file containing the main program
15382 unit body. @code{gnatbind} constructs an Ada
15383 package in two files whose names are
15384 @code{b~mainprog.ads}, and @code{b~mainprog.adb}.
15385 For example, if given the
15386 parameter @code{hello.ali}, for a main program contained in file
15387 @code{hello.adb}, the binder output files would be @code{b~hello.ads}
15388 and @code{b~hello.adb}.
15390 When doing consistency checking, the binder takes into consideration
15391 any source files it can locate. For example, if the binder determines
15392 that the given main program requires the package @code{Pack}, whose
15393 @code{.ALI}
15394 file is @code{pack.ali} and whose corresponding source spec file is
15395 @code{pack.ads}, it attempts to locate the source file @code{pack.ads}
15396 (using the same search path conventions as previously described for the
15397 @code{gcc} command). If it can locate this source file, it checks that
15398 the time stamps
15399 or source checksums of the source and its references to in @code{ALI} files
15400 match. In other words, any @code{ALI} files that mentions this spec must have
15401 resulted from compiling this version of the source file (or in the case
15402 where the source checksums match, a version close enough that the
15403 difference does not matter).
15405 @geindex Source files
15406 @geindex use by binder
15408 The effect of this consistency checking, which includes source files, is
15409 that the binder ensures that the program is consistent with the latest
15410 version of the source files that can be located at bind time. Editing a
15411 source file without compiling files that depend on the source file cause
15412 error messages to be generated by the binder.
15414 For example, suppose you have a main program @code{hello.adb} and a
15415 package @code{P}, from file @code{p.ads} and you perform the following
15416 steps:
15419 @itemize *
15421 @item 
15422 Enter @code{gcc -c hello.adb} to compile the main program.
15424 @item 
15425 Enter @code{gcc -c p.ads} to compile package @code{P}.
15427 @item 
15428 Edit file @code{p.ads}.
15430 @item 
15431 Enter @code{gnatbind hello}.
15432 @end itemize
15434 At this point, the file @code{p.ali} contains an out-of-date time stamp
15435 because the file @code{p.ads} has been edited. The attempt at binding
15436 fails, and the binder generates the following error messages:
15438 @example
15439 error: "hello.adb" must be recompiled ("p.ads" has been modified)
15440 error: "p.ads" has been modified and must be recompiled
15441 @end example
15443 Now both files must be recompiled as indicated, and then the bind can
15444 succeed, generating a main program. You need not normally be concerned
15445 with the contents of this file, but for reference purposes a sample
15446 binder output file is given in @ref{e,,Example of Binder Output File}.
15448 In most normal usage, the default mode of @code{gnatbind} which is to
15449 generate the main package in Ada, as described in the previous section.
15450 In particular, this means that any Ada programmer can read and understand
15451 the generated main program. It can also be debugged just like any other
15452 Ada code provided the @code{-g} switch is used for
15453 @code{gnatbind} and @code{gnatlink}.
15455 @node Switches for gnatbind,Command-Line Access,Running gnatbind,Binding with gnatbind
15456 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id34}@anchor{11e}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gnatbind}@anchor{11f}
15457 @subsection Switches for @code{gnatbind}
15460 The following switches are available with @code{gnatbind}; details will
15461 be presented in subsequent sections.
15463 @geindex --version (gnatbind)
15466 @table @asis
15468 @item @code{--version}
15470 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
15471 @end table
15473 @geindex --help (gnatbind)
15476 @table @asis
15478 @item @code{--help}
15480 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
15481 all other options.
15482 @end table
15484 @geindex -a (gnatbind)
15487 @table @asis
15489 @item @code{-a}
15491 Indicates that, if supported by the platform, the adainit procedure should
15492 be treated as an initialisation routine by the linker (a constructor). This
15493 is intended to be used by the Project Manager to automatically initialize
15494 shared Stand-Alone Libraries.
15495 @end table
15497 @geindex -aO (gnatbind)
15500 @table @asis
15502 @item @code{-aO}
15504 Specify directory to be searched for ALI files.
15505 @end table
15507 @geindex -aI (gnatbind)
15510 @table @asis
15512 @item @code{-aI}
15514 Specify directory to be searched for source file.
15515 @end table
15517 @geindex -A (gnatbind)
15520 @table @asis
15522 @item @code{-A[=@emph{filename}]}
15524 Output ALI list (to standard output or to the named file).
15525 @end table
15527 @geindex -b (gnatbind)
15530 @table @asis
15532 @item @code{-b}
15534 Generate brief messages to @code{stderr} even if verbose mode set.
15535 @end table
15537 @geindex -c (gnatbind)
15540 @table @asis
15542 @item @code{-c}
15544 Check only, no generation of binder output file.
15545 @end table
15547 @geindex -dnn[k|m] (gnatbind)
15550 @table @asis
15552 @item @code{-d@emph{nn}[k|m]}
15554 This switch can be used to change the default task stack size value
15555 to a specified size @code{nn}, which is expressed in bytes by default, or
15556 in kilobytes when suffixed with @code{k} or in megabytes when suffixed
15557 with @code{m}.
15558 In the absence of a @code{[k|m]} suffix, this switch is equivalent,
15559 in effect, to completing all task specs with
15561 @example
15562 pragma Storage_Size (nn);
15563 @end example
15565 When they do not already have such a pragma.
15566 @end table
15568 @geindex -D (gnatbind)
15571 @table @asis
15573 @item @code{-D@emph{nn}[k|m]}
15575 Set the default secondary stack size to @code{nn}. The suffix indicates whether
15576 the size is in bytes (no suffix), kilobytes (@code{k} suffix) or megabytes
15577 (@code{m} suffix).
15579 The secondary stack holds objects of unconstrained types that are returned by
15580 functions, for example unconstrained Strings. The size of the secondary stack
15581 can be dynamic or fixed depending on the target.
15583 For most targets, the secondary stack grows on demand and is implemented as
15584 a chain of blocks in the heap. In this case, the default secondary stack size
15585 determines the initial size of the secondary stack for each task and the
15586 smallest amount the secondary stack can grow by.
15588 For Ravenscar, ZFP, and Cert run-times the size of the secondary stack is
15589 fixed. This switch can be used to change the default size of these stacks.
15590 The default secondary stack size can be overridden on a per-task basis if
15591 individual tasks have different secondary stack requirements. This is
15592 achieved through the Secondary_Stack_Size aspect that takes the size of the
15593 secondary stack in bytes.
15594 @end table
15596 @geindex -e (gnatbind)
15599 @table @asis
15601 @item @code{-e}
15603 Output complete list of elaboration-order dependencies.
15604 @end table
15606 @geindex -Ea (gnatbind)
15609 @table @asis
15611 @item @code{-Ea}
15613 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
15614 The "a" is for "address"; tracebacks will contain hexadecimal addresses,
15615 unless symbolic tracebacks are enabled.
15617 See also the packages @code{GNAT.Traceback} and
15618 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} for more information.
15619 Note that on x86 ports, you must not use @code{-fomit-frame-pointer}
15620 @code{gcc} option.
15621 @end table
15623 @geindex -Es (gnatbind)
15626 @table @asis
15628 @item @code{-Es}
15630 Store tracebacks in exception occurrences when the target supports it.
15631 The "s" is for "symbolic"; symbolic tracebacks are enabled.
15632 @end table
15634 @geindex -E (gnatbind)
15637 @table @asis
15639 @item @code{-E}
15641 Currently the same as @code{-Ea}.
15642 @end table
15644 @geindex -f (gnatbind)
15647 @table @asis
15649 @item @code{-f@emph{elab-order}}
15651 Force elaboration order.
15652 @end table
15654 @geindex -F (gnatbind)
15657 @table @asis
15659 @item @code{-F}
15661 Force the checks of elaboration flags. @code{gnatbind} does not normally
15662 generate checks of elaboration flags for the main executable, except when
15663 a Stand-Alone Library is used. However, there are cases when this cannot be
15664 detected by gnatbind. An example is importing an interface of a Stand-Alone
15665 Library through a pragma Import and only specifying through a linker switch
15666 this Stand-Alone Library. This switch is used to guarantee that elaboration
15667 flag checks are generated.
15668 @end table
15670 @geindex -h (gnatbind)
15673 @table @asis
15675 @item @code{-h}
15677 Output usage (help) information.
15679 @geindex -H32 (gnatbind)
15681 @item @code{-H32}
15683 Use 32-bit allocations for @code{__gnat_malloc} (and thus for access types).
15684 For further details see @ref{120,,Dynamic Allocation Control}.
15686 @geindex -H64 (gnatbind)
15688 @geindex __gnat_malloc
15690 @item @code{-H64}
15692 Use 64-bit allocations for @code{__gnat_malloc} (and thus for access types).
15693 For further details see @ref{120,,Dynamic Allocation Control}.
15695 @geindex -I (gnatbind)
15697 @item @code{-I}
15699 Specify directory to be searched for source and ALI files.
15701 @geindex -I- (gnatbind)
15703 @item @code{-I-}
15705 Do not look for sources in the current directory where @code{gnatbind} was
15706 invoked, and do not look for ALI files in the directory containing the
15707 ALI file named in the @code{gnatbind} command line.
15709 @geindex -l (gnatbind)
15711 @item @code{-l}
15713 Output chosen elaboration order.
15715 @geindex -L (gnatbind)
15717 @item @code{-L@emph{xxx}}
15719 Bind the units for library building. In this case the @code{adainit} and
15720 @code{adafinal} procedures (@ref{b4,,Binding with Non-Ada Main Programs})
15721 are renamed to @code{@emph{xxx}init} and
15722 @code{@emph{xxx}final}.
15723 Implies -n.
15724 (@ref{15,,GNAT and Libraries}, for more details.)
15726 @geindex -M (gnatbind)
15728 @item @code{-M@emph{xyz}}
15730 Rename generated main program from main to xyz. This option is
15731 supported on cross environments only.
15733 @geindex -m (gnatbind)
15735 @item @code{-m@emph{n}}
15737 Limit number of detected errors or warnings to @code{n}, where @code{n} is
15738 in the range 1..999999. The default value if no switch is
15739 given is 9999. If the number of warnings reaches this limit, then a
15740 message is output and further warnings are suppressed, the bind
15741 continues in this case. If the number of errors reaches this
15742 limit, then a message is output and the bind is abandoned.
15743 A value of zero means that no limit is enforced. The equal
15744 sign is optional.
15746 @geindex -n (gnatbind)
15748 @item @code{-n}
15750 No main program.
15752 @geindex -nostdinc (gnatbind)
15754 @item @code{-nostdinc}
15756 Do not look for sources in the system default directory.
15758 @geindex -nostdlib (gnatbind)
15760 @item @code{-nostdlib}
15762 Do not look for library files in the system default directory.
15764 @geindex --RTS (gnatbind)
15766 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
15768 Specifies the default location of the run-time library. Same meaning as the
15769 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{dc,,Switches for gnatmake}).
15771 @geindex -o (gnatbind)
15773 @item @code{-o @emph{file}}
15775 Name the output file @code{file} (default is @code{b~`xxx}.adb`).
15776 Note that if this option is used, then linking must be done manually,
15777 gnatlink cannot be used.
15779 @geindex -O (gnatbind)
15781 @item @code{-O[=@emph{filename}]}
15783 Output object list (to standard output or to the named file).
15785 @geindex -p (gnatbind)
15787 @item @code{-p}
15789 Pessimistic (worst-case) elaboration order.
15791 @geindex -P (gnatbind)
15793 @item @code{-P}
15795 Generate binder file suitable for CodePeer.
15797 @geindex -R (gnatbind)
15799 @item @code{-R}
15801 Output closure source list, which includes all non-run-time units that are
15802 included in the bind.
15804 @geindex -Ra (gnatbind)
15806 @item @code{-Ra}
15808 Like @code{-R} but the list includes run-time units.
15810 @geindex -s (gnatbind)
15812 @item @code{-s}
15814 Require all source files to be present.
15816 @geindex -S (gnatbind)
15818 @item @code{-S@emph{xxx}}
15820 Specifies the value to be used when detecting uninitialized scalar
15821 objects with pragma Initialize_Scalars.
15822 The @code{xxx} string specified with the switch is one of:
15825 @itemize *
15827 @item 
15828 @code{in} for an invalid value.
15830 If zero is invalid for the discrete type in question,
15831 then the scalar value is set to all zero bits.
15832 For signed discrete types, the largest possible negative value of
15833 the underlying scalar is set (i.e. a one bit followed by all zero bits).
15834 For unsigned discrete types, the underlying scalar value is set to all
15835 one bits. For floating-point types, a NaN value is set
15836 (see body of package System.Scalar_Values for exact values).
15838 @item 
15839 @code{lo} for low value.
15841 If zero is invalid for the discrete type in question,
15842 then the scalar value is set to all zero bits.
15843 For signed discrete types, the largest possible negative value of
15844 the underlying scalar is set (i.e. a one bit followed by all zero bits).
15845 For unsigned discrete types, the underlying scalar value is set to all
15846 zero bits. For floating-point, a small value is set
15847 (see body of package System.Scalar_Values for exact values).
15849 @item 
15850 @code{hi} for high value.
15852 If zero is invalid for the discrete type in question,
15853 then the scalar value is set to all one bits.
15854 For signed discrete types, the largest possible positive value of
15855 the underlying scalar is set (i.e. a zero bit followed by all one bits).
15856 For unsigned discrete types, the underlying scalar value is set to all
15857 one bits. For floating-point, a large value is set
15858 (see body of package System.Scalar_Values for exact values).
15860 @item 
15861 @code{xx} for hex value (two hex digits).
15863 The underlying scalar is set to a value consisting of repeated bytes, whose
15864 value corresponds to the given value. For example if @code{BF} is given,
15865 then a 32-bit scalar value will be set to the bit patterm @code{16#BFBFBFBF#}.
15866 @end itemize
15868 @geindex GNAT_INIT_SCALARS
15870 In addition, you can specify @code{-Sev} to indicate that the value is
15871 to be set at run time. In this case, the program will look for an environment
15872 variable of the form @code{GNAT_INIT_SCALARS=@emph{yy}}, where @code{yy} is one
15873 of @code{in/lo/hi/@emph{xx}} with the same meanings as above.
15874 If no environment variable is found, or if it does not have a valid value,
15875 then the default is @code{in} (invalid values).
15876 @end table
15878 @geindex -static (gnatbind)
15881 @table @asis
15883 @item @code{-static}
15885 Link against a static GNAT run-time.
15887 @geindex -shared (gnatbind)
15889 @item @code{-shared}
15891 Link against a shared GNAT run-time when available.
15893 @geindex -t (gnatbind)
15895 @item @code{-t}
15897 Tolerate time stamp and other consistency errors.
15899 @geindex -T (gnatbind)
15901 @item @code{-T@emph{n}}
15903 Set the time slice value to @code{n} milliseconds. If the system supports
15904 the specification of a specific time slice value, then the indicated value
15905 is used. If the system does not support specific time slice values, but
15906 does support some general notion of round-robin scheduling, then any
15907 nonzero value will activate round-robin scheduling.
15909 A value of zero is treated specially. It turns off time
15910 slicing, and in addition, indicates to the tasking run-time that the
15911 semantics should match as closely as possible the Annex D
15912 requirements of the Ada RM, and in particular sets the default
15913 scheduling policy to @code{FIFO_Within_Priorities}.
15915 @geindex -u (gnatbind)
15917 @item @code{-u@emph{n}}
15919 Enable dynamic stack usage, with @code{n} results stored and displayed
15920 at program termination. A result is generated when a task
15921 terminates. Results that can't be stored are displayed on the fly, at
15922 task termination. This option is currently not supported on Itanium
15923 platforms. (See @ref{121,,Dynamic Stack Usage Analysis} for details.)
15925 @geindex -v (gnatbind)
15927 @item @code{-v}
15929 Verbose mode. Write error messages, header, summary output to
15930 @code{stdout}.
15932 @geindex -V (gnatbind)
15934 @item @code{-V@emph{key}=@emph{value}}
15936 Store the given association of @code{key} to @code{value} in the bind environment.
15937 Values stored this way can be retrieved at run time using
15938 @code{GNAT.Bind_Environment}.
15940 @geindex -w (gnatbind)
15942 @item @code{-w@emph{x}}
15944 Warning mode; @code{x} = s/e for suppress/treat as error.
15946 @geindex -Wx (gnatbind)
15948 @item @code{-Wx@emph{e}}
15950 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
15952 @geindex -x (gnatbind)
15954 @item @code{-x}
15956 Exclude source files (check object consistency only).
15958 @geindex -Xnnn (gnatbind)
15960 @item @code{-X@emph{nnn}}
15962 Set default exit status value, normally 0 for POSIX compliance.
15964 @geindex -y (gnatbind)
15966 @item @code{-y}
15968 Enable leap seconds support in @code{Ada.Calendar} and its children.
15970 @geindex -z (gnatbind)
15972 @item @code{-z}
15974 No main subprogram.
15975 @end table
15977 You may obtain this listing of switches by running @code{gnatbind} with
15978 no arguments.
15980 @menu
15981 * Consistency-Checking Modes:: 
15982 * Binder Error Message Control:: 
15983 * Elaboration Control:: 
15984 * Output Control:: 
15985 * Dynamic Allocation Control:: 
15986 * Binding with Non-Ada Main Programs:: 
15987 * Binding Programs with No Main Subprogram:: 
15989 @end menu
15991 @node Consistency-Checking Modes,Binder Error Message Control,,Switches for gnatbind
15992 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat consistency-checking-modes}@anchor{122}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id35}@anchor{123}
15993 @subsubsection Consistency-Checking Modes
15996 As described earlier, by default @code{gnatbind} checks
15997 that object files are consistent with one another and are consistent
15998 with any source files it can locate. The following switches control binder
15999 access to sources.
16001 @quotation
16003 @geindex -s (gnatbind)
16004 @end quotation
16007 @table @asis
16009 @item @code{-s}
16011 Require source files to be present. In this mode, the binder must be
16012 able to locate all source files that are referenced, in order to check
16013 their consistency. In normal mode, if a source file cannot be located it
16014 is simply ignored. If you specify this switch, a missing source
16015 file is an error.
16017 @geindex -Wx (gnatbind)
16019 @item @code{-Wx@emph{e}}
16021 Override default wide character encoding for standard Text_IO files.
16022 Normally the default wide character encoding method used for standard
16023 [Wide_[Wide_]]Text_IO files is taken from the encoding specified for
16024 the main source input (see description of switch
16025 @code{-gnatWx} for the compiler). The
16026 use of this switch for the binder (which has the same set of
16027 possible arguments) overrides this default as specified.
16029 @geindex -x (gnatbind)
16031 @item @code{-x}
16033 Exclude source files. In this mode, the binder only checks that ALI
16034 files are consistent with one another. Source files are not accessed.
16035 The binder runs faster in this mode, and there is still a guarantee that
16036 the resulting program is self-consistent.
16037 If a source file has been edited since it was last compiled, and you
16038 specify this switch, the binder will not detect that the object
16039 file is out of date with respect to the source file. Note that this is the
16040 mode that is automatically used by @code{gnatmake} because in this
16041 case the checking against sources has already been performed by
16042 @code{gnatmake} in the course of compilation (i.e., before binding).
16043 @end table
16045 @node Binder Error Message Control,Elaboration Control,Consistency-Checking Modes,Switches for gnatbind
16046 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id36}@anchor{124}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binder-error-message-control}@anchor{125}
16047 @subsubsection Binder Error Message Control
16050 The following switches provide control over the generation of error
16051 messages from the binder:
16053 @quotation
16055 @geindex -v (gnatbind)
16056 @end quotation
16059 @table @asis
16061 @item @code{-v}
16063 Verbose mode. In the normal mode, brief error messages are generated to
16064 @code{stderr}. If this switch is present, a header is written
16065 to @code{stdout} and any error messages are directed to @code{stdout}.
16066 All that is written to @code{stderr} is a brief summary message.
16068 @geindex -b (gnatbind)
16070 @item @code{-b}
16072 Generate brief error messages to @code{stderr} even if verbose mode is
16073 specified. This is relevant only when used with the
16074 @code{-v} switch.
16076 @geindex -m (gnatbind)
16078 @item @code{-m@emph{n}}
16080 Limits the number of error messages to @code{n}, a decimal integer in the
16081 range 1-999. The binder terminates immediately if this limit is reached.
16083 @geindex -M (gnatbind)
16085 @item @code{-M@emph{xxx}}
16087 Renames the generated main program from @code{main} to @code{xxx}.
16088 This is useful in the case of some cross-building environments, where
16089 the actual main program is separate from the one generated
16090 by @code{gnatbind}.
16092 @geindex -ws (gnatbind)
16094 @geindex Warnings
16096 @item @code{-ws}
16098 Suppress all warning messages.
16100 @geindex -we (gnatbind)
16102 @item @code{-we}
16104 Treat any warning messages as fatal errors.
16106 @geindex -t (gnatbind)
16108 @geindex Time stamp checks
16109 @geindex in binder
16111 @geindex Binder consistency checks
16113 @geindex Consistency checks
16114 @geindex in binder
16116 @item @code{-t}
16118 The binder performs a number of consistency checks including:
16121 @itemize *
16123 @item 
16124 Check that time stamps of a given source unit are consistent
16126 @item 
16127 Check that checksums of a given source unit are consistent
16129 @item 
16130 Check that consistent versions of @code{GNAT} were used for compilation
16132 @item 
16133 Check consistency of configuration pragmas as required
16134 @end itemize
16136 Normally failure of such checks, in accordance with the consistency
16137 requirements of the Ada Reference Manual, causes error messages to be
16138 generated which abort the binder and prevent the output of a binder
16139 file and subsequent link to obtain an executable.
16141 The @code{-t} switch converts these error messages
16142 into warnings, so that
16143 binding and linking can continue to completion even in the presence of such
16144 errors. The result may be a failed link (due to missing symbols), or a
16145 non-functional executable which has undefined semantics.
16147 @cartouche
16148 @quotation Note 
16149 This means that @code{-t} should be used only in unusual situations,
16150 with extreme care.
16151 @end quotation
16152 @end cartouche
16153 @end table
16155 @node Elaboration Control,Output Control,Binder Error Message Control,Switches for gnatbind
16156 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id37}@anchor{126}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat elaboration-control}@anchor{127}
16157 @subsubsection Elaboration Control
16160 The following switches provide additional control over the elaboration
16161 order. For full details see @ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}.
16163 @geindex -f (gnatbind)
16166 @table @asis
16168 @item @code{-f@emph{elab-order}}
16170 Force elaboration order.
16172 @code{elab-order} should be the name of a "forced elaboration order file", that
16173 is, a text file containing library item names, one per line. A name of the
16174 form "some.unit%s" or "some.unit (spec)" denotes the spec of Some.Unit. A
16175 name of the form "some.unit%b" or "some.unit (body)" denotes the body of
16176 Some.Unit. Each pair of lines is taken to mean that there is an elaboration
16177 dependence of the second line on the first. For example, if the file
16178 contains:
16180 @example
16181 this (spec)
16182 this (body)
16183 that (spec)
16184 that (body)
16185 @end example
16187 then the spec of This will be elaborated before the body of This, and the
16188 body of This will be elaborated before the spec of That, and the spec of That
16189 will be elaborated before the body of That. The first and last of these three
16190 dependences are already required by Ada rules, so this file is really just
16191 forcing the body of This to be elaborated before the spec of That.
16193 The given order must be consistent with Ada rules, or else @code{gnatbind} will
16194 give elaboration cycle errors. For example, if you say x (body) should be
16195 elaborated before x (spec), there will be a cycle, because Ada rules require
16196 x (spec) to be elaborated before x (body); you can't have the spec and body
16197 both elaborated before each other.
16199 If you later add "with That;" to the body of This, there will be a cycle, in
16200 which case you should erase either "this (body)" or "that (spec)" from the
16201 above forced elaboration order file.
16203 Blank lines and Ada-style comments are ignored. Unit names that do not exist
16204 in the program are ignored. Units in the GNAT predefined library are also
16205 ignored.
16207 @geindex -p (gnatbind)
16209 @item @code{-p}
16211 Normally the binder attempts to choose an elaboration order that is
16212 likely to minimize the likelihood of an elaboration order error resulting
16213 in raising a @code{Program_Error} exception. This switch reverses the
16214 action of the binder, and requests that it deliberately choose an order
16215 that is likely to maximize the likelihood of an elaboration error.
16216 This is useful in ensuring portability and avoiding dependence on
16217 accidental fortuitous elaboration ordering.
16219 Normally it only makes sense to use the @code{-p}
16220 switch if dynamic
16221 elaboration checking is used (@code{-gnatE} switch used for compilation).
16222 This is because in the default static elaboration mode, all necessary
16223 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas are implicitly inserted.
16224 These implicit pragmas are still respected by the binder in
16225 @code{-p} mode, so a
16226 safe elaboration order is assured.
16228 Note that @code{-p} is not intended for
16229 production use; it is more for debugging/experimental use.
16230 @end table
16232 @node Output Control,Dynamic Allocation Control,Elaboration Control,Switches for gnatbind
16233 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat output-control}@anchor{128}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id38}@anchor{129}
16234 @subsubsection Output Control
16237 The following switches allow additional control over the output
16238 generated by the binder.
16240 @quotation
16242 @geindex -c (gnatbind)
16243 @end quotation
16246 @table @asis
16248 @item @code{-c}
16250 Check only. Do not generate the binder output file. In this mode the
16251 binder performs all error checks but does not generate an output file.
16253 @geindex -e (gnatbind)
16255 @item @code{-e}
16257 Output complete list of elaboration-order dependencies, showing the
16258 reason for each dependency. This output can be rather extensive but may
16259 be useful in diagnosing problems with elaboration order. The output is
16260 written to @code{stdout}.
16262 @geindex -h (gnatbind)
16264 @item @code{-h}
16266 Output usage information. The output is written to @code{stdout}.
16268 @geindex -K (gnatbind)
16270 @item @code{-K}
16272 Output linker options to @code{stdout}. Includes library search paths,
16273 contents of pragmas Ident and Linker_Options, and libraries added
16274 by @code{gnatbind}.
16276 @geindex -l (gnatbind)
16278 @item @code{-l}
16280 Output chosen elaboration order. The output is written to @code{stdout}.
16282 @geindex -O (gnatbind)
16284 @item @code{-O}
16286 Output full names of all the object files that must be linked to provide
16287 the Ada component of the program. The output is written to @code{stdout}.
16288 This list includes the files explicitly supplied and referenced by the user
16289 as well as implicitly referenced run-time unit files. The latter are
16290 omitted if the corresponding units reside in shared libraries. The
16291 directory names for the run-time units depend on the system configuration.
16293 @geindex -o (gnatbind)
16295 @item @code{-o @emph{file}}
16297 Set name of output file to @code{file} instead of the normal
16298 @code{b~`mainprog}.adb` default. Note that @code{file} denote the Ada
16299 binder generated body filename.
16300 Note that if this option is used, then linking must be done manually.
16301 It is not possible to use gnatlink in this case, since it cannot locate
16302 the binder file.
16304 @geindex -r (gnatbind)
16306 @item @code{-r}
16308 Generate list of @code{pragma Restrictions} that could be applied to
16309 the current unit. This is useful for code audit purposes, and also may
16310 be used to improve code generation in some cases.
16311 @end table
16313 @node Dynamic Allocation Control,Binding with Non-Ada Main Programs,Output Control,Switches for gnatbind
16314 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat dynamic-allocation-control}@anchor{120}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id39}@anchor{12a}
16315 @subsubsection Dynamic Allocation Control
16318 The heap control switches -- @code{-H32} and @code{-H64} --
16319 determine whether dynamic allocation uses 32-bit or 64-bit memory.
16320 They only affect compiler-generated allocations via @code{__gnat_malloc};
16321 explicit calls to @code{malloc} and related functions from the C
16322 run-time library are unaffected.
16325 @table @asis
16327 @item @code{-H32}
16329 Allocate memory on 32-bit heap
16331 @item @code{-H64}
16333 Allocate memory on 64-bit heap.  This is the default
16334 unless explicitly overridden by a @code{'Size} clause on the access type.
16335 @end table
16337 These switches are only effective on VMS platforms.
16339 @node Binding with Non-Ada Main Programs,Binding Programs with No Main Subprogram,Dynamic Allocation Control,Switches for gnatbind
16340 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binding-with-non-ada-main-programs}@anchor{b4}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id40}@anchor{12b}
16341 @subsubsection Binding with Non-Ada Main Programs
16344 The description so far has assumed that the main
16345 program is in Ada, and that the task of the binder is to generate a
16346 corresponding function @code{main} that invokes this Ada main
16347 program. GNAT also supports the building of executable programs where
16348 the main program is not in Ada, but some of the called routines are
16349 written in Ada and compiled using GNAT (@ref{44,,Mixed Language Programming}).
16350 The following switch is used in this situation:
16352 @quotation
16354 @geindex -n (gnatbind)
16355 @end quotation
16358 @table @asis
16360 @item @code{-n}
16362 No main program. The main program is not in Ada.
16363 @end table
16365 In this case, most of the functions of the binder are still required,
16366 but instead of generating a main program, the binder generates a file
16367 containing the following callable routines:
16369 @quotation
16371 @geindex adainit
16374 @table @asis
16376 @item @code{adainit}
16378 You must call this routine to initialize the Ada part of the program by
16379 calling the necessary elaboration routines. A call to @code{adainit} is
16380 required before the first call to an Ada subprogram.
16382 Note that it is assumed that the basic execution environment must be setup
16383 to be appropriate for Ada execution at the point where the first Ada
16384 subprogram is called. In particular, if the Ada code will do any
16385 floating-point operations, then the FPU must be setup in an appropriate
16386 manner. For the case of the x86, for example, full precision mode is
16387 required. The procedure GNAT.Float_Control.Reset may be used to ensure
16388 that the FPU is in the right state.
16389 @end table
16391 @geindex adafinal
16394 @table @asis
16396 @item @code{adafinal}
16398 You must call this routine to perform any library-level finalization
16399 required by the Ada subprograms. A call to @code{adafinal} is required
16400 after the last call to an Ada subprogram, and before the program
16401 terminates.
16402 @end table
16403 @end quotation
16405 @geindex -n (gnatbind)
16407 @geindex Binder
16408 @geindex multiple input files
16410 If the @code{-n} switch
16411 is given, more than one ALI file may appear on
16412 the command line for @code{gnatbind}. The normal @code{closure}
16413 calculation is performed for each of the specified units. Calculating
16414 the closure means finding out the set of units involved by tracing
16415 @emph{with} references. The reason it is necessary to be able to
16416 specify more than one ALI file is that a given program may invoke two or
16417 more quite separate groups of Ada units.
16419 The binder takes the name of its output file from the last specified ALI
16420 file, unless overridden by the use of the @code{-o file}.
16422 @geindex -o (gnatbind)
16424 The output is an Ada unit in source form that can be compiled with GNAT.
16425 This compilation occurs automatically as part of the @code{gnatlink}
16426 processing.
16428 Currently the GNAT run-time requires a FPU using 80 bits mode
16429 precision. Under targets where this is not the default it is required to
16430 call GNAT.Float_Control.Reset before using floating point numbers (this
16431 include float computation, float input and output) in the Ada code. A
16432 side effect is that this could be the wrong mode for the foreign code
16433 where floating point computation could be broken after this call.
16435 @node Binding Programs with No Main Subprogram,,Binding with Non-Ada Main Programs,Switches for gnatbind
16436 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat binding-programs-with-no-main-subprogram}@anchor{12c}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id41}@anchor{12d}
16437 @subsubsection Binding Programs with No Main Subprogram
16440 It is possible to have an Ada program which does not have a main
16441 subprogram. This program will call the elaboration routines of all the
16442 packages, then the finalization routines.
16444 The following switch is used to bind programs organized in this manner:
16446 @quotation
16448 @geindex -z (gnatbind)
16449 @end quotation
16452 @table @asis
16454 @item @code{-z}
16456 Normally the binder checks that the unit name given on the command line
16457 corresponds to a suitable main subprogram. When this switch is used,
16458 a list of ALI files can be given, and the execution of the program
16459 consists of elaboration of these units in an appropriate order. Note
16460 that the default wide character encoding method for standard Text_IO
16461 files is always set to Brackets if this switch is set (you can use
16462 the binder switch
16463 @code{-Wx} to override this default).
16464 @end table
16466 @node Command-Line Access,Search Paths for gnatbind,Switches for gnatbind,Binding with gnatbind
16467 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id42}@anchor{12e}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat command-line-access}@anchor{12f}
16468 @subsection Command-Line Access
16471 The package @code{Ada.Command_Line} provides access to the command-line
16472 arguments and program name. In order for this interface to operate
16473 correctly, the two variables
16475 @example
16476 int gnat_argc;
16477 char **gnat_argv;
16478 @end example
16480 @geindex gnat_argv
16482 @geindex gnat_argc
16484 are declared in one of the GNAT library routines. These variables must
16485 be set from the actual @code{argc} and @code{argv} values passed to the
16486 main program. With no @emph{n} present, @code{gnatbind}
16487 generates the C main program to automatically set these variables.
16488 If the @emph{n} switch is used, there is no automatic way to
16489 set these variables. If they are not set, the procedures in
16490 @code{Ada.Command_Line} will not be available, and any attempt to use
16491 them will raise @code{Constraint_Error}. If command line access is
16492 required, your main program must set @code{gnat_argc} and
16493 @code{gnat_argv} from the @code{argc} and @code{argv} values passed to
16496 @node Search Paths for gnatbind,Examples of gnatbind Usage,Command-Line Access,Binding with gnatbind
16497 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat search-paths-for-gnatbind}@anchor{8c}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id43}@anchor{130}
16498 @subsection Search Paths for @code{gnatbind}
16501 The binder takes the name of an ALI file as its argument and needs to
16502 locate source files as well as other ALI files to verify object consistency.
16504 For source files, it follows exactly the same search rules as @code{gcc}
16505 (see @ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}). For ALI files the
16506 directories searched are:
16509 @itemize *
16511 @item 
16512 The directory containing the ALI file named in the command line, unless
16513 the switch @code{-I-} is specified.
16515 @item 
16516 All directories specified by @code{-I}
16517 switches on the @code{gnatbind}
16518 command line, in the order given.
16520 @geindex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16522 @item 
16523 Each of the directories listed in the text file whose name is given
16524 by the 
16525 @geindex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16526 @geindex environment variable; ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16527 @code{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} environment variable.
16529 @geindex ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16530 @geindex environment variable; ADA_PRJ_OBJECTS_FILE
16531 @code{ADA_PRJ_OBJECTS_FILE} is normally set by gnatmake or by the gnat
16532 driver when project files are used. It should not normally be set
16533 by other means.
16535 @geindex ADA_OBJECTS_PATH
16537 @item 
16538 Each of the directories listed in the value of the
16539 @geindex ADA_OBJECTS_PATH
16540 @geindex environment variable; ADA_OBJECTS_PATH
16541 @code{ADA_OBJECTS_PATH} environment variable.
16542 Construct this value
16543 exactly as the 
16544 @geindex PATH
16545 @geindex environment variable; PATH
16546 @code{PATH} environment variable: a list of directory
16547 names separated by colons (semicolons when working with the NT version
16548 of GNAT).
16550 @item 
16551 The content of the @code{ada_object_path} file which is part of the GNAT
16552 installation tree and is used to store standard libraries such as the
16553 GNAT Run-Time Library (RTL) unless the switch @code{-nostdlib} is
16554 specified. See @ref{87,,Installing a library}
16555 @end itemize
16557 @geindex -I (gnatbind)
16559 @geindex -aI (gnatbind)
16561 @geindex -aO (gnatbind)
16563 In the binder the switch @code{-I}
16564 is used to specify both source and
16565 library file paths. Use @code{-aI}
16566 instead if you want to specify
16567 source paths only, and @code{-aO}
16568 if you want to specify library paths
16569 only. This means that for the binder
16570 @code{-I@emph{dir}} is equivalent to
16571 @code{-aI@emph{dir}}
16572 @code{-aO`@emph{dir}}.
16573 The binder generates the bind file (a C language source file) in the
16574 current working directory.
16576 @geindex Ada
16578 @geindex System
16580 @geindex Interfaces
16582 @geindex GNAT
16584 The packages @code{Ada}, @code{System}, and @code{Interfaces} and their
16585 children make up the GNAT Run-Time Library, together with the package
16586 GNAT and its children, which contain a set of useful additional
16587 library functions provided by GNAT. The sources for these units are
16588 needed by the compiler and are kept together in one directory. The ALI
16589 files and object files generated by compiling the RTL are needed by the
16590 binder and the linker and are kept together in one directory, typically
16591 different from the directory containing the sources. In a normal
16592 installation, you need not specify these directory names when compiling
16593 or binding. Either the environment variables or the built-in defaults
16594 cause these files to be found.
16596 Besides simplifying access to the RTL, a major use of search paths is
16597 in compiling sources from multiple directories. This can make
16598 development environments much more flexible.
16600 @node Examples of gnatbind Usage,,Search Paths for gnatbind,Binding with gnatbind
16601 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id44}@anchor{131}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat examples-of-gnatbind-usage}@anchor{132}
16602 @subsection Examples of @code{gnatbind} Usage
16605 Here are some examples of @code{gnatbind} invovations:
16607 @quotation
16609 @example
16610 gnatbind hello
16611 @end example
16613 The main program @code{Hello} (source program in @code{hello.adb}) is
16614 bound using the standard switch settings. The generated main program is
16615 @code{b~hello.adb}. This is the normal, default use of the binder.
16617 @example
16618 gnatbind hello -o mainprog.adb
16619 @end example
16621 The main program @code{Hello} (source program in @code{hello.adb}) is
16622 bound using the standard switch settings. The generated main program is
16623 @code{mainprog.adb} with the associated spec in
16624 @code{mainprog.ads}. Note that you must specify the body here not the
16625 spec. Note that if this option is used, then linking must be done manually,
16626 since gnatlink will not be able to find the generated file.
16627 @end quotation
16629 @node Linking with gnatlink,Using the GNU make Utility,Binding with gnatbind,Building Executable Programs with GNAT
16630 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id45}@anchor{133}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat linking-with-gnatlink}@anchor{1e}
16631 @section Linking with @code{gnatlink}
16634 @geindex gnatlink
16636 This chapter discusses @code{gnatlink}, a tool that links
16637 an Ada program and builds an executable file. This utility
16638 invokes the system linker (via the @code{gcc} command)
16639 with a correct list of object files and library references.
16640 @code{gnatlink} automatically determines the list of files and
16641 references for the Ada part of a program. It uses the binder file
16642 generated by the @code{gnatbind} to determine this list.
16644 @menu
16645 * Running gnatlink:: 
16646 * Switches for gnatlink:: 
16648 @end menu
16650 @node Running gnatlink,Switches for gnatlink,,Linking with gnatlink
16651 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id46}@anchor{134}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat running-gnatlink}@anchor{135}
16652 @subsection Running @code{gnatlink}
16655 The form of the @code{gnatlink} command is
16657 @example
16658 $ gnatlink [ switches ] mainprog [.ali]
16659            [ non-Ada objects ] [ linker options ]
16660 @end example
16662 The arguments of @code{gnatlink} (switches, main @code{ALI} file,
16663 non-Ada objects
16664 or linker options) may be in any order, provided that no non-Ada object may
16665 be mistaken for a main @code{ALI} file.
16666 Any file name @code{F} without the @code{.ali}
16667 extension will be taken as the main @code{ALI} file if a file exists
16668 whose name is the concatenation of @code{F} and @code{.ali}.
16670 @code{mainprog.ali} references the ALI file of the main program.
16671 The @code{.ali} extension of this file can be omitted. From this
16672 reference, @code{gnatlink} locates the corresponding binder file
16673 @code{b~mainprog.adb} and, using the information in this file along
16674 with the list of non-Ada objects and linker options, constructs a
16675 linker command file to create the executable.
16677 The arguments other than the @code{gnatlink} switches and the main
16678 @code{ALI} file are passed to the linker uninterpreted.
16679 They typically include the names of
16680 object files for units written in other languages than Ada and any library
16681 references required to resolve references in any of these foreign language
16682 units, or in @code{Import} pragmas in any Ada units.
16684 @code{linker options} is an optional list of linker specific
16685 switches.
16686 The default linker called by gnatlink is @code{gcc} which in
16687 turn calls the appropriate system linker.
16689 One useful option for the linker is @code{-s}: it reduces the size of the
16690 executable by removing all symbol table and relocation information from the
16691 executable.
16693 Standard options for the linker such as @code{-lmy_lib} or
16694 @code{-Ldir} can be added as is.
16695 For options that are not recognized by
16696 @code{gcc} as linker options, use the @code{gcc} switches
16697 @code{-Xlinker} or @code{-Wl,}.
16699 Refer to the GCC documentation for
16700 details.
16702 Here is an example showing how to generate a linker map:
16704 @example
16705 $ gnatlink my_prog -Wl,-Map,MAPFILE
16706 @end example
16708 Using @code{linker options} it is possible to set the program stack and
16709 heap size.
16710 See @ref{136,,Setting Stack Size from gnatlink} and
16711 @ref{137,,Setting Heap Size from gnatlink}.
16713 @code{gnatlink} determines the list of objects required by the Ada
16714 program and prepends them to the list of objects passed to the linker.
16715 @code{gnatlink} also gathers any arguments set by the use of
16716 @code{pragma Linker_Options} and adds them to the list of arguments
16717 presented to the linker.
16719 @node Switches for gnatlink,,Running gnatlink,Linking with gnatlink
16720 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id47}@anchor{138}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat switches-for-gnatlink}@anchor{139}
16721 @subsection Switches for @code{gnatlink}
16724 The following switches are available with the @code{gnatlink} utility:
16726 @geindex --version (gnatlink)
16729 @table @asis
16731 @item @code{--version}
16733 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
16734 @end table
16736 @geindex --help (gnatlink)
16739 @table @asis
16741 @item @code{--help}
16743 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
16744 all other options.
16745 @end table
16747 @geindex Command line length
16749 @geindex -f (gnatlink)
16752 @table @asis
16754 @item @code{-f}
16756 On some targets, the command line length is limited, and @code{gnatlink}
16757 will generate a separate file for the linker if the list of object files
16758 is too long.
16759 The @code{-f} switch forces this file
16760 to be generated even if
16761 the limit is not exceeded. This is useful in some cases to deal with
16762 special situations where the command line length is exceeded.
16763 @end table
16765 @geindex Debugging information
16766 @geindex including
16768 @geindex -g (gnatlink)
16771 @table @asis
16773 @item @code{-g}
16775 The option to include debugging information causes the Ada bind file (in
16776 other words, @code{b~mainprog.adb}) to be compiled with @code{-g}.
16777 In addition, the binder does not delete the @code{b~mainprog.adb},
16778 @code{b~mainprog.o} and @code{b~mainprog.ali} files.
16779 Without @code{-g}, the binder removes these files by default.
16780 @end table
16782 @geindex -n (gnatlink)
16785 @table @asis
16787 @item @code{-n}
16789 Do not compile the file generated by the binder. This may be used when
16790 a link is rerun with different options, but there is no need to recompile
16791 the binder file.
16792 @end table
16794 @geindex -v (gnatlink)
16797 @table @asis
16799 @item @code{-v}
16801 Verbose mode. Causes additional information to be output, including a full
16802 list of the included object files.
16803 This switch option is most useful when you want
16804 to see what set of object files are being used in the link step.
16805 @end table
16807 @geindex -v -v (gnatlink)
16810 @table @asis
16812 @item @code{-v -v}
16814 Very verbose mode. Requests that the compiler operate in verbose mode when
16815 it compiles the binder file, and that the system linker run in verbose mode.
16816 @end table
16818 @geindex -o (gnatlink)
16821 @table @asis
16823 @item @code{-o @emph{exec-name}}
16825 @code{exec-name} specifies an alternate name for the generated
16826 executable program. If this switch is omitted, the executable has the same
16827 name as the main unit. For example, @code{gnatlink try.ali} creates
16828 an executable called @code{try}.
16829 @end table
16831 @geindex -B (gnatlink)
16834 @table @asis
16836 @item @code{-B@emph{dir}}
16838 Load compiler executables (for example, @code{gnat1}, the Ada compiler)
16839 from @code{dir} instead of the default location. Only use this switch
16840 when multiple versions of the GNAT compiler are available.
16841 See the @code{Directory Options} section in @cite{The_GNU_Compiler_Collection}
16842 for further details. You would normally use the @code{-b} or
16843 @code{-V} switch instead.
16844 @end table
16846 @geindex -M (gnatlink)
16849 @table @asis
16851 @item @code{-M}
16853 When linking an executable, create a map file. The name of the map file
16854 has the same name as the executable with extension ".map".
16855 @end table
16857 @geindex -M= (gnatlink)
16860 @table @asis
16862 @item @code{-M=@emph{mapfile}}
16864 When linking an executable, create a map file. The name of the map file is
16865 @code{mapfile}.
16866 @end table
16868 @geindex --GCC=compiler_name (gnatlink)
16871 @table @asis
16873 @item @code{--GCC=@emph{compiler_name}}
16875 Program used for compiling the binder file. The default is
16876 @code{gcc}. You need to use quotes around @code{compiler_name} if
16877 @code{compiler_name} contains spaces or other separator characters.
16878 As an example @code{--GCC="foo -x -y"} will instruct @code{gnatlink} to
16879 use @code{foo -x -y} as your compiler. Note that switch @code{-c} is always
16880 inserted after your command name. Thus in the above example the compiler
16881 command that will be used by @code{gnatlink} will be @code{foo -c -x -y}.
16882 A limitation of this syntax is that the name and path name of the executable
16883 itself must not include any embedded spaces. If the compiler executable is
16884 different from the default one (gcc or <prefix>-gcc), then the back-end
16885 switches in the ALI file are not used to compile the binder generated source.
16886 For example, this is the case with @code{--GCC="foo -x -y"}. But the back end
16887 switches will be used for @code{--GCC="gcc -gnatv"}. If several
16888 @code{--GCC=compiler_name} are used, only the last @code{compiler_name}
16889 is taken into account. However, all the additional switches are also taken
16890 into account. Thus,
16891 @code{--GCC="foo -x -y" --GCC="bar -z -t"} is equivalent to
16892 @code{--GCC="bar -x -y -z -t"}.
16893 @end table
16895 @geindex --LINK= (gnatlink)
16898 @table @asis
16900 @item @code{--LINK=@emph{name}}
16902 @code{name} is the name of the linker to be invoked. This is especially
16903 useful in mixed language programs since languages such as C++ require
16904 their own linker to be used. When this switch is omitted, the default
16905 name for the linker is @code{gcc}. When this switch is used, the
16906 specified linker is called instead of @code{gcc} with exactly the same
16907 parameters that would have been passed to @code{gcc} so if the desired
16908 linker requires different parameters it is necessary to use a wrapper
16909 script that massages the parameters before invoking the real linker. It
16910 may be useful to control the exact invocation by using the verbose
16911 switch.
16912 @end table
16914 @node Using the GNU make Utility,,Linking with gnatlink,Building Executable Programs with GNAT
16915 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-the-gnu-make-utility}@anchor{1f}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id48}@anchor{13a}
16916 @section Using the GNU @code{make} Utility
16919 @geindex make (GNU)
16920 @geindex GNU make
16922 This chapter offers some examples of makefiles that solve specific
16923 problems. It does not explain how to write a makefile, nor does it try to replace the
16924 @code{gnatmake} utility (@ref{1b,,Building with gnatmake}).
16926 All the examples in this section are specific to the GNU version of
16927 make. Although @code{make} is a standard utility, and the basic language
16928 is the same, these examples use some advanced features found only in
16929 @code{GNU make}.
16931 @menu
16932 * Using gnatmake in a Makefile:: 
16933 * Automatically Creating a List of Directories:: 
16934 * Generating the Command Line Switches:: 
16935 * Overcoming Command Line Length Limits:: 
16937 @end menu
16939 @node Using gnatmake in a Makefile,Automatically Creating a List of Directories,,Using the GNU make Utility
16940 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat using-gnatmake-in-a-makefile}@anchor{13b}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id49}@anchor{13c}
16941 @subsection Using gnatmake in a Makefile
16944 @c index makefile (GNU make)
16946 Complex project organizations can be handled in a very powerful way by
16947 using GNU make combined with gnatmake. For instance, here is a Makefile
16948 which allows you to build each subsystem of a big project into a separate
16949 shared library. Such a makefile allows you to significantly reduce the link
16950 time of very big applications while maintaining full coherence at
16951 each step of the build process.
16953 The list of dependencies are handled automatically by
16954 @code{gnatmake}. The Makefile is simply used to call gnatmake in each of
16955 the appropriate directories.
16957 Note that you should also read the example on how to automatically
16958 create the list of directories
16959 (@ref{13d,,Automatically Creating a List of Directories})
16960 which might help you in case your project has a lot of subdirectories.
16962 @example
16963 ## This Makefile is intended to be used with the following directory
16964 ## configuration:
16965 ##  - The sources are split into a series of csc (computer software components)
16966 ##    Each of these csc is put in its own directory.
16967 ##    Their name are referenced by the directory names.
16968 ##    They will be compiled into shared library (although this would also work
16969 ##    with static libraries
16970 ##  - The main program (and possibly other packages that do not belong to any
16971 ##    csc is put in the top level directory (where the Makefile is).
16972 ##       toplevel_dir __ first_csc  (sources) __ lib (will contain the library)
16973 ##                    \\_ second_csc (sources) __ lib (will contain the library)
16974 ##                    \\_ ...
16975 ## Although this Makefile is build for shared library, it is easy to modify
16976 ## to build partial link objects instead (modify the lines with -shared and
16977 ## gnatlink below)
16979 ## With this makefile, you can change any file in the system or add any new
16980 ## file, and everything will be recompiled correctly (only the relevant shared
16981 ## objects will be recompiled, and the main program will be re-linked).
16983 # The list of computer software component for your project. This might be
16984 # generated automatically.
16985 CSC_LIST=aa bb cc
16987 # Name of the main program (no extension)
16988 MAIN=main
16990 # If we need to build objects with -fPIC, uncomment the following line
16991 #NEED_FPIC=-fPIC
16993 # The following variable should give the directory containing libgnat.so
16994 # You can get this directory through 'gnatls -v'. This is usually the last
16995 # directory in the Object_Path.
16996 GLIB=...
16998 # The directories for the libraries
16999 # (This macro expands the list of CSC to the list of shared libraries, you
17000 # could simply use the expanded form:
17001 # LIB_DIR=aa/lib/libaa.so bb/lib/libbb.so cc/lib/libcc.so
17002 LIB_DIR=$@{foreach dir,$@{CSC_LIST@},$@{dir@}/lib/lib$@{dir@}.so@}
17004 $@{MAIN@}: objects $@{LIB_DIR@}
17005     gnatbind $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-aO%/lib@} -shared
17006     gnatlink $@{MAIN@} $@{CSC_LIST:%=-l%@}
17008 objects::
17009     # recompile the sources
17010     gnatmake -c -i $@{MAIN@}.adb $@{NEED_FPIC@} $@{CSC_LIST:%=-I%@}
17012 # Note: In a future version of GNAT, the following commands will be simplified
17013 # by a new tool, gnatmlib
17014 $@{LIB_DIR@}:
17015     mkdir -p $@{dir $@@ @}
17016     cd $@{dir $@@ @} && gcc -shared -o $@{notdir $@@ @} ../*.o -L$@{GLIB@} -lgnat
17017     cd $@{dir $@@ @} && cp -f ../*.ali .
17019 # The dependencies for the modules
17020 # Note that we have to force the expansion of *.o, since in some cases
17021 # make won't be able to do it itself.
17022 aa/lib/libaa.so: $@{wildcard aa/*.o@}
17023 bb/lib/libbb.so: $@{wildcard bb/*.o@}
17024 cc/lib/libcc.so: $@{wildcard cc/*.o@}
17026 # Make sure all of the shared libraries are in the path before starting the
17027 # program
17028 run::
17029     LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/aa/lib:`pwd`/bb/lib:`pwd`/cc/lib ./$@{MAIN@}
17031 clean::
17032     $@{RM@} -rf $@{CSC_LIST:%=%/lib@}
17033     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.ali@}
17034     $@{RM@} $@{CSC_LIST:%=%/*.o@}
17035     $@{RM@} *.o *.ali $@{MAIN@}
17036 @end example
17038 @node Automatically Creating a List of Directories,Generating the Command Line Switches,Using gnatmake in a Makefile,Using the GNU make Utility
17039 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id50}@anchor{13e}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat automatically-creating-a-list-of-directories}@anchor{13d}
17040 @subsection Automatically Creating a List of Directories
17043 In most makefiles, you will have to specify a list of directories, and
17044 store it in a variable. For small projects, it is often easier to
17045 specify each of them by hand, since you then have full control over what
17046 is the proper order for these directories, which ones should be
17047 included.
17049 However, in larger projects, which might involve hundreds of
17050 subdirectories, it might be more convenient to generate this list
17051 automatically.
17053 The example below presents two methods. The first one, although less
17054 general, gives you more control over the list. It involves wildcard
17055 characters, that are automatically expanded by @code{make}. Its
17056 shortcoming is that you need to explicitly specify some of the
17057 organization of your project, such as for instance the directory tree
17058 depth, whether some directories are found in a separate tree, etc.
17060 The second method is the most general one. It requires an external
17061 program, called @code{find}, which is standard on all Unix systems. All
17062 the directories found under a given root directory will be added to the
17063 list.
17065 @example
17066 # The examples below are based on the following directory hierarchy:
17067 # All the directories can contain any number of files
17068 # ROOT_DIRECTORY ->  a  ->  aa  ->  aaa
17069 #                       ->  ab
17070 #                       ->  ac
17071 #                ->  b  ->  ba  ->  baa
17072 #                       ->  bb
17073 #                       ->  bc
17074 # This Makefile creates a variable called DIRS, that can be reused any time
17075 # you need this list (see the other examples in this section)
17077 # The root of your project's directory hierarchy
17078 ROOT_DIRECTORY=.
17080 ####
17081 # First method: specify explicitly the list of directories
17082 # This allows you to specify any subset of all the directories you need.
17083 ####
17085 DIRS := a/aa/ a/ab/ b/ba/
17087 ####
17088 # Second method: use wildcards
17089 # Note that the argument(s) to wildcard below should end with a '/'.
17090 # Since wildcards also return file names, we have to filter them out
17091 # to avoid duplicate directory names.
17092 # We thus use make's `@w{`}dir`@w{`} and `@w{`}sort`@w{`} functions.
17093 # It sets DIRs to the following value (note that the directories aaa and baa
17094 # are not given, unless you change the arguments to wildcard).
17095 # DIRS= ./a/a/ ./b/ ./a/aa/ ./a/ab/ ./a/ac/ ./b/ba/ ./b/bb/ ./b/bc/
17096 ####
17098 DIRS := $@{sort $@{dir $@{wildcard $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/
17099                     $@{ROOT_DIRECTORY@}/*/*/@}@}@}
17101 ####
17102 # Third method: use an external program
17103 # This command is much faster if run on local disks, avoiding NFS slowdowns.
17104 # This is the most complete command: it sets DIRs to the following value:
17105 # DIRS= ./a ./a/aa ./a/aa/aaa ./a/ab ./a/ac ./b ./b/ba ./b/ba/baa ./b/bb ./b/bc
17106 ####
17108 DIRS := $@{shell find $@{ROOT_DIRECTORY@} -type d -print@}
17109 @end example
17111 @node Generating the Command Line Switches,Overcoming Command Line Length Limits,Automatically Creating a List of Directories,Using the GNU make Utility
17112 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id51}@anchor{13f}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat generating-the-command-line-switches}@anchor{140}
17113 @subsection Generating the Command Line Switches
17116 Once you have created the list of directories as explained in the
17117 previous section (@ref{13d,,Automatically Creating a List of Directories}),
17118 you can easily generate the command line arguments to pass to gnatmake.
17120 For the sake of completeness, this example assumes that the source path
17121 is not the same as the object path, and that you have two separate lists
17122 of directories.
17124 @example
17125 # see "Automatically creating a list of directories" to create
17126 # these variables
17127 SOURCE_DIRS=
17128 OBJECT_DIRS=
17130 GNATMAKE_SWITCHES := $@{patsubst %,-aI%,$@{SOURCE_DIRS@}@}
17131 GNATMAKE_SWITCHES += $@{patsubst %,-aO%,$@{OBJECT_DIRS@}@}
17133 all:
17134         gnatmake $@{GNATMAKE_SWITCHES@} main_unit
17135 @end example
17137 @node Overcoming Command Line Length Limits,,Generating the Command Line Switches,Using the GNU make Utility
17138 @anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat overcoming-command-line-length-limits}@anchor{141}@anchor{gnat_ugn/building_executable_programs_with_gnat id52}@anchor{142}
17139 @subsection Overcoming Command Line Length Limits
17142 One problem that might be encountered on big projects is that many
17143 operating systems limit the length of the command line. It is thus hard to give
17144 gnatmake the list of source and object directories.
17146 This example shows how you can set up environment variables, which will
17147 make @code{gnatmake} behave exactly as if the directories had been
17148 specified on the command line, but have a much higher length limit (or
17149 even none on most systems).
17151 It assumes that you have created a list of directories in your Makefile,
17152 using one of the methods presented in
17153 @ref{13d,,Automatically Creating a List of Directories}.
17154 For the sake of completeness, we assume that the object
17155 path (where the ALI files are found) is different from the sources patch.
17157 Note a small trick in the Makefile below: for efficiency reasons, we
17158 create two temporary variables (SOURCE_LIST and OBJECT_LIST), that are
17159 expanded immediately by @code{make}. This way we overcome the standard
17160 make behavior which is to expand the variables only when they are
17161 actually used.
17163 On Windows, if you are using the standard Windows command shell, you must
17164 replace colons with semicolons in the assignments to these variables.
17166 @example
17167 # In this example, we create both ADA_INCLUDE_PATH and ADA_OBJECTS_PATH.
17168 # This is the same thing as putting the -I arguments on the command line.
17169 # (the equivalent of using -aI on the command line would be to define
17170 #  only ADA_INCLUDE_PATH, the equivalent of -aO is ADA_OBJECTS_PATH).
17171 # You can of course have different values for these variables.
17173 # Note also that we need to keep the previous values of these variables, since
17174 # they might have been set before running 'make' to specify where the GNAT
17175 # library is installed.
17177 # see "Automatically creating a list of directories" to create these
17178 # variables
17179 SOURCE_DIRS=
17180 OBJECT_DIRS=
17182 empty:=
17183 space:=$@{empty@} $@{empty@}
17184 SOURCE_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{SOURCE_DIRS@}@}
17185 OBJECT_LIST := $@{subst $@{space@},:,$@{OBJECT_DIRS@}@}
17186 ADA_INCLUDE_PATH += $@{SOURCE_LIST@}
17187 ADA_OBJECTS_PATH += $@{OBJECT_LIST@}
17188 export ADA_INCLUDE_PATH
17189 export ADA_OBJECTS_PATH
17191 all:
17192         gnatmake main_unit
17193 @end example
17195 @node GNAT Utility Programs,GNAT and Program Execution,Building Executable Programs with GNAT,Top
17196 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs doc}@anchor{143}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs gnat-utility-programs}@anchor{b}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id1}@anchor{144}
17197 @chapter GNAT Utility Programs
17200 This chapter describes a number of utility programs:
17204 @itemize *
17206 @item 
17207 @ref{20,,The File Cleanup Utility gnatclean}
17209 @item 
17210 @ref{21,,The GNAT Library Browser gnatls}
17212 @item 
17213 @ref{22,,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind}
17215 @item 
17216 @ref{23,,The Ada to HTML Converter gnathtml}
17217 @end itemize
17219 Other GNAT utilities are described elsewhere in this manual:
17222 @itemize *
17224 @item 
17225 @ref{59,,Handling Arbitrary File Naming Conventions with gnatname}
17227 @item 
17228 @ref{63,,File Name Krunching with gnatkr}
17230 @item 
17231 @ref{36,,Renaming Files with gnatchop}
17233 @item 
17234 @ref{17,,Preprocessing with gnatprep}
17235 @end itemize
17237 @menu
17238 * The File Cleanup Utility gnatclean:: 
17239 * The GNAT Library Browser gnatls:: 
17240 * The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind:: 
17241 * The Ada to HTML Converter gnathtml:: 
17243 @end menu
17245 @node The File Cleanup Utility gnatclean,The GNAT Library Browser gnatls,,GNAT Utility Programs
17246 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id2}@anchor{145}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs the-file-cleanup-utility-gnatclean}@anchor{20}
17247 @section The File Cleanup Utility @code{gnatclean}
17250 @geindex File cleanup tool
17252 @geindex gnatclean
17254 @code{gnatclean} is a tool that allows the deletion of files produced by the
17255 compiler, binder and linker, including ALI files, object files, tree files,
17256 expanded source files, library files, interface copy source files, binder
17257 generated files and executable files.
17259 @menu
17260 * Running gnatclean:: 
17261 * Switches for gnatclean:: 
17263 @end menu
17265 @node Running gnatclean,Switches for gnatclean,,The File Cleanup Utility gnatclean
17266 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs running-gnatclean}@anchor{146}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id3}@anchor{147}
17267 @subsection Running @code{gnatclean}
17270 The @code{gnatclean} command has the form:
17272 @quotation
17274 @example
17275 $ gnatclean switches names
17276 @end example
17277 @end quotation
17279 where @code{names} is a list of source file names. Suffixes @code{.ads} and
17280 @code{adb} may be omitted. If a project file is specified using switch
17281 @code{-P}, then @code{names} may be completely omitted.
17283 In normal mode, @code{gnatclean} delete the files produced by the compiler and,
17284 if switch @code{-c} is not specified, by the binder and
17285 the linker. In informative-only mode, specified by switch
17286 @code{-n}, the list of files that would have been deleted in
17287 normal mode is listed, but no file is actually deleted.
17289 @node Switches for gnatclean,,Running gnatclean,The File Cleanup Utility gnatclean
17290 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id4}@anchor{148}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs switches-for-gnatclean}@anchor{149}
17291 @subsection Switches for @code{gnatclean}
17294 @code{gnatclean} recognizes the following switches:
17296 @geindex --version (gnatclean)
17299 @table @asis
17301 @item @code{--version}
17303 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
17304 @end table
17306 @geindex --help (gnatclean)
17309 @table @asis
17311 @item @code{--help}
17313 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17314 all other options.
17316 @item @code{--subdirs=@emph{subdir}}
17318 Actual object directory of each project file is the subdirectory subdir of the
17319 object directory specified or defaulted in the project file.
17321 @item @code{--unchecked-shared-lib-imports}
17323 By default, shared library projects are not allowed to import static library
17324 projects. When this switch is used on the command line, this restriction is
17325 relaxed.
17326 @end table
17328 @geindex -c (gnatclean)
17331 @table @asis
17333 @item @code{-c}
17335 Only attempt to delete the files produced by the compiler, not those produced
17336 by the binder or the linker. The files that are not to be deleted are library
17337 files, interface copy files, binder generated files and executable files.
17338 @end table
17340 @geindex -D (gnatclean)
17343 @table @asis
17345 @item @code{-D @emph{dir}}
17347 Indicate that ALI and object files should normally be found in directory @code{dir}.
17348 @end table
17350 @geindex -F (gnatclean)
17353 @table @asis
17355 @item @code{-F}
17357 When using project files, if some errors or warnings are detected during
17358 parsing and verbose mode is not in effect (no use of switch
17359 -v), then error lines start with the full path name of the project
17360 file, rather than its simple file name.
17361 @end table
17363 @geindex -h (gnatclean)
17366 @table @asis
17368 @item @code{-h}
17370 Output a message explaining the usage of @code{gnatclean}.
17371 @end table
17373 @geindex -n (gnatclean)
17376 @table @asis
17378 @item @code{-n}
17380 Informative-only mode. Do not delete any files. Output the list of the files
17381 that would have been deleted if this switch was not specified.
17382 @end table
17384 @geindex -P (gnatclean)
17387 @table @asis
17389 @item @code{-P@emph{project}}
17391 Use project file @code{project}. Only one such switch can be used.
17392 When cleaning a project file, the files produced by the compilation of the
17393 immediate sources or inherited sources of the project files are to be
17394 deleted. This is not depending on the presence or not of executable names
17395 on the command line.
17396 @end table
17398 @geindex -q (gnatclean)
17401 @table @asis
17403 @item @code{-q}
17405 Quiet output. If there are no errors, do not output anything, except in
17406 verbose mode (switch -v) or in informative-only mode
17407 (switch -n).
17408 @end table
17410 @geindex -r (gnatclean)
17413 @table @asis
17415 @item @code{-r}
17417 When a project file is specified (using switch -P),
17418 clean all imported and extended project files, recursively. If this switch
17419 is not specified, only the files related to the main project file are to be
17420 deleted. This switch has no effect if no project file is specified.
17421 @end table
17423 @geindex -v (gnatclean)
17426 @table @asis
17428 @item @code{-v}
17430 Verbose mode.
17431 @end table
17433 @geindex -vP (gnatclean)
17436 @table @asis
17438 @item @code{-vP@emph{x}}
17440 Indicates the verbosity of the parsing of GNAT project files.
17441 @ref{de,,Switches Related to Project Files}.
17442 @end table
17444 @geindex -X (gnatclean)
17447 @table @asis
17449 @item @code{-X@emph{name}=@emph{value}}
17451 Indicates that external variable @code{name} has the value @code{value}.
17452 The Project Manager will use this value for occurrences of
17453 @code{external(name)} when parsing the project file.
17454 See @ref{de,,Switches Related to Project Files}.
17455 @end table
17457 @geindex -aO (gnatclean)
17460 @table @asis
17462 @item @code{-aO@emph{dir}}
17464 When searching for ALI and object files, look in directory @code{dir}.
17465 @end table
17467 @geindex -I (gnatclean)
17470 @table @asis
17472 @item @code{-I@emph{dir}}
17474 Equivalent to @code{-aO@emph{dir}}.
17475 @end table
17477 @geindex -I- (gnatclean)
17479 @geindex Source files
17480 @geindex suppressing search
17483 @table @asis
17485 @item @code{-I-}
17487 Do not look for ALI or object files in the directory
17488 where @code{gnatclean} was invoked.
17489 @end table
17491 @node The GNAT Library Browser gnatls,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind,The File Cleanup Utility gnatclean,GNAT Utility Programs
17492 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs the-gnat-library-browser-gnatls}@anchor{21}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id5}@anchor{14a}
17493 @section The GNAT Library Browser @code{gnatls}
17496 @geindex Library browser
17498 @geindex gnatls
17500 @code{gnatls} is a tool that outputs information about compiled
17501 units. It gives the relationship between objects, unit names and source
17502 files. It can also be used to check the source dependencies of a unit
17503 as well as various characteristics.
17505 @menu
17506 * Running gnatls:: 
17507 * Switches for gnatls:: 
17508 * Example of gnatls Usage:: 
17510 @end menu
17512 @node Running gnatls,Switches for gnatls,,The GNAT Library Browser gnatls
17513 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id6}@anchor{14b}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs running-gnatls}@anchor{14c}
17514 @subsection Running @code{gnatls}
17517 The @code{gnatls} command has the form
17519 @quotation
17521 @example
17522 $ gnatls switches object_or_ali_file
17523 @end example
17524 @end quotation
17526 The main argument is the list of object or @code{ali} files
17527 (see @ref{42,,The Ada Library Information Files})
17528 for which information is requested.
17530 In normal mode, without additional option, @code{gnatls} produces a
17531 four-column listing. Each line represents information for a specific
17532 object. The first column gives the full path of the object, the second
17533 column gives the name of the principal unit in this object, the third
17534 column gives the status of the source and the fourth column gives the
17535 full path of the source representing this unit.
17536 Here is a simple example of use:
17538 @quotation
17540 @example
17541 $ gnatls *.o
17542 ./demo1.o            demo1            DIF demo1.adb
17543 ./demo2.o            demo2             OK demo2.adb
17544 ./hello.o            h1                OK hello.adb
17545 ./instr-child.o      instr.child      MOK instr-child.adb
17546 ./instr.o            instr             OK instr.adb
17547 ./tef.o              tef              DIF tef.adb
17548 ./text_io_example.o  text_io_example   OK text_io_example.adb
17549 ./tgef.o             tgef             DIF tgef.adb
17550 @end example
17551 @end quotation
17553 The first line can be interpreted as follows: the main unit which is
17554 contained in
17555 object file @code{demo1.o} is demo1, whose main source is in
17556 @code{demo1.adb}. Furthermore, the version of the source used for the
17557 compilation of demo1 has been modified (DIF). Each source file has a status
17558 qualifier which can be:
17561 @table @asis
17563 @item @emph{OK (unchanged)}
17565 The version of the source file used for the compilation of the
17566 specified unit corresponds exactly to the actual source file.
17568 @item @emph{MOK (slightly modified)}
17570 The version of the source file used for the compilation of the
17571 specified unit differs from the actual source file but not enough to
17572 require recompilation. If you use gnatmake with the option
17573 @code{-m} (minimal recompilation), a file marked
17574 MOK will not be recompiled.
17576 @item @emph{DIF (modified)}
17578 No version of the source found on the path corresponds to the source
17579 used to build this object.
17581 @item @emph{??? (file not found)}
17583 No source file was found for this unit.
17585 @item @emph{HID (hidden,  unchanged version not first on PATH)}
17587 The version of the source that corresponds exactly to the source used
17588 for compilation has been found on the path but it is hidden by another
17589 version of the same source that has been modified.
17590 @end table
17592 @node Switches for gnatls,Example of gnatls Usage,Running gnatls,The GNAT Library Browser gnatls
17593 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id7}@anchor{14d}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs switches-for-gnatls}@anchor{14e}
17594 @subsection Switches for @code{gnatls}
17597 @code{gnatls} recognizes the following switches:
17599 @geindex --version (gnatls)
17602 @table @asis
17604 @item @code{--version}
17606 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
17607 @end table
17609 @geindex --help (gnatls)
17612 @table @asis
17614 @item @code{--help}
17616 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17617 all other options.
17618 @end table
17620 @geindex -a (gnatls)
17623 @table @asis
17625 @item @code{-a}
17627 Consider all units, including those of the predefined Ada library.
17628 Especially useful with @code{-d}.
17629 @end table
17631 @geindex -d (gnatls)
17634 @table @asis
17636 @item @code{-d}
17638 List sources from which specified units depend on.
17639 @end table
17641 @geindex -h (gnatls)
17644 @table @asis
17646 @item @code{-h}
17648 Output the list of options.
17649 @end table
17651 @geindex -o (gnatls)
17654 @table @asis
17656 @item @code{-o}
17658 Only output information about object files.
17659 @end table
17661 @geindex -s (gnatls)
17664 @table @asis
17666 @item @code{-s}
17668 Only output information about source files.
17669 @end table
17671 @geindex -u (gnatls)
17674 @table @asis
17676 @item @code{-u}
17678 Only output information about compilation units.
17679 @end table
17681 @geindex -files (gnatls)
17684 @table @asis
17686 @item @code{-files=@emph{file}}
17688 Take as arguments the files listed in text file @code{file}.
17689 Text file @code{file} may contain empty lines that are ignored.
17690 Each nonempty line should contain the name of an existing file.
17691 Several such switches may be specified simultaneously.
17692 @end table
17694 @geindex -aO (gnatls)
17696 @geindex -aI (gnatls)
17698 @geindex -I (gnatls)
17700 @geindex -I- (gnatls)
17703 @table @asis
17705 @item @code{-aO@emph{dir}}, @code{-aI@emph{dir}}, @code{-I@emph{dir}}, @code{-I-}, @code{-nostdinc}
17707 Source path manipulation. Same meaning as the equivalent @code{gnatmake}
17708 flags (@ref{dc,,Switches for gnatmake}).
17709 @end table
17711 @geindex -aP (gnatls)
17714 @table @asis
17716 @item @code{-aP@emph{dir}}
17718 Add @code{dir} at the beginning of the project search dir.
17719 @end table
17721 @geindex --RTS (gnatls)
17724 @table @asis
17726 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
17728 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
17729 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{dc,,Switches for gnatmake}).
17730 @end table
17732 @geindex -v (gnatls)
17735 @table @asis
17737 @item @code{-v}
17739 Verbose mode. Output the complete source, object and project paths. Do not use
17740 the default column layout but instead use long format giving as much as
17741 information possible on each requested units, including special
17742 characteristics such as:
17745 @itemize *
17747 @item 
17748 @emph{Preelaborable}: The unit is preelaborable in the Ada sense.
17750 @item 
17751 @emph{No_Elab_Code}:  No elaboration code has been produced by the compiler for this unit.
17753 @item 
17754 @emph{Pure}: The unit is pure in the Ada sense.
17756 @item 
17757 @emph{Elaborate_Body}: The unit contains a pragma Elaborate_Body.
17759 @item 
17760 @emph{Remote_Types}: The unit contains a pragma Remote_Types.
17762 @item 
17763 @emph{Shared_Passive}: The unit contains a pragma Shared_Passive.
17765 @item 
17766 @emph{Predefined}: This unit is part of the predefined environment and cannot be modified
17767 by the user.
17769 @item 
17770 @emph{Remote_Call_Interface}: The unit contains a pragma Remote_Call_Interface.
17771 @end itemize
17772 @end table
17774 @node Example of gnatls Usage,,Switches for gnatls,The GNAT Library Browser gnatls
17775 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id8}@anchor{14f}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs example-of-gnatls-usage}@anchor{150}
17776 @subsection Example of @code{gnatls} Usage
17779 Example of using the verbose switch. Note how the source and
17780 object paths are affected by the -I switch.
17782 @quotation
17784 @example
17785 $ gnatls -v -I.. demo1.o
17787 GNATLS 5.03w (20041123-34)
17788 Copyright 1997-2004 Free Software Foundation, Inc.
17790 Source Search Path:
17791    <Current_Directory>
17792    ../
17793    /home/comar/local/adainclude/
17795 Object Search Path:
17796    <Current_Directory>
17797    ../
17798    /home/comar/local/lib/gcc-lib/x86-linux/3.4.3/adalib/
17800 Project Search Path:
17801    <Current_Directory>
17802    /home/comar/local/lib/gnat/
17804 ./demo1.o
17805    Unit =>
17806      Name   => demo1
17807      Kind   => subprogram body
17808      Flags  => No_Elab_Code
17809      Source => demo1.adb    modified
17810 @end example
17811 @end quotation
17813 The following is an example of use of the dependency list.
17814 Note the use of the -s switch
17815 which gives a straight list of source files. This can be useful for
17816 building specialized scripts.
17818 @quotation
17820 @example
17821 $ gnatls -d demo2.o
17822 ./demo2.o   demo2        OK demo2.adb
17823                          OK gen_list.ads
17824                          OK gen_list.adb
17825                          OK instr.ads
17826                          OK instr-child.ads
17828 $ gnatls -d -s -a demo1.o
17829 demo1.adb
17830 /home/comar/local/adainclude/ada.ads
17831 /home/comar/local/adainclude/a-finali.ads
17832 /home/comar/local/adainclude/a-filico.ads
17833 /home/comar/local/adainclude/a-stream.ads
17834 /home/comar/local/adainclude/a-tags.ads
17835 gen_list.ads
17836 gen_list.adb
17837 /home/comar/local/adainclude/gnat.ads
17838 /home/comar/local/adainclude/g-io.ads
17839 instr.ads
17840 /home/comar/local/adainclude/system.ads
17841 /home/comar/local/adainclude/s-exctab.ads
17842 /home/comar/local/adainclude/s-finimp.ads
17843 /home/comar/local/adainclude/s-finroo.ads
17844 /home/comar/local/adainclude/s-secsta.ads
17845 /home/comar/local/adainclude/s-stalib.ads
17846 /home/comar/local/adainclude/s-stoele.ads
17847 /home/comar/local/adainclude/s-stratt.ads
17848 /home/comar/local/adainclude/s-tasoli.ads
17849 /home/comar/local/adainclude/s-unstyp.ads
17850 /home/comar/local/adainclude/unchconv.ads
17851 @end example
17852 @end quotation
17854 @node The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind,The Ada to HTML Converter gnathtml,The GNAT Library Browser gnatls,GNAT Utility Programs
17855 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs the-cross-referencing-tools-gnatxref-and-gnatfind}@anchor{22}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id9}@anchor{151}
17856 @section The Cross-Referencing Tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
17859 @geindex gnatxref
17861 @geindex gnatfind
17863 The compiler generates cross-referencing information (unless
17864 you set the @code{-gnatx} switch), which are saved in the @code{.ali} files.
17865 This information indicates where in the source each entity is declared and
17866 referenced. Note that entities in package Standard are not included, but
17867 entities in all other predefined units are included in the output.
17869 Before using any of these two tools, you need to compile successfully your
17870 application, so that GNAT gets a chance to generate the cross-referencing
17871 information.
17873 The two tools @code{gnatxref} and @code{gnatfind} take advantage of this
17874 information to provide the user with the capability to easily locate the
17875 declaration and references to an entity. These tools are quite similar,
17876 the difference being that @code{gnatfind} is intended for locating
17877 definitions and/or references to a specified entity or entities, whereas
17878 @code{gnatxref} is oriented to generating a full report of all
17879 cross-references.
17881 To use these tools, you must not compile your application using the
17882 @code{-gnatx} switch on the @code{gnatmake} command line
17883 (see @ref{1b,,Building with gnatmake}). Otherwise, cross-referencing
17884 information will not be generated.
17886 @menu
17887 * gnatxref Switches:: 
17888 * gnatfind Switches:: 
17889 * Configuration Files for gnatxref and gnatfind:: 
17890 * Regular Expressions in gnatfind and gnatxref:: 
17891 * Examples of gnatxref Usage:: 
17892 * Examples of gnatfind Usage:: 
17894 @end menu
17896 @node gnatxref Switches,gnatfind Switches,,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
17897 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id10}@anchor{152}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs gnatxref-switches}@anchor{153}
17898 @subsection @code{gnatxref} Switches
17901 The command invocation for @code{gnatxref} is:
17903 @quotation
17905 @example
17906 $ gnatxref [ switches ] sourcefile1 [ sourcefile2 ... ]
17907 @end example
17908 @end quotation
17910 where
17913 @table @asis
17915 @item @code{sourcefile1} [, @code{sourcefile2} ...]
17917 identify the source files for which a report is to be generated. The
17918 @code{with}ed units will be processed too. You must provide at least one file.
17920 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
17921 specifying @code{source*.adb} is the same as giving every file in the current
17922 directory whose name starts with @code{source} and whose extension is
17923 @code{adb}.
17925 You shouldn't specify any directory name, just base names. @code{gnatxref}
17926 and @code{gnatfind} will be able to locate these files by themselves using
17927 the source path. If you specify directories, no result is produced.
17928 @end table
17930 The following switches are available for @code{gnatxref}:
17932 @geindex --version (gnatxref)
17935 @table @asis
17937 @item @code{--version}
17939 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
17940 @end table
17942 @geindex --help (gnatxref)
17945 @table @asis
17947 @item @code{--help}
17949 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
17950 all other options.
17951 @end table
17953 @geindex -a (gnatxref)
17956 @table @asis
17958 @item @code{-a}
17960 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
17961 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
17962 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
17963 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
17964 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
17965 or permissions status in the file system for the current user.
17966 @end table
17968 @geindex -aIDIR (gnatxref)
17971 @table @asis
17973 @item @code{-aI@emph{DIR}}
17975 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
17976 source file search is undertaken is the same as for @code{gnatmake}.
17977 @end table
17979 @geindex -aODIR (gnatxref)
17982 @table @asis
17984 @item @code{aO@emph{DIR}}
17986 When -searching for library and object files, look in directory
17987 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
17988 @code{gnatmake}.
17989 @end table
17991 @geindex -nostdinc (gnatxref)
17994 @table @asis
17996 @item @code{-nostdinc}
17998 Do not look for sources in the system default directory.
17999 @end table
18001 @geindex -nostdlib (gnatxref)
18004 @table @asis
18006 @item @code{-nostdlib}
18008 Do not look for library files in the system default directory.
18009 @end table
18011 @geindex --ext (gnatxref)
18014 @table @asis
18016 @item @code{--ext=@emph{extension}}
18018 Specify an alternate ali file extension. The default is @code{ali} and other
18019 extensions (e.g. @code{gli} for C/C++ sources) may be specified via this switch.
18020 Note that if this switch overrides the default, only the new extension will
18021 be considered.
18022 @end table
18024 @geindex --RTS (gnatxref)
18027 @table @asis
18029 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
18031 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
18032 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{dc,,Switches for gnatmake}).
18033 @end table
18035 @geindex -d (gnatxref)
18038 @table @asis
18040 @item @code{-d}
18042 If this switch is set @code{gnatxref} will output the parent type
18043 reference for each matching derived types.
18044 @end table
18046 @geindex -f (gnatxref)
18049 @table @asis
18051 @item @code{-f}
18053 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
18054 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
18055 not set, the directory will not be printed.
18056 @end table
18058 @geindex -g (gnatxref)
18061 @table @asis
18063 @item @code{-g}
18065 If this switch is set, information is output only for library-level
18066 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
18067 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
18068 @end table
18070 @geindex -IDIR (gnatxref)
18073 @table @asis
18075 @item @code{-I@emph{DIR}}
18077 Equivalent to @code{-aODIR -aIDIR}.
18078 @end table
18080 @geindex -pFILE (gnatxref)
18083 @table @asis
18085 @item @code{-p@emph{FILE}}
18087 Specify a configuration file to use to list the source and object directories.
18089 If a file is specified, then the content of the source directory and object
18090 directory lines are added as if they had been specified respectively
18091 by @code{-aI} and @code{-aO}.
18093 See @ref{154,,Configuration Files for gnatxref and gnatfind} for the syntax
18094 of this configuration file.
18096 @item @code{-u}
18098 Output only unused symbols. This may be really useful if you give your
18099 main compilation unit on the command line, as @code{gnatxref} will then
18100 display every unused entity and 'with'ed package.
18102 @item @code{-v}
18104 Instead of producing the default output, @code{gnatxref} will generate a
18105 @code{tags} file that can be used by vi. For examples how to use this
18106 feature, see @ref{155,,Examples of gnatxref Usage}. The tags file is output
18107 to the standard output, thus you will have to redirect it to a file.
18108 @end table
18110 All these switches may be in any order on the command line, and may even
18111 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
18112 you can say @code{gnatxref -ag} instead of @code{gnatxref -a -g}.
18114 @node gnatfind Switches,Configuration Files for gnatxref and gnatfind,gnatxref Switches,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
18115 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id11}@anchor{156}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs gnatfind-switches}@anchor{157}
18116 @subsection @code{gnatfind} Switches
18119 The command invocation for @code{gnatfind} is:
18121 @quotation
18123 @example
18124 $ gnatfind [ switches ]  pattern[:sourcefile[:line[:column]]]
18125       [file1 file2 ...]
18126 @end example
18127 @end quotation
18129 with the following iterpretation of the command arguments:
18132 @table @asis
18134 @item @emph{pattern}
18136 An entity will be output only if it matches the regular expression found
18137 in @emph{pattern}, see @ref{158,,Regular Expressions in gnatfind and gnatxref}.
18139 Omitting the pattern is equivalent to specifying @code{*}, which
18140 will match any entity. Note that if you do not provide a pattern, you
18141 have to provide both a sourcefile and a line.
18143 Entity names are given in Latin-1, with uppercase/lowercase equivalence
18144 for matching purposes. At the current time there is no support for
18145 8-bit codes other than Latin-1, or for wide characters in identifiers.
18147 @item @emph{sourcefile}
18149 @code{gnatfind} will look for references, bodies or declarations
18150 of symbols referenced in @code{sourcefile}, at line @code{line}
18151 and column @code{column}. See @ref{159,,Examples of gnatfind Usage}
18152 for syntax examples.
18154 @item @emph{line}
18156 A decimal integer identifying the line number containing
18157 the reference to the entity (or entities) to be located.
18159 @item @emph{column}
18161 A decimal integer identifying the exact location on the
18162 line of the first character of the identifier for the
18163 entity reference. Columns are numbered from 1.
18165 @item @emph{file1 file2 ...}
18167 The search will be restricted to these source files. If none are given, then
18168 the search will be conducted for every library file in the search path.
18169 These files must appear only after the pattern or sourcefile.
18171 These file names are considered to be regular expressions, so for instance
18172 specifying @code{source*.adb} is the same as giving every file in the current
18173 directory whose name starts with @code{source} and whose extension is
18174 @code{adb}.
18176 The location of the spec of the entity will always be displayed, even if it
18177 isn't in one of @code{file1}, @code{file2}, ... The
18178 occurrences of the entity in the separate units of the ones given on the
18179 command line will also be displayed.
18181 Note that if you specify at least one file in this part, @code{gnatfind} may
18182 sometimes not be able to find the body of the subprograms.
18183 @end table
18185 At least one of 'sourcefile' or 'pattern' has to be present on
18186 the command line.
18188 The following switches are available:
18190 @geindex --version (gnatfind)
18193 @table @asis
18195 @item @code{--version}
18197 Display Copyright and version, then exit disregarding all other options.
18198 @end table
18200 @geindex --help (gnatfind)
18203 @table @asis
18205 @item @code{--help}
18207 If @code{--version} was not used, display usage, then exit disregarding
18208 all other options.
18209 @end table
18211 @geindex -a (gnatfind)
18214 @table @asis
18216 @item @code{-a}
18218 If this switch is present, @code{gnatfind} and @code{gnatxref} will parse
18219 the read-only files found in the library search path. Otherwise, these files
18220 will be ignored. This option can be used to protect Gnat sources or your own
18221 libraries from being parsed, thus making @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
18222 much faster, and their output much smaller. Read-only here refers to access
18223 or permission status in the file system for the current user.
18224 @end table
18226 @geindex -aIDIR (gnatfind)
18229 @table @asis
18231 @item @code{-aI@emph{DIR}}
18233 When looking for source files also look in directory DIR. The order in which
18234 source file search is undertaken is the same as for @code{gnatmake}.
18235 @end table
18237 @geindex -aODIR (gnatfind)
18240 @table @asis
18242 @item @code{-aO@emph{DIR}}
18244 When searching for library and object files, look in directory
18245 DIR. The order in which library files are searched is the same as for
18246 @code{gnatmake}.
18247 @end table
18249 @geindex -nostdinc (gnatfind)
18252 @table @asis
18254 @item @code{-nostdinc}
18256 Do not look for sources in the system default directory.
18257 @end table
18259 @geindex -nostdlib (gnatfind)
18262 @table @asis
18264 @item @code{-nostdlib}
18266 Do not look for library files in the system default directory.
18267 @end table
18269 @geindex --ext (gnatfind)
18272 @table @asis
18274 @item @code{--ext=@emph{extension}}
18276 Specify an alternate ali file extension. The default is @code{ali} and other
18277 extensions may be specified via this switch. Note that if this switch
18278 overrides the default, only the new extension will be considered.
18279 @end table
18281 @geindex --RTS (gnatfind)
18284 @table @asis
18286 @item @code{--RTS=@emph{rts-path}}
18288 Specifies the default location of the runtime library. Same meaning as the
18289 equivalent @code{gnatmake} flag (@ref{dc,,Switches for gnatmake}).
18290 @end table
18292 @geindex -d (gnatfind)
18295 @table @asis
18297 @item @code{-d}
18299 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the parent type
18300 reference for each matching derived types.
18301 @end table
18303 @geindex -e (gnatfind)
18306 @table @asis
18308 @item @code{-e}
18310 By default, @code{gnatfind} accept the simple regular expression set for
18311 @code{pattern}. If this switch is set, then the pattern will be
18312 considered as full Unix-style regular expression.
18313 @end table
18315 @geindex -f (gnatfind)
18318 @table @asis
18320 @item @code{-f}
18322 If this switch is set, the output file names will be preceded by their
18323 directory (if the file was found in the search path). If this switch is
18324 not set, the directory will not be printed.
18325 @end table
18327 @geindex -g (gnatfind)
18330 @table @asis
18332 @item @code{-g}
18334 If this switch is set, information is output only for library-level
18335 entities, ignoring local entities. The use of this switch may accelerate
18336 @code{gnatfind} and @code{gnatxref}.
18337 @end table
18339 @geindex -IDIR (gnatfind)
18342 @table @asis
18344 @item @code{-I@emph{DIR}}
18346 Equivalent to @code{-aODIR -aIDIR}.
18347 @end table
18349 @geindex -pFILE (gnatfind)
18352 @table @asis
18354 @item @code{-p@emph{FILE}}
18356 Specify a configuration file to use to list the source and object directories.
18358 If a file is specified, then the content of the source directory and object
18359 directory lines are added as if they had been specified respectively
18360 by @code{-aI} and @code{-aO}.
18362 See @ref{154,,Configuration Files for gnatxref and gnatfind} for the syntax
18363 of this configuration file.
18364 @end table
18366 @geindex -r (gnatfind)
18369 @table @asis
18371 @item @code{-r}
18373 By default, @code{gnatfind} will output only the information about the
18374 declaration, body or type completion of the entities. If this switch is
18375 set, the @code{gnatfind} will locate every reference to the entities in
18376 the files specified on the command line (or in every file in the search
18377 path if no file is given on the command line).
18378 @end table
18380 @geindex -s (gnatfind)
18383 @table @asis
18385 @item @code{-s}
18387 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the content
18388 of the Ada source file lines were the entity was found.
18389 @end table
18391 @geindex -t (gnatfind)
18394 @table @asis
18396 @item @code{-t}
18398 If this switch is set, then @code{gnatfind} will output the type hierarchy for
18399 the specified type. It act like -d option but recursively from parent
18400 type to parent type. When this switch is set it is not possible to
18401 specify more than one file.
18402 @end table
18404 All these switches may be in any order on the command line, and may even
18405 appear after the file names. They need not be separated by spaces, thus
18406 you can say @code{gnatxref -ag} instead of
18407 @code{gnatxref -a -g}.
18409 As stated previously, @code{gnatfind} will search in every directory in the
18410 search path. You can force it to look only in the current directory if
18411 you specify @code{*} at the end of the command line.
18413 @node Configuration Files for gnatxref and gnatfind,Regular Expressions in gnatfind and gnatxref,gnatfind Switches,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
18414 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs configuration-files-for-gnatxref-and-gnatfind}@anchor{154}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id12}@anchor{15a}
18415 @subsection Configuration Files for @code{gnatxref} and @code{gnatfind}
18418 Configuration files are used by @code{gnatxref} and @code{gnatfind} to specify
18419 the list of source and object directories to consider. They can be
18420 specified via the @code{-p} switch.
18422 The following lines can be included, in any order in the file:
18425 @itemize *
18427 @item 
18429 @table @asis
18431 @item @emph{src_dir=DIR}
18433 [default: @code{"./"}].
18434 Specifies a directory where to look for source files. Multiple @code{src_dir}
18435 lines can be specified and they will be searched in the order they
18436 are specified.
18437 @end table
18439 @item 
18441 @table @asis
18443 @item @emph{obj_dir=DIR}
18445 [default: @code{"./"}].
18446 Specifies a directory where to look for object and library files. Multiple
18447 @code{obj_dir} lines can be specified, and they will be searched in the order
18448 they are specified
18449 @end table
18450 @end itemize
18452 Any other line will be silently ignored.
18454 @node Regular Expressions in gnatfind and gnatxref,Examples of gnatxref Usage,Configuration Files for gnatxref and gnatfind,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
18455 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id13}@anchor{15b}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs regular-expressions-in-gnatfind-and-gnatxref}@anchor{158}
18456 @subsection Regular Expressions in @code{gnatfind} and @code{gnatxref}
18459 As specified in the section about @code{gnatfind}, the pattern can be a
18460 regular expression. Two kinds of regular expressions
18461 are recognized:
18464 @itemize *
18466 @item 
18468 @table @asis
18470 @item @emph{Globbing pattern}
18472 These are the most common regular expression. They are the same as are
18473 generally used in a Unix shell command line, or in a DOS session.
18475 Here is a more formal grammar:
18477 @example
18478 regexp ::= term
18479 term   ::= elmt            -- matches elmt
18480 term   ::= elmt elmt       -- concatenation (elmt then elmt)
18481 term   ::= *               -- any string of 0 or more characters
18482 term   ::= ?               -- matches any character
18483 term   ::= [char @{char@}]   -- matches any character listed
18484 term   ::= [char - char]   -- matches any character in range
18485 @end example
18486 @end table
18488 @item 
18490 @table @asis
18492 @item @emph{Full regular expression}
18494 The second set of regular expressions is much more powerful. This is the
18495 type of regular expressions recognized by utilities such as @code{grep}.
18497 The following is the form of a regular expression, expressed in same BNF
18498 style as is found in the Ada Reference Manual:
18500 @example
18501 regexp ::= term @{| term@}   -- alternation (term or term ...)
18503 term ::= item @{item@}       -- concatenation (item then item)
18505 item ::= elmt              -- match elmt
18506 item ::= elmt *            -- zero or more elmt's
18507 item ::= elmt +            -- one or more elmt's
18508 item ::= elmt ?            -- matches elmt or nothing
18510 elmt ::= nschar            -- matches given character
18511 elmt ::= [nschar @{nschar@}]   -- matches any character listed
18512 elmt ::= [^ nschar @{nschar@}] -- matches any character not listed
18513 elmt ::= [char - char]     -- matches chars in given range
18514 elmt ::= \\ char            -- matches given character
18515 elmt ::= .                 -- matches any single character
18516 elmt ::= ( regexp )        -- parens used for grouping
18518 char ::= any character, including special characters
18519 nschar ::= any character except ()[].*+?^
18520 @end example
18522 Here are a few examples:
18524 @quotation
18527 @table @asis
18529 @item @code{abcde|fghi}
18531 will match any of the two strings @code{abcde} and @code{fghi},
18533 @item @code{abc*d}
18535 will match any string like @code{abd}, @code{abcd}, @code{abccd},
18536 @code{abcccd}, and so on,
18538 @item @code{[a-z]+}
18540 will match any string which has only lowercase characters in it (and at
18541 least one character.
18542 @end table
18543 @end quotation
18544 @end table
18545 @end itemize
18547 @node Examples of gnatxref Usage,Examples of gnatfind Usage,Regular Expressions in gnatfind and gnatxref,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
18548 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs examples-of-gnatxref-usage}@anchor{155}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id14}@anchor{15c}
18549 @subsection Examples of @code{gnatxref} Usage
18552 @menu
18553 * General Usage:: 
18554 * Using gnatxref with vi:: 
18556 @end menu
18558 @node General Usage,Using gnatxref with vi,,Examples of gnatxref Usage
18559 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs general-usage}@anchor{15d}
18560 @subsubsection General Usage
18563 For the following examples, we will consider the following units:
18565 @quotation
18567 @example
18568 main.ads:
18569 1: with Bar;
18570 2: package Main is
18571 3:     procedure Foo (B : in Integer);
18572 4:     C : Integer;
18573 5: private
18574 6:     D : Integer;
18575 7: end Main;
18577 main.adb:
18578 1: package body Main is
18579 2:     procedure Foo (B : in Integer) is
18580 3:     begin
18581 4:        C := B;
18582 5:        D := B;
18583 6:        Bar.Print (B);
18584 7:        Bar.Print (C);
18585 8:     end Foo;
18586 9: end Main;
18588 bar.ads:
18589 1: package Bar is
18590 2:     procedure Print (B : Integer);
18591 3: end bar;
18592 @end example
18593 @end quotation
18595 The first thing to do is to recompile your application (for instance, in
18596 that case just by doing a @code{gnatmake main}, so that GNAT generates
18597 the cross-referencing information.
18598 You can then issue any of the following commands:
18600 @quotation
18603 @itemize *
18605 @item 
18606 @code{gnatxref main.adb}
18607 @code{gnatxref} generates cross-reference information for main.adb
18608 and every unit 'with'ed by main.adb.
18610 The output would be:
18612 @quotation
18614 @example
18615 B                                                      Type: Integer
18616   Decl: bar.ads           2:22
18617 B                                                      Type: Integer
18618   Decl: main.ads          3:20
18619   Body: main.adb          2:20
18620   Ref:  main.adb          4:13     5:13     6:19
18621 Bar                                                    Type: Unit
18622   Decl: bar.ads           1:9
18623   Ref:  main.adb          6:8      7:8
18624        main.ads           1:6
18625 C                                                      Type: Integer
18626   Decl: main.ads          4:5
18627   Modi: main.adb          4:8
18628   Ref:  main.adb          7:19
18629 D                                                      Type: Integer
18630   Decl: main.ads          6:5
18631   Modi: main.adb          5:8
18632 Foo                                                    Type: Unit
18633   Decl: main.ads          3:15
18634   Body: main.adb          2:15
18635 Main                                                    Type: Unit
18636   Decl: main.ads          2:9
18637   Body: main.adb          1:14
18638 Print                                                   Type: Unit
18639   Decl: bar.ads           2:15
18640   Ref:  main.adb          6:12     7:12
18641 @end example
18642 @end quotation
18644 This shows that the entity @code{Main} is declared in main.ads, line 2, column 9,
18645 its body is in main.adb, line 1, column 14 and is not referenced any where.
18647 The entity @code{Print} is declared in @code{bar.ads}, line 2, column 15 and it
18648 is referenced in @code{main.adb}, line 6 column 12 and line 7 column 12.
18650 @item 
18651 @code{gnatxref package1.adb package2.ads}
18652 @code{gnatxref} will generates cross-reference information for
18653 @code{package1.adb}, @code{package2.ads} and any other package @code{with}ed by any
18654 of these.
18655 @end itemize
18656 @end quotation
18658 @node Using gnatxref with vi,,General Usage,Examples of gnatxref Usage
18659 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs using-gnatxref-with-vi}@anchor{15e}
18660 @subsubsection Using @code{gnatxref} with @code{vi}
18663 @code{gnatxref} can generate a tags file output, which can be used
18664 directly from @code{vi}. Note that the standard version of @code{vi}
18665 will not work properly with overloaded symbols. Consider using another
18666 free implementation of @code{vi}, such as @code{vim}.
18668 @quotation
18670 @example
18671 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
18672 @end example
18673 @end quotation
18675 The following command will generate the tags file for @code{gnatfind} itself
18676 (if the sources are in the search path!):
18678 @quotation
18680 @example
18681 $ gnatxref -v gnatfind.adb > tags
18682 @end example
18683 @end quotation
18685 From @code{vi}, you can then use the command @code{:tag @emph{entity}}
18686 (replacing @code{entity} by whatever you are looking for), and vi will
18687 display a new file with the corresponding declaration of entity.
18689 @node Examples of gnatfind Usage,,Examples of gnatxref Usage,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind
18690 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id15}@anchor{15f}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs examples-of-gnatfind-usage}@anchor{159}
18691 @subsection Examples of @code{gnatfind} Usage
18695 @itemize *
18697 @item 
18698 @code{gnatfind -f xyz:main.adb}
18699 Find declarations for all entities xyz referenced at least once in
18700 main.adb. The references are search in every library file in the search
18701 path.
18703 The directories will be printed as well (as the @code{-f}
18704 switch is set)
18706 The output will look like:
18708 @quotation
18710 @example
18711 directory/main.ads:106:14: xyz <= declaration
18712 directory/main.adb:24:10: xyz <= body
18713 directory/foo.ads:45:23: xyz <= declaration
18714 @end example
18715 @end quotation
18717 I.e., one of the entities xyz found in main.adb is declared at
18718 line 12 of main.ads (and its body is in main.adb), and another one is
18719 declared at line 45 of foo.ads
18721 @item 
18722 @code{gnatfind -fs xyz:main.adb}
18723 This is the same command as the previous one, but @code{gnatfind} will
18724 display the content of the Ada source file lines.
18726 The output will look like:
18728 @example
18729 directory/main.ads:106:14: xyz <= declaration
18730    procedure xyz;
18731 directory/main.adb:24:10: xyz <= body
18732    procedure xyz is
18733 directory/foo.ads:45:23: xyz <= declaration
18734    xyz : Integer;
18735 @end example
18737 This can make it easier to find exactly the location your are looking
18738 for.
18740 @item 
18741 @code{gnatfind -r "*x*":main.ads:123 foo.adb}
18742 Find references to all entities containing an x that are
18743 referenced on line 123 of main.ads.
18744 The references will be searched only in main.ads and foo.adb.
18746 @item 
18747 @code{gnatfind main.ads:123}
18748 Find declarations and bodies for all entities that are referenced on
18749 line 123 of main.ads.
18751 This is the same as @code{gnatfind "*":main.adb:123`}
18753 @item 
18754 @code{gnatfind mydir/main.adb:123:45}
18755 Find the declaration for the entity referenced at column 45 in
18756 line 123 of file main.adb in directory mydir. Note that it
18757 is usual to omit the identifier name when the column is given,
18758 since the column position identifies a unique reference.
18760 The column has to be the beginning of the identifier, and should not
18761 point to any character in the middle of the identifier.
18762 @end itemize
18764 @node The Ada to HTML Converter gnathtml,,The Cross-Referencing Tools gnatxref and gnatfind,GNAT Utility Programs
18765 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs the-ada-to-html-converter-gnathtml}@anchor{23}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id16}@anchor{160}
18766 @section The Ada to HTML Converter @code{gnathtml}
18769 @geindex gnathtml
18771 @code{gnathtml} is a Perl script that allows Ada source files to be browsed using
18772 standard Web browsers. For installation information, see @ref{161,,Installing gnathtml}.
18774 Ada reserved keywords are highlighted in a bold font and Ada comments in
18775 a blue font. Unless your program was compiled with the gcc @code{-gnatx}
18776 switch to suppress the generation of cross-referencing information, user
18777 defined variables and types will appear in a different color; you will
18778 be able to click on any identifier and go to its declaration.
18780 @menu
18781 * Invoking gnathtml:: 
18782 * Installing gnathtml:: 
18784 @end menu
18786 @node Invoking gnathtml,Installing gnathtml,,The Ada to HTML Converter gnathtml
18787 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs invoking-gnathtml}@anchor{162}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id17}@anchor{163}
18788 @subsection Invoking @code{gnathtml}
18791 The command line is as follows:
18793 @quotation
18795 @example
18796 $ perl gnathtml.pl [ switches ] ada-files
18797 @end example
18798 @end quotation
18800 You can specify as many Ada files as you want. @code{gnathtml} will generate
18801 an html file for every ada file, and a global file called @code{index.htm}.
18802 This file is an index of every identifier defined in the files.
18804 The following switches are available:
18806 @geindex -83 (gnathtml)
18809 @table @asis
18811 @item @code{83}
18813 Only the Ada 83 subset of keywords will be highlighted.
18814 @end table
18816 @geindex -cc (gnathtml)
18819 @table @asis
18821 @item @code{cc @emph{color}}
18823 This option allows you to change the color used for comments. The default
18824 value is green. The color argument can be any name accepted by html.
18825 @end table
18827 @geindex -d (gnathtml)
18830 @table @asis
18832 @item @code{d}
18834 If the Ada files depend on some other files (for instance through
18835 @code{with} clauses, the latter files will also be converted to html.
18836 Only the files in the user project will be converted to html, not the files
18837 in the run-time library itself.
18838 @end table
18840 @geindex -D (gnathtml)
18843 @table @asis
18845 @item @code{D}
18847 This command is the same as @code{-d} above, but @code{gnathtml} will
18848 also look for files in the run-time library, and generate html files for them.
18849 @end table
18851 @geindex -ext (gnathtml)
18854 @table @asis
18856 @item @code{ext @emph{extension}}
18858 This option allows you to change the extension of the generated HTML files.
18859 If you do not specify an extension, it will default to @code{htm}.
18860 @end table
18862 @geindex -f (gnathtml)
18865 @table @asis
18867 @item @code{f}
18869 By default, gnathtml will generate html links only for global entities
18870 ('with'ed units, global variables and types,...).  If you specify
18871 @code{-f} on the command line, then links will be generated for local
18872 entities too.
18873 @end table
18875 @geindex -l (gnathtml)
18878 @table @asis
18880 @item @code{l @emph{number}}
18882 If this switch is provided and @code{number} is not 0, then
18883 @code{gnathtml} will number the html files every @code{number} line.
18884 @end table
18886 @geindex -I (gnathtml)
18889 @table @asis
18891 @item @code{I @emph{dir}}
18893 Specify a directory to search for library files (@code{.ALI} files) and
18894 source files. You can provide several -I switches on the command line,
18895 and the directories will be parsed in the order of the command line.
18896 @end table
18898 @geindex -o (gnathtml)
18901 @table @asis
18903 @item @code{o @emph{dir}}
18905 Specify the output directory for html files. By default, gnathtml will
18906 saved the generated html files in a subdirectory named @code{html/}.
18907 @end table
18909 @geindex -p (gnathtml)
18912 @table @asis
18914 @item @code{p @emph{file}}
18916 If you are using Emacs and the most recent Emacs Ada mode, which provides
18917 a full Integrated Development Environment for compiling, checking,
18918 running and debugging applications, you may use @code{.gpr} files
18919 to give the directories where Emacs can find sources and object files.
18921 Using this switch, you can tell gnathtml to use these files.
18922 This allows you to get an html version of your application, even if it
18923 is spread over multiple directories.
18924 @end table
18926 @geindex -sc (gnathtml)
18929 @table @asis
18931 @item @code{sc @emph{color}}
18933 This switch allows you to change the color used for symbol
18934 definitions.
18935 The default value is red. The color argument can be any name accepted by html.
18936 @end table
18938 @geindex -t (gnathtml)
18941 @table @asis
18943 @item @code{t @emph{file}}
18945 This switch provides the name of a file. This file contains a list of
18946 file names to be converted, and the effect is exactly as though they had
18947 appeared explicitly on the command line. This
18948 is the recommended way to work around the command line length limit on some
18949 systems.
18950 @end table
18952 @node Installing gnathtml,,Invoking gnathtml,The Ada to HTML Converter gnathtml
18953 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs installing-gnathtml}@anchor{161}@anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs id18}@anchor{164}
18954 @subsection Installing @code{gnathtml}
18957 @code{Perl} needs to be installed on your machine to run this script.
18958 @code{Perl} is freely available for almost every architecture and
18959 operating system via the Internet.
18961 On Unix systems, you  may want to modify  the  first line of  the script
18962 @code{gnathtml},  to explicitly  specify  where Perl
18963 is located. The syntax of this line is:
18965 @quotation
18967 @example
18968 #!full_path_name_to_perl
18969 @end example
18970 @end quotation
18972 Alternatively, you may run the script using the following command line:
18974 @quotation
18976 @example
18977 $ perl gnathtml.pl [ switches ] files
18978 @end example
18979 @end quotation
18981 @c -- +---------------------------------------------------------------------+
18983 @c -- | The following sections are present only in the PRO and GPL editions |
18985 @c -- +---------------------------------------------------------------------+
18995 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
18997 @node GNAT and Program Execution,Platform-Specific Information,GNAT Utility Programs,Top
18998 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution gnat-and-program-execution}@anchor{c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution doc}@anchor{165}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id1}@anchor{166}
18999 @chapter GNAT and Program Execution
19002 This chapter covers several topics:
19005 @itemize *
19007 @item 
19008 @ref{167,,Running and Debugging Ada Programs}
19010 @item 
19011 @ref{25,,Profiling}
19013 @item 
19014 @ref{168,,Improving Performance}
19016 @item 
19017 @ref{169,,Overflow Check Handling in GNAT}
19019 @item 
19020 @ref{16a,,Performing Dimensionality Analysis in GNAT}
19022 @item 
19023 @ref{16b,,Stack Related Facilities}
19025 @item 
19026 @ref{16c,,Memory Management Issues}
19027 @end itemize
19029 @menu
19030 * Running and Debugging Ada Programs:: 
19031 * Profiling:: 
19032 * Improving Performance:: 
19033 * Overflow Check Handling in GNAT:: 
19034 * Performing Dimensionality Analysis in GNAT:: 
19035 * Stack Related Facilities:: 
19036 * Memory Management Issues:: 
19038 @end menu
19040 @node Running and Debugging Ada Programs,Profiling,,GNAT and Program Execution
19041 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id2}@anchor{167}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution running-and-debugging-ada-programs}@anchor{24}
19042 @section Running and Debugging Ada Programs
19045 @geindex Debugging
19047 This section discusses how to debug Ada programs.
19049 An incorrect Ada program may be handled in three ways by the GNAT compiler:
19052 @itemize *
19054 @item 
19055 The illegality may be a violation of the static semantics of Ada. In
19056 that case GNAT diagnoses the constructs in the program that are illegal.
19057 It is then a straightforward matter for the user to modify those parts of
19058 the program.
19060 @item 
19061 The illegality may be a violation of the dynamic semantics of Ada. In
19062 that case the program compiles and executes, but may generate incorrect
19063 results, or may terminate abnormally with some exception.
19065 @item 
19066 When presented with a program that contains convoluted errors, GNAT
19067 itself may terminate abnormally without providing full diagnostics on
19068 the incorrect user program.
19069 @end itemize
19071 @geindex Debugger
19073 @geindex gdb
19075 @menu
19076 * The GNAT Debugger GDB:: 
19077 * Running GDB:: 
19078 * Introduction to GDB Commands:: 
19079 * Using Ada Expressions:: 
19080 * Calling User-Defined Subprograms:: 
19081 * Using the next Command in a Function:: 
19082 * Stopping When Ada Exceptions Are Raised:: 
19083 * Ada Tasks:: 
19084 * Debugging Generic Units:: 
19085 * Remote Debugging with gdbserver:: 
19086 * GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate:: 
19087 * Naming Conventions for GNAT Source Files:: 
19088 * Getting Internal Debugging Information:: 
19089 * Stack Traceback:: 
19090 * Pretty-Printers for the GNAT runtime:: 
19092 @end menu
19094 @node The GNAT Debugger GDB,Running GDB,,Running and Debugging Ada Programs
19095 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution the-gnat-debugger-gdb}@anchor{16d}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id3}@anchor{16e}
19096 @subsection The GNAT Debugger GDB
19099 @code{GDB} is a general purpose, platform-independent debugger that
19100 can be used to debug mixed-language programs compiled with @code{gcc},
19101 and in particular is capable of debugging Ada programs compiled with
19102 GNAT. The latest versions of @code{GDB} are Ada-aware and can handle
19103 complex Ada data structures.
19105 See @cite{Debugging with GDB},
19106 for full details on the usage of @code{GDB}, including a section on
19107 its usage on programs. This manual should be consulted for full
19108 details. The section that follows is a brief introduction to the
19109 philosophy and use of @code{GDB}.
19111 When GNAT programs are compiled, the compiler optionally writes debugging
19112 information into the generated object file, including information on
19113 line numbers, and on declared types and variables. This information is
19114 separate from the generated code. It makes the object files considerably
19115 larger, but it does not add to the size of the actual executable that
19116 will be loaded into memory, and has no impact on run-time performance. The
19117 generation of debug information is triggered by the use of the
19118 @code{-g} switch in the @code{gcc} or @code{gnatmake} command
19119 used to carry out the compilations. It is important to emphasize that
19120 the use of these options does not change the generated code.
19122 The debugging information is written in standard system formats that
19123 are used by many tools, including debuggers and profilers. The format
19124 of the information is typically designed to describe C types and
19125 semantics, but GNAT implements a translation scheme which allows full
19126 details about Ada types and variables to be encoded into these
19127 standard C formats. Details of this encoding scheme may be found in
19128 the file exp_dbug.ads in the GNAT source distribution. However, the
19129 details of this encoding are, in general, of no interest to a user,
19130 since @code{GDB} automatically performs the necessary decoding.
19132 When a program is bound and linked, the debugging information is
19133 collected from the object files, and stored in the executable image of
19134 the program. Again, this process significantly increases the size of
19135 the generated executable file, but it does not increase the size of
19136 the executable program itself. Furthermore, if this program is run in
19137 the normal manner, it runs exactly as if the debug information were
19138 not present, and takes no more actual memory.
19140 However, if the program is run under control of @code{GDB}, the
19141 debugger is activated.  The image of the program is loaded, at which
19142 point it is ready to run.  If a run command is given, then the program
19143 will run exactly as it would have if @code{GDB} were not present. This
19144 is a crucial part of the @code{GDB} design philosophy.  @code{GDB} is
19145 entirely non-intrusive until a breakpoint is encountered.  If no
19146 breakpoint is ever hit, the program will run exactly as it would if no
19147 debugger were present. When a breakpoint is hit, @code{GDB} accesses
19148 the debugging information and can respond to user commands to inspect
19149 variables, and more generally to report on the state of execution.
19151 @node Running GDB,Introduction to GDB Commands,The GNAT Debugger GDB,Running and Debugging Ada Programs
19152 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id4}@anchor{16f}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution running-gdb}@anchor{170}
19153 @subsection Running GDB
19156 This section describes how to initiate the debugger.
19158 The debugger can be launched from a @code{GPS} menu or
19159 directly from the command line. The description below covers the latter use.
19160 All the commands shown can be used in the @code{GPS} debug console window,
19161 but there are usually more GUI-based ways to achieve the same effect.
19163 The command to run @code{GDB} is
19165 @quotation
19167 @example
19168 $ gdb program
19169 @end example
19170 @end quotation
19172 where @code{program} is the name of the executable file. This
19173 activates the debugger and results in a prompt for debugger commands.
19174 The simplest command is simply @code{run}, which causes the program to run
19175 exactly as if the debugger were not present. The following section
19176 describes some of the additional commands that can be given to @code{GDB}.
19178 @node Introduction to GDB Commands,Using Ada Expressions,Running GDB,Running and Debugging Ada Programs
19179 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution introduction-to-gdb-commands}@anchor{171}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id5}@anchor{172}
19180 @subsection Introduction to GDB Commands
19183 @code{GDB} contains a large repertoire of commands.
19184 See @cite{Debugging with GDB} for extensive documentation on the use
19185 of these commands, together with examples of their use. Furthermore,
19186 the command @emph{help} invoked from within GDB activates a simple help
19187 facility which summarizes the available commands and their options.
19188 In this section we summarize a few of the most commonly
19189 used commands to give an idea of what @code{GDB} is about. You should create
19190 a simple program with debugging information and experiment with the use of
19191 these @code{GDB} commands on the program as you read through the
19192 following section.
19195 @itemize *
19197 @item 
19199 @table @asis
19201 @item @code{set args @emph{arguments}}
19203 The @emph{arguments} list above is a list of arguments to be passed to
19204 the program on a subsequent run command, just as though the arguments
19205 had been entered on a normal invocation of the program. The @code{set args}
19206 command is not needed if the program does not require arguments.
19207 @end table
19209 @item 
19211 @table @asis
19213 @item @code{run}
19215 The @code{run} command causes execution of the program to start from
19216 the beginning. If the program is already running, that is to say if
19217 you are currently positioned at a breakpoint, then a prompt will ask
19218 for confirmation that you want to abandon the current execution and
19219 restart.
19220 @end table
19222 @item 
19224 @table @asis
19226 @item @code{breakpoint @emph{location}}
19228 The breakpoint command sets a breakpoint, that is to say a point at which
19229 execution will halt and @code{GDB} will await further
19230 commands. @emph{location} is
19231 either a line number within a file, given in the format @code{file:linenumber},
19232 or it is the name of a subprogram. If you request that a breakpoint be set on
19233 a subprogram that is overloaded, a prompt will ask you to specify on which of
19234 those subprograms you want to breakpoint. You can also
19235 specify that all of them should be breakpointed. If the program is run
19236 and execution encounters the breakpoint, then the program
19237 stops and @code{GDB} signals that the breakpoint was encountered by
19238 printing the line of code before which the program is halted.
19239 @end table
19241 @item 
19243 @table @asis
19245 @item @code{catch exception @emph{name}}
19247 This command causes the program execution to stop whenever exception
19248 @code{name} is raised.  If @code{name} is omitted, then the execution is
19249 suspended when any exception is raised.
19250 @end table
19252 @item 
19254 @table @asis
19256 @item @code{print @emph{expression}}
19258 This will print the value of the given expression. Most simple
19259 Ada expression formats are properly handled by @code{GDB}, so the expression
19260 can contain function calls, variables, operators, and attribute references.
19261 @end table
19263 @item 
19265 @table @asis
19267 @item @code{continue}
19269 Continues execution following a breakpoint, until the next breakpoint or the
19270 termination of the program.
19271 @end table
19273 @item 
19275 @table @asis
19277 @item @code{step}
19279 Executes a single line after a breakpoint. If the next statement
19280 is a subprogram call, execution continues into (the first statement of)
19281 the called subprogram.
19282 @end table
19284 @item 
19286 @table @asis
19288 @item @code{next}
19290 Executes a single line. If this line is a subprogram call, executes and
19291 returns from the call.
19292 @end table
19294 @item 
19296 @table @asis
19298 @item @code{list}
19300 Lists a few lines around the current source location. In practice, it
19301 is usually more convenient to have a separate edit window open with the
19302 relevant source file displayed. Successive applications of this command
19303 print subsequent lines. The command can be given an argument which is a
19304 line number, in which case it displays a few lines around the specified one.
19305 @end table
19307 @item 
19309 @table @asis
19311 @item @code{backtrace}
19313 Displays a backtrace of the call chain. This command is typically
19314 used after a breakpoint has occurred, to examine the sequence of calls that
19315 leads to the current breakpoint. The display includes one line for each
19316 activation record (frame) corresponding to an active subprogram.
19317 @end table
19319 @item 
19321 @table @asis
19323 @item @code{up}
19325 At a breakpoint, @code{GDB} can display the values of variables local
19326 to the current frame. The command @code{up} can be used to
19327 examine the contents of other active frames, by moving the focus up
19328 the stack, that is to say from callee to caller, one frame at a time.
19329 @end table
19331 @item 
19333 @table @asis
19335 @item @code{down}
19337 Moves the focus of @code{GDB} down from the frame currently being
19338 examined to the frame of its callee (the reverse of the previous command),
19339 @end table
19341 @item 
19343 @table @asis
19345 @item @code{frame @emph{n}}
19347 Inspect the frame with the given number. The value 0 denotes the frame
19348 of the current breakpoint, that is to say the top of the call stack.
19349 @end table
19351 @item 
19353 @table @asis
19355 @item @code{kill}
19357 Kills the child process in which the program is running under GDB.
19358 This may be useful for several purposes:
19361 @itemize *
19363 @item 
19364 It allows you to recompile and relink your program, since on many systems
19365 you cannot regenerate an executable file while it is running in a process.
19367 @item 
19368 You can run your program outside the debugger, on systems that do not
19369 permit executing a program outside GDB while breakpoints are set
19370 within GDB.
19372 @item 
19373 It allows you to debug a core dump rather than a running process.
19374 @end itemize
19375 @end table
19376 @end itemize
19378 The above list is a very short introduction to the commands that
19379 @code{GDB} provides. Important additional capabilities, including conditional
19380 breakpoints, the ability to execute command sequences on a breakpoint,
19381 the ability to debug at the machine instruction level and many other
19382 features are described in detail in @cite{Debugging with GDB}.
19383 Note that most commands can be abbreviated
19384 (for example, c for continue, bt for backtrace).
19386 @node Using Ada Expressions,Calling User-Defined Subprograms,Introduction to GDB Commands,Running and Debugging Ada Programs
19387 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id6}@anchor{173}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution using-ada-expressions}@anchor{174}
19388 @subsection Using Ada Expressions
19391 @geindex Ada expressions (in gdb)
19393 @code{GDB} supports a fairly large subset of Ada expression syntax, with some
19394 extensions. The philosophy behind the design of this subset is
19396 @quotation
19399 @itemize *
19401 @item 
19402 That @code{GDB} should provide basic literals and access to operations for
19403 arithmetic, dereferencing, field selection, indexing, and subprogram calls,
19404 leaving more sophisticated computations to subprograms written into the
19405 program (which therefore may be called from @code{GDB}).
19407 @item 
19408 That type safety and strict adherence to Ada language restrictions
19409 are not particularly relevant in a debugging context.
19411 @item 
19412 That brevity is important to the @code{GDB} user.
19413 @end itemize
19414 @end quotation
19416 Thus, for brevity, the debugger acts as if there were
19417 implicit @code{with} and @code{use} clauses in effect for all user-written
19418 packages, thus making it unnecessary to fully qualify most names with
19419 their packages, regardless of context. Where this causes ambiguity,
19420 @code{GDB} asks the user's intent.
19422 For details on the supported Ada syntax, see @cite{Debugging with GDB}.
19424 @node Calling User-Defined Subprograms,Using the next Command in a Function,Using Ada Expressions,Running and Debugging Ada Programs
19425 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id7}@anchor{175}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution calling-user-defined-subprograms}@anchor{176}
19426 @subsection Calling User-Defined Subprograms
19429 An important capability of @code{GDB} is the ability to call user-defined
19430 subprograms while debugging. This is achieved simply by entering
19431 a subprogram call statement in the form:
19433 @quotation
19435 @example
19436 call subprogram-name (parameters)
19437 @end example
19438 @end quotation
19440 The keyword @code{call} can be omitted in the normal case where the
19441 @code{subprogram-name} does not coincide with any of the predefined
19442 @code{GDB} commands.
19444 The effect is to invoke the given subprogram, passing it the
19445 list of parameters that is supplied. The parameters can be expressions and
19446 can include variables from the program being debugged. The
19447 subprogram must be defined
19448 at the library level within your program, and @code{GDB} will call the
19449 subprogram within the environment of your program execution (which
19450 means that the subprogram is free to access or even modify variables
19451 within your program).
19453 The most important use of this facility is in allowing the inclusion of
19454 debugging routines that are tailored to particular data structures
19455 in your program. Such debugging routines can be written to provide a suitably
19456 high-level description of an abstract type, rather than a low-level dump
19457 of its physical layout. After all, the standard
19458 @code{GDB print} command only knows the physical layout of your
19459 types, not their abstract meaning. Debugging routines can provide information
19460 at the desired semantic level and are thus enormously useful.
19462 For example, when debugging GNAT itself, it is crucial to have access to
19463 the contents of the tree nodes used to represent the program internally.
19464 But tree nodes are represented simply by an integer value (which in turn
19465 is an index into a table of nodes).
19466 Using the @code{print} command on a tree node would simply print this integer
19467 value, which is not very useful. But the PN routine (defined in file
19468 treepr.adb in the GNAT sources) takes a tree node as input, and displays
19469 a useful high level representation of the tree node, which includes the
19470 syntactic category of the node, its position in the source, the integers
19471 that denote descendant nodes and parent node, as well as varied
19472 semantic information. To study this example in more detail, you might want to
19473 look at the body of the PN procedure in the stated file.
19475 Another useful application of this capability is to deal with situations of
19476 complex data which are not handled suitably by GDB. For example, if you specify
19477 Convention Fortran for a multi-dimensional array, GDB does not know that
19478 the ordering of array elements has been switched and will not properly
19479 address the array elements. In such a case, instead of trying to print the
19480 elements directly from GDB, you can write a callable procedure that prints
19481 the elements in the desired format.
19483 @node Using the next Command in a Function,Stopping When Ada Exceptions Are Raised,Calling User-Defined Subprograms,Running and Debugging Ada Programs
19484 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution using-the-next-command-in-a-function}@anchor{177}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id8}@anchor{178}
19485 @subsection Using the @emph{next} Command in a Function
19488 When you use the @code{next} command in a function, the current source
19489 location will advance to the next statement as usual. A special case
19490 arises in the case of a @code{return} statement.
19492 Part of the code for a return statement is the 'epilogue' of the function.
19493 This is the code that returns to the caller. There is only one copy of
19494 this epilogue code, and it is typically associated with the last return
19495 statement in the function if there is more than one return. In some
19496 implementations, this epilogue is associated with the first statement
19497 of the function.
19499 The result is that if you use the @code{next} command from a return
19500 statement that is not the last return statement of the function you
19501 may see a strange apparent jump to the last return statement or to
19502 the start of the function. You should simply ignore this odd jump.
19503 The value returned is always that from the first return statement
19504 that was stepped through.
19506 @node Stopping When Ada Exceptions Are Raised,Ada Tasks,Using the next Command in a Function,Running and Debugging Ada Programs
19507 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stopping-when-ada-exceptions-are-raised}@anchor{179}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id9}@anchor{17a}
19508 @subsection Stopping When Ada Exceptions Are Raised
19511 @geindex Exceptions (in gdb)
19513 You can set catchpoints that stop the program execution when your program
19514 raises selected exceptions.
19517 @itemize *
19519 @item 
19521 @table @asis
19523 @item @code{catch exception}
19525 Set a catchpoint that stops execution whenever (any task in the) program
19526 raises any exception.
19527 @end table
19529 @item 
19531 @table @asis
19533 @item @code{catch exception @emph{name}}
19535 Set a catchpoint that stops execution whenever (any task in the) program
19536 raises the exception @emph{name}.
19537 @end table
19539 @item 
19541 @table @asis
19543 @item @code{catch exception unhandled}
19545 Set a catchpoint that stops executing whenever (any task in the) program
19546 raises an exception for which there is no handler.
19547 @end table
19549 @item 
19551 @table @asis
19553 @item @code{info exceptions}, @code{info exceptions @emph{regexp}}
19555 The @code{info exceptions} command permits the user to examine all defined
19556 exceptions within Ada programs. With a regular expression, @emph{regexp}, as
19557 argument, prints out only those exceptions whose name matches @emph{regexp}.
19558 @end table
19559 @end itemize
19561 @geindex Tasks (in gdb)
19563 @node Ada Tasks,Debugging Generic Units,Stopping When Ada Exceptions Are Raised,Running and Debugging Ada Programs
19564 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution ada-tasks}@anchor{17b}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id10}@anchor{17c}
19565 @subsection Ada Tasks
19568 @code{GDB} allows the following task-related commands:
19571 @itemize *
19573 @item 
19575 @table @asis
19577 @item @code{info tasks}
19579 This command shows a list of current Ada tasks, as in the following example:
19581 @example
19582 (gdb) info tasks
19583   ID       TID P-ID   Thread Pri State                 Name
19584    1   8088000   0   807e000  15 Child Activation Wait main_task
19585    2   80a4000   1   80ae000  15 Accept/Select Wait    b
19586    3   809a800   1   80a4800  15 Child Activation Wait a
19587 *  4   80ae800   3   80b8000  15 Running               c
19588 @end example
19590 In this listing, the asterisk before the first task indicates it to be the
19591 currently running task. The first column lists the task ID that is used
19592 to refer to tasks in the following commands.
19593 @end table
19594 @end itemize
19596 @geindex Breakpoints and tasks
19599 @itemize *
19601 @item 
19602 @code{break`@w{`}*linespec* `@w{`}task} @emph{taskid}, @code{break} @emph{linespec} @code{task} @emph{taskid} @code{if} ...
19604 @quotation
19606 These commands are like the @code{break ... thread ...}.
19607 @emph{linespec} specifies source lines.
19609 Use the qualifier @code{task @emph{taskid}} with a breakpoint command
19610 to specify that you only want @code{GDB} to stop the program when a
19611 particular Ada task reaches this breakpoint. @emph{taskid} is one of the
19612 numeric task identifiers assigned by @code{GDB}, shown in the first
19613 column of the @code{info tasks} display.
19615 If you do not specify @code{task @emph{taskid}} when you set a
19616 breakpoint, the breakpoint applies to @emph{all} tasks of your
19617 program.
19619 You can use the @code{task} qualifier on conditional breakpoints as
19620 well; in this case, place @code{task @emph{taskid}} before the
19621 breakpoint condition (before the @code{if}).
19622 @end quotation
19623 @end itemize
19625 @geindex Task switching (in gdb)
19628 @itemize *
19630 @item 
19631 @code{task @emph{taskno}}
19633 @quotation
19635 This command allows switching to the task referred by @emph{taskno}. In
19636 particular, this allows browsing of the backtrace of the specified
19637 task. It is advisable to switch back to the original task before
19638 continuing execution otherwise the scheduling of the program may be
19639 perturbed.
19640 @end quotation
19641 @end itemize
19643 For more detailed information on the tasking support,
19644 see @cite{Debugging with GDB}.
19646 @geindex Debugging Generic Units
19648 @geindex Generics
19650 @node Debugging Generic Units,Remote Debugging with gdbserver,Ada Tasks,Running and Debugging Ada Programs
19651 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution debugging-generic-units}@anchor{17d}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id11}@anchor{17e}
19652 @subsection Debugging Generic Units
19655 GNAT always uses code expansion for generic instantiation. This means that
19656 each time an instantiation occurs, a complete copy of the original code is
19657 made, with appropriate substitutions of formals by actuals.
19659 It is not possible to refer to the original generic entities in
19660 @code{GDB}, but it is always possible to debug a particular instance of
19661 a generic, by using the appropriate expanded names. For example, if we have
19663 @quotation
19665 @example
19666 procedure g is
19668    generic package k is
19669       procedure kp (v1 : in out integer);
19670    end k;
19672    package body k is
19673       procedure kp (v1 : in out integer) is
19674       begin
19675          v1 := v1 + 1;
19676       end kp;
19677    end k;
19679    package k1 is new k;
19680    package k2 is new k;
19682    var : integer := 1;
19684 begin
19685    k1.kp (var);
19686    k2.kp (var);
19687    k1.kp (var);
19688    k2.kp (var);
19689 end;
19690 @end example
19691 @end quotation
19693 Then to break on a call to procedure kp in the k2 instance, simply
19694 use the command:
19696 @quotation
19698 @example
19699 (gdb) break g.k2.kp
19700 @end example
19701 @end quotation
19703 When the breakpoint occurs, you can step through the code of the
19704 instance in the normal manner and examine the values of local variables, as for
19705 other units.
19707 @geindex Remote Debugging with gdbserver
19709 @node Remote Debugging with gdbserver,GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate,Debugging Generic Units,Running and Debugging Ada Programs
19710 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution remote-debugging-with-gdbserver}@anchor{17f}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id12}@anchor{180}
19711 @subsection Remote Debugging with gdbserver
19714 On platforms where gdbserver is supported, it is possible to use this tool
19715 to debug your application remotely.  This can be useful in situations
19716 where the program needs to be run on a target host that is different
19717 from the host used for development, particularly when the target has
19718 a limited amount of resources (either CPU and/or memory).
19720 To do so, start your program using gdbserver on the target machine.
19721 gdbserver then automatically suspends the execution of your program
19722 at its entry point, waiting for a debugger to connect to it.  The
19723 following commands starts an application and tells gdbserver to
19724 wait for a connection with the debugger on localhost port 4444.
19726 @quotation
19728 @example
19729 $ gdbserver localhost:4444 program
19730 Process program created; pid = 5685
19731 Listening on port 4444
19732 @end example
19733 @end quotation
19735 Once gdbserver has started listening, we can tell the debugger to establish
19736 a connection with this gdbserver, and then start the same debugging session
19737 as if the program was being debugged on the same host, directly under
19738 the control of GDB.
19740 @quotation
19742 @example
19743 $ gdb program
19744 (gdb) target remote targethost:4444
19745 Remote debugging using targethost:4444
19746 0x00007f29936d0af0 in ?? () from /lib64/ld-linux-x86-64.so.
19747 (gdb) b foo.adb:3
19748 Breakpoint 1 at 0x401f0c: file foo.adb, line 3.
19749 (gdb) continue
19750 Continuing.
19752 Breakpoint 1, foo () at foo.adb:4
19753 4       end foo;
19754 @end example
19755 @end quotation
19757 It is also possible to use gdbserver to attach to an already running
19758 program, in which case the execution of that program is simply suspended
19759 until the connection between the debugger and gdbserver is established.
19761 For more information on how to use gdbserver, see the @emph{Using the gdbserver Program}
19762 section in @cite{Debugging with GDB}.
19763 GNAT provides support for gdbserver on x86-linux, x86-windows and x86_64-linux.
19765 @geindex Abnormal Termination or Failure to Terminate
19767 @node GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate,Naming Conventions for GNAT Source Files,Remote Debugging with gdbserver,Running and Debugging Ada Programs
19768 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution gnat-abnormal-termination-or-failure-to-terminate}@anchor{181}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id13}@anchor{182}
19769 @subsection GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate
19772 When presented with programs that contain serious errors in syntax
19773 or semantics,
19774 GNAT may on rare occasions  experience problems in operation, such
19775 as aborting with a
19776 segmentation fault or illegal memory access, raising an internal
19777 exception, terminating abnormally, or failing to terminate at all.
19778 In such cases, you can activate
19779 various features of GNAT that can help you pinpoint the construct in your
19780 program that is the likely source of the problem.
19782 The following strategies are presented in increasing order of
19783 difficulty, corresponding to your experience in using GNAT and your
19784 familiarity with compiler internals.
19787 @itemize *
19789 @item 
19790 Run @code{gcc} with the @code{-gnatf}. This first
19791 switch causes all errors on a given line to be reported. In its absence,
19792 only the first error on a line is displayed.
19794 The @code{-gnatdO} switch causes errors to be displayed as soon as they
19795 are encountered, rather than after compilation is terminated. If GNAT
19796 terminates prematurely or goes into an infinite loop, the last error
19797 message displayed may help to pinpoint the culprit.
19799 @item 
19800 Run @code{gcc} with the @code{-v} (verbose) switch. In this
19801 mode, @code{gcc} produces ongoing information about the progress of the
19802 compilation and provides the name of each procedure as code is
19803 generated. This switch allows you to find which Ada procedure was being
19804 compiled when it encountered a code generation problem.
19805 @end itemize
19807 @geindex -gnatdc switch
19810 @itemize *
19812 @item 
19813 Run @code{gcc} with the @code{-gnatdc} switch. This is a GNAT specific
19814 switch that does for the front-end what @code{-v} does
19815 for the back end. The system prints the name of each unit,
19816 either a compilation unit or nested unit, as it is being analyzed.
19818 @item 
19819 Finally, you can start
19820 @code{gdb} directly on the @code{gnat1} executable. @code{gnat1} is the
19821 front-end of GNAT, and can be run independently (normally it is just
19822 called from @code{gcc}). You can use @code{gdb} on @code{gnat1} as you
19823 would on a C program (but @ref{16d,,The GNAT Debugger GDB} for caveats). The
19824 @code{where} command is the first line of attack; the variable
19825 @code{lineno} (seen by @code{print lineno}), used by the second phase of
19826 @code{gnat1} and by the @code{gcc} backend, indicates the source line at
19827 which the execution stopped, and @code{input_file name} indicates the name of
19828 the source file.
19829 @end itemize
19831 @node Naming Conventions for GNAT Source Files,Getting Internal Debugging Information,GNAT Abnormal Termination or Failure to Terminate,Running and Debugging Ada Programs
19832 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution naming-conventions-for-gnat-source-files}@anchor{183}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id14}@anchor{184}
19833 @subsection Naming Conventions for GNAT Source Files
19836 In order to examine the workings of the GNAT system, the following
19837 brief description of its organization may be helpful:
19840 @itemize *
19842 @item 
19843 Files with prefix @code{sc} contain the lexical scanner.
19845 @item 
19846 All files prefixed with @code{par} are components of the parser. The
19847 numbers correspond to chapters of the Ada Reference Manual. For example,
19848 parsing of select statements can be found in @code{par-ch9.adb}.
19850 @item 
19851 All files prefixed with @code{sem} perform semantic analysis. The
19852 numbers correspond to chapters of the Ada standard. For example, all
19853 issues involving context clauses can be found in @code{sem_ch10.adb}. In
19854 addition, some features of the language require sufficient special processing
19855 to justify their own semantic files: sem_aggr for aggregates, sem_disp for
19856 dynamic dispatching, etc.
19858 @item 
19859 All files prefixed with @code{exp} perform normalization and
19860 expansion of the intermediate representation (abstract syntax tree, or AST).
19861 these files use the same numbering scheme as the parser and semantics files.
19862 For example, the construction of record initialization procedures is done in
19863 @code{exp_ch3.adb}.
19865 @item 
19866 The files prefixed with @code{bind} implement the binder, which
19867 verifies the consistency of the compilation, determines an order of
19868 elaboration, and generates the bind file.
19870 @item 
19871 The files @code{atree.ads} and @code{atree.adb} detail the low-level
19872 data structures used by the front-end.
19874 @item 
19875 The files @code{sinfo.ads} and @code{sinfo.adb} detail the structure of
19876 the abstract syntax tree as produced by the parser.
19878 @item 
19879 The files @code{einfo.ads} and @code{einfo.adb} detail the attributes of
19880 all entities, computed during semantic analysis.
19882 @item 
19883 Library management issues are dealt with in files with prefix
19884 @code{lib}.
19886 @geindex Annex A (in Ada Reference Manual)
19888 @item 
19889 Ada files with the prefix @code{a-} are children of @code{Ada}, as
19890 defined in Annex A.
19892 @geindex Annex B (in Ada reference Manual)
19894 @item 
19895 Files with prefix @code{i-} are children of @code{Interfaces}, as
19896 defined in Annex B.
19898 @geindex System (package in Ada Reference Manual)
19900 @item 
19901 Files with prefix @code{s-} are children of @code{System}. This includes
19902 both language-defined children and GNAT run-time routines.
19904 @geindex GNAT (package)
19906 @item 
19907 Files with prefix @code{g-} are children of @code{GNAT}. These are useful
19908 general-purpose packages, fully documented in their specs. All
19909 the other @code{.c} files are modifications of common @code{gcc} files.
19910 @end itemize
19912 @node Getting Internal Debugging Information,Stack Traceback,Naming Conventions for GNAT Source Files,Running and Debugging Ada Programs
19913 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id15}@anchor{185}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution getting-internal-debugging-information}@anchor{186}
19914 @subsection Getting Internal Debugging Information
19917 Most compilers have internal debugging switches and modes. GNAT
19918 does also, except GNAT internal debugging switches and modes are not
19919 secret. A summary and full description of all the compiler and binder
19920 debug flags are in the file @code{debug.adb}. You must obtain the
19921 sources of the compiler to see the full detailed effects of these flags.
19923 The switches that print the source of the program (reconstructed from
19924 the internal tree) are of general interest for user programs, as are the
19925 options to print
19926 the full internal tree, and the entity table (the symbol table
19927 information). The reconstructed source provides a readable version of the
19928 program after the front-end has completed analysis and  expansion,
19929 and is useful when studying the performance of specific constructs.
19930 For example, constraint checks are indicated, complex aggregates
19931 are replaced with loops and assignments, and tasking primitives
19932 are replaced with run-time calls.
19934 @geindex traceback
19936 @geindex stack traceback
19938 @geindex stack unwinding
19940 @node Stack Traceback,Pretty-Printers for the GNAT runtime,Getting Internal Debugging Information,Running and Debugging Ada Programs
19941 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stack-traceback}@anchor{187}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id16}@anchor{188}
19942 @subsection Stack Traceback
19945 Traceback is a mechanism to display the sequence of subprogram calls that
19946 leads to a specified execution point in a program. Often (but not always)
19947 the execution point is an instruction at which an exception has been raised.
19948 This mechanism is also known as @emph{stack unwinding} because it obtains
19949 its information by scanning the run-time stack and recovering the activation
19950 records of all active subprograms. Stack unwinding is one of the most
19951 important tools for program debugging.
19953 The first entry stored in traceback corresponds to the deepest calling level,
19954 that is to say the subprogram currently executing the instruction
19955 from which we want to obtain the traceback.
19957 Note that there is no runtime performance penalty when stack traceback
19958 is enabled, and no exception is raised during program execution.
19960 @geindex traceback
19961 @geindex non-symbolic
19963 @menu
19964 * Non-Symbolic Traceback:: 
19965 * Symbolic Traceback:: 
19967 @end menu
19969 @node Non-Symbolic Traceback,Symbolic Traceback,,Stack Traceback
19970 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution non-symbolic-traceback}@anchor{189}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id17}@anchor{18a}
19971 @subsubsection Non-Symbolic Traceback
19974 Note: this feature is not supported on all platforms. See
19975 @code{GNAT.Traceback} spec in @code{g-traceb.ads}
19976 for a complete list of supported platforms.
19978 @subsubheading Tracebacks From an Unhandled Exception
19981 A runtime non-symbolic traceback is a list of addresses of call instructions.
19982 To enable this feature you must use the @code{-E}
19983 @code{gnatbind} option. With this option a stack traceback is stored as part
19984 of exception information. You can retrieve this information using the
19985 @code{addr2line} tool.
19987 Here is a simple example:
19989 @quotation
19991 @example
19992 procedure STB is
19994    procedure P1 is
19995    begin
19996       raise Constraint_Error;
19997    end P1;
19999    procedure P2 is
20000    begin
20001       P1;
20002    end P2;
20004 begin
20005    P2;
20006 end STB;
20007 @end example
20009 @example
20010 $ gnatmake stb -bargs -E
20011 $ stb
20013 Execution terminated by unhandled exception
20014 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
20015 Message: stb.adb:5
20016 Call stack traceback locations:
20017 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
20018 @end example
20019 @end quotation
20021 As we see the traceback lists a sequence of addresses for the unhandled
20022 exception @code{CONSTRAINT_ERROR} raised in procedure P1. It is easy to
20023 guess that this exception come from procedure P1. To translate these
20024 addresses into the source lines where the calls appear, the
20025 @code{addr2line} tool, described below, is invaluable. The use of this tool
20026 requires the program to be compiled with debug information.
20028 @quotation
20030 @example
20031 $ gnatmake -g stb -bargs -E
20032 $ stb
20034 Execution terminated by unhandled exception
20035 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
20036 Message: stb.adb:5
20037 Call stack traceback locations:
20038 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
20040 $ addr2line --exe=stb 0x401373 0x40138b 0x40139c 0x401335 0x4011c4
20041    0x4011f1 0x77e892a4
20043 00401373 at d:/stb/stb.adb:5
20044 0040138B at d:/stb/stb.adb:10
20045 0040139C at d:/stb/stb.adb:14
20046 00401335 at d:/stb/b~stb.adb:104
20047 004011C4 at /build/.../crt1.c:200
20048 004011F1 at /build/.../crt1.c:222
20049 77E892A4 in ?? at ??:0
20050 @end example
20051 @end quotation
20053 The @code{addr2line} tool has several other useful options:
20055 @quotation
20058 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
20059 @item
20061 @code{--functions}
20063 @tab
20065 to get the function name corresponding to any location
20067 @item
20069 @code{--demangle=gnat}
20071 @tab
20073 to use the gnat decoding mode for the function names.
20074 Note that for binutils version 2.9.x the option is
20075 simply @code{--demangle}.
20077 @end multitable
20080 @example
20081 $ addr2line --exe=stb --functions --demangle=gnat 0x401373 0x40138b
20082    0x40139c 0x401335 0x4011c4 0x4011f1
20084 00401373 in stb.p1 at d:/stb/stb.adb:5
20085 0040138B in stb.p2 at d:/stb/stb.adb:10
20086 0040139C in stb at d:/stb/stb.adb:14
20087 00401335 in main at d:/stb/b~stb.adb:104
20088 004011C4 in <__mingw_CRTStartup> at /build/.../crt1.c:200
20089 004011F1 in <mainCRTStartup> at /build/.../crt1.c:222
20090 @end example
20091 @end quotation
20093 From this traceback we can see that the exception was raised in
20094 @code{stb.adb} at line 5, which was reached from a procedure call in
20095 @code{stb.adb} at line 10, and so on. The @code{b~std.adb} is the binder file,
20096 which contains the call to the main program.
20097 @ref{11c,,Running gnatbind}. The remaining entries are assorted runtime routines,
20098 and the output will vary from platform to platform.
20100 It is also possible to use @code{GDB} with these traceback addresses to debug
20101 the program. For example, we can break at a given code location, as reported
20102 in the stack traceback:
20104 @quotation
20106 @example
20107 $ gdb -nw stb
20108 @end example
20109 @end quotation
20111 Furthermore, this feature is not implemented inside Windows DLL. Only
20112 the non-symbolic traceback is reported in this case.
20114 @quotation
20116 @example
20117 (gdb) break *0x401373
20118 Breakpoint 1 at 0x401373: file stb.adb, line 5.
20119 @end example
20120 @end quotation
20122 It is important to note that the stack traceback addresses
20123 do not change when debug information is included. This is particularly useful
20124 because it makes it possible to release software without debug information (to
20125 minimize object size), get a field report that includes a stack traceback
20126 whenever an internal bug occurs, and then be able to retrieve the sequence
20127 of calls with the same program compiled with debug information.
20129 @subsubheading Tracebacks From Exception Occurrences
20132 Non-symbolic tracebacks are obtained by using the @code{-E} binder argument.
20133 The stack traceback is attached to the exception information string, and can
20134 be retrieved in an exception handler within the Ada program, by means of the
20135 Ada facilities defined in @code{Ada.Exceptions}. Here is a simple example:
20137 @quotation
20139 @example
20140 with Ada.Text_IO;
20141 with Ada.Exceptions;
20143 procedure STB is
20145    use Ada;
20146    use Ada.Exceptions;
20148    procedure P1 is
20149       K : Positive := 1;
20150    begin
20151       K := K - 1;
20152    exception
20153       when E : others =>
20154          Text_IO.Put_Line (Exception_Information (E));
20155    end P1;
20157    procedure P2 is
20158    begin
20159       P1;
20160    end P2;
20162 begin
20163    P2;
20164 end STB;
20165 @end example
20166 @end quotation
20168 This program will output:
20170 @quotation
20172 @example
20173 $ stb
20175 Exception name: CONSTRAINT_ERROR
20176 Message: stb.adb:12
20177 Call stack traceback locations:
20178 0x4015e4 0x401633 0x401644 0x401461 0x4011c4 0x4011f1 0x77e892a4
20179 @end example
20180 @end quotation
20182 @subsubheading Tracebacks From Anywhere in a Program
20185 It is also possible to retrieve a stack traceback from anywhere in a
20186 program. For this you need to
20187 use the @code{GNAT.Traceback} API. This package includes a procedure called
20188 @code{Call_Chain} that computes a complete stack traceback, as well as useful
20189 display procedures described below. It is not necessary to use the
20190 @code{-E} @code{gnatbind} option in this case, because the stack traceback mechanism
20191 is invoked explicitly.
20193 In the following example we compute a traceback at a specific location in
20194 the program, and we display it using @code{GNAT.Debug_Utilities.Image} to
20195 convert addresses to strings:
20197 @quotation
20199 @example
20200 with Ada.Text_IO;
20201 with GNAT.Traceback;
20202 with GNAT.Debug_Utilities;
20204 procedure STB is
20206    use Ada;
20207    use GNAT;
20208    use GNAT.Traceback;
20210    procedure P1 is
20211       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
20212       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
20213       Len : Natural;
20214       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
20215    begin
20216       Call_Chain (TB, Len);
20218       Text_IO.Put ("In STB.P1 : ");
20220       for K in 1 .. Len loop
20221          Text_IO.Put (Debug_Utilities.Image (TB (K)));
20222          Text_IO.Put (' ');
20223       end loop;
20225       Text_IO.New_Line;
20226    end P1;
20228    procedure P2 is
20229    begin
20230       P1;
20231    end P2;
20233 begin
20234    P2;
20235 end STB;
20236 @end example
20238 @example
20239 $ gnatmake -g stb
20240 $ stb
20242 In STB.P1 : 16#0040_F1E4# 16#0040_14F2# 16#0040_170B# 16#0040_171C#
20243 16#0040_1461# 16#0040_11C4# 16#0040_11F1# 16#77E8_92A4#
20244 @end example
20245 @end quotation
20247 You can then get further information by invoking the @code{addr2line}
20248 tool as described earlier (note that the hexadecimal addresses
20249 need to be specified in C format, with a leading '0x').
20251 @geindex traceback
20252 @geindex symbolic
20254 @node Symbolic Traceback,,Non-Symbolic Traceback,Stack Traceback
20255 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id18}@anchor{18b}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution symbolic-traceback}@anchor{18c}
20256 @subsubsection Symbolic Traceback
20259 A symbolic traceback is a stack traceback in which procedure names are
20260 associated with each code location.
20262 Note that this feature is not supported on all platforms. See
20263 @code{GNAT.Traceback.Symbolic} spec in @code{g-trasym.ads} for a complete
20264 list of currently supported platforms.
20266 Note that the symbolic traceback requires that the program be compiled
20267 with debug information. If it is not compiled with debug information
20268 only the non-symbolic information will be valid.
20270 @subsubheading Tracebacks From Exception Occurrences
20273 Here is an example:
20275 @quotation
20277 @example
20278 with Ada.Text_IO;
20279 with GNAT.Traceback.Symbolic;
20281 procedure STB is
20283    procedure P1 is
20284    begin
20285       raise Constraint_Error;
20286    end P1;
20288    procedure P2 is
20289    begin
20290       P1;
20291    end P2;
20293    procedure P3 is
20294    begin
20295       P2;
20296    end P3;
20298 begin
20299    P3;
20300 exception
20301    when E : others =>
20302       Ada.Text_IO.Put_Line (GNAT.Traceback.Symbolic.Symbolic_Traceback (E));
20303 end STB;
20304 @end example
20306 @example
20307 $ gnatmake -g .\stb -bargs -E
20308 $ stb
20310 0040149F in stb.p1 at stb.adb:8
20311 004014B7 in stb.p2 at stb.adb:13
20312 004014CF in stb.p3 at stb.adb:18
20313 004015DD in ada.stb at stb.adb:22
20314 00401461 in main at b~stb.adb:168
20315 004011C4 in __mingw_CRTStartup at crt1.c:200
20316 004011F1 in mainCRTStartup at crt1.c:222
20317 77E892A4 in ?? at ??:0
20318 @end example
20319 @end quotation
20321 In the above example the @code{.\} syntax in the @code{gnatmake} command
20322 is currently required by @code{addr2line} for files that are in
20323 the current working directory.
20324 Moreover, the exact sequence of linker options may vary from platform
20325 to platform.
20326 The above @code{-largs} section is for Windows platforms. By contrast,
20327 under Unix there is no need for the @code{-largs} section.
20328 Differences across platforms are due to details of linker implementation.
20330 @subsubheading Tracebacks From Anywhere in a Program
20333 It is possible to get a symbolic stack traceback
20334 from anywhere in a program, just as for non-symbolic tracebacks.
20335 The first step is to obtain a non-symbolic
20336 traceback, and then call @code{Symbolic_Traceback} to compute the symbolic
20337 information. Here is an example:
20339 @quotation
20341 @example
20342 with Ada.Text_IO;
20343 with GNAT.Traceback;
20344 with GNAT.Traceback.Symbolic;
20346 procedure STB is
20348    use Ada;
20349    use GNAT.Traceback;
20350    use GNAT.Traceback.Symbolic;
20352    procedure P1 is
20353       TB  : Tracebacks_Array (1 .. 10);
20354       --  We are asking for a maximum of 10 stack frames.
20355       Len : Natural;
20356       --  Len will receive the actual number of stack frames returned.
20357    begin
20358       Call_Chain (TB, Len);
20359       Text_IO.Put_Line (Symbolic_Traceback (TB (1 .. Len)));
20360    end P1;
20362    procedure P2 is
20363    begin
20364       P1;
20365    end P2;
20367 begin
20368    P2;
20369 end STB;
20370 @end example
20371 @end quotation
20373 @subsubheading Automatic Symbolic Tracebacks
20376 Symbolic tracebacks may also be enabled by using the -Es switch to gnatbind (as
20377 in @code{gprbuild -g ... -bargs -Es}).
20378 This will cause the Exception_Information to contain a symbolic traceback,
20379 which will also be printed if an unhandled exception terminates the
20380 program.
20382 @node Pretty-Printers for the GNAT runtime,,Stack Traceback,Running and Debugging Ada Programs
20383 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id19}@anchor{18d}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution pretty-printers-for-the-gnat-runtime}@anchor{18e}
20384 @subsection Pretty-Printers for the GNAT runtime
20387 As discussed in @cite{Calling User-Defined Subprograms}, GDB's
20388 @code{print} command only knows about the physical layout of program data
20389 structures and therefore normally displays only low-level dumps, which
20390 are often hard to understand.
20392 An example of this is when trying to display the contents of an Ada
20393 standard container, such as @code{Ada.Containers.Ordered_Maps.Map}:
20395 @quotation
20397 @example
20398 with Ada.Containers.Ordered_Maps;
20400 procedure PP is
20401    package Int_To_Nat is
20402       new Ada.Containers.Ordered_Maps (Integer, Natural);
20404    Map : Int_To_Nat.Map;
20405 begin
20406    Map.Insert (1, 10);
20407    Map.Insert (2, 20);
20408    Map.Insert (3, 30);
20410    Map.Clear; --  BREAK HERE
20411 end PP;
20412 @end example
20413 @end quotation
20415 When this program is built with debugging information and run under
20416 GDB up to the @code{Map.Clear} statement, trying to print @code{Map} will
20417 yield information that is only relevant to the developers of our standard
20418 containers:
20420 @quotation
20422 @example
20423 (gdb) print map
20424 $1 = (
20425   tree => (
20426     first => 0x64e010,
20427     last => 0x64e070,
20428     root => 0x64e040,
20429     length => 3,
20430     tc => (
20431       busy => 0,
20432       lock => 0
20433     )
20434   )
20436 @end example
20437 @end quotation
20439 Fortunately, GDB has a feature called pretty-printers@footnote{http://docs.adacore.com/gdb-docs/html/gdb.html#Pretty_002dPrinter-Introduction},
20440 which allows customizing how GDB displays data structures. The GDB
20441 shipped with GNAT embeds such pretty-printers for the most common
20442 containers in the standard library.  To enable them, either run the
20443 following command manually under GDB or add it to your @code{.gdbinit} file:
20445 @quotation
20447 @example
20448 python import gnatdbg; gnatdbg.setup()
20449 @end example
20450 @end quotation
20452 Once this is done, GDB's @code{print} command will automatically use
20453 these pretty-printers when appropriate. Using the previous example:
20455 @quotation
20457 @example
20458 (gdb) print map
20459 $1 = pp.int_to_nat.map of length 3 = @{
20460   [1] = 10,
20461   [2] = 20,
20462   [3] = 30
20464 @end example
20465 @end quotation
20467 Pretty-printers are invoked each time GDB tries to display a value,
20468 including when displaying the arguments of a called subprogram (in
20469 GDB's @code{backtrace} command) or when printing the value returned by a
20470 function (in GDB's @code{finish} command).
20472 To display a value without involving pretty-printers, @code{print} can be
20473 invoked with its @code{/r} option:
20475 @quotation
20477 @example
20478 (gdb) print/r map
20479 $1 = (
20480   tree => (...
20481 @end example
20482 @end quotation
20484 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}
20485 for more information.
20487 @geindex Profiling
20489 @node Profiling,Improving Performance,Running and Debugging Ada Programs,GNAT and Program Execution
20490 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution profiling}@anchor{25}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id20}@anchor{18f}
20491 @section Profiling
20494 This section describes how to use the the @code{gprof} profiler tool on Ada
20495 programs.
20497 @geindex gprof
20499 @geindex Profiling
20501 @menu
20502 * Profiling an Ada Program with gprof:: 
20504 @end menu
20506 @node Profiling an Ada Program with gprof,,,Profiling
20507 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id21}@anchor{190}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution profiling-an-ada-program-with-gprof}@anchor{191}
20508 @subsection Profiling an Ada Program with gprof
20511 This section is not meant to be an exhaustive documentation of @code{gprof}.
20512 Full documentation for it can be found in the @cite{GNU Profiler User's Guide}
20513 documentation that is part of this GNAT distribution.
20515 Profiling a program helps determine the parts of a program that are executed
20516 most often, and are therefore the most time-consuming.
20518 @code{gprof} is the standard GNU profiling tool; it has been enhanced to
20519 better handle Ada programs and multitasking.
20520 It is currently supported on the following platforms
20523 @itemize *
20525 @item 
20526 linux x86/x86_64
20528 @item 
20529 windows x86
20530 @end itemize
20532 In order to profile a program using @code{gprof}, several steps are needed:
20535 @enumerate 
20537 @item 
20538 Instrument the code, which requires a full recompilation of the project with the
20539 proper switches.
20541 @item 
20542 Execute the program under the analysis conditions, i.e. with the desired
20543 input.
20545 @item 
20546 Analyze the results using the @code{gprof} tool.
20547 @end enumerate
20549 The following sections detail the different steps, and indicate how
20550 to interpret the results.
20552 @menu
20553 * Compilation for profiling:: 
20554 * Program execution:: 
20555 * Running gprof:: 
20556 * Interpretation of profiling results:: 
20558 @end menu
20560 @node Compilation for profiling,Program execution,,Profiling an Ada Program with gprof
20561 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id22}@anchor{192}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution compilation-for-profiling}@anchor{193}
20562 @subsubsection Compilation for profiling
20565 @geindex -pg (gcc)
20566 @geindex for profiling
20568 @geindex -pg (gnatlink)
20569 @geindex for profiling
20571 In order to profile a program the first step is to tell the compiler
20572 to generate the necessary profiling information. The compiler switch to be used
20573 is @code{-pg}, which must be added to other compilation switches. This
20574 switch needs to be specified both during compilation and link stages, and can
20575 be specified once when using gnatmake:
20577 @quotation
20579 @example
20580 $ gnatmake -f -pg -P my_project
20581 @end example
20582 @end quotation
20584 Note that only the objects that were compiled with the @code{-pg} switch will
20585 be profiled; if you need to profile your whole project, use the @code{-f}
20586 gnatmake switch to force full recompilation.
20588 @node Program execution,Running gprof,Compilation for profiling,Profiling an Ada Program with gprof
20589 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution program-execution}@anchor{194}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id23}@anchor{195}
20590 @subsubsection Program execution
20593 Once the program has been compiled for profiling, you can run it as usual.
20595 The only constraint imposed by profiling is that the program must terminate
20596 normally. An interrupted program (via a Ctrl-C, kill, etc.) will not be
20597 properly analyzed.
20599 Once the program completes execution, a data file called @code{gmon.out} is
20600 generated in the directory where the program was launched from. If this file
20601 already exists, it will be overwritten.
20603 @node Running gprof,Interpretation of profiling results,Program execution,Profiling an Ada Program with gprof
20604 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution running-gprof}@anchor{196}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id24}@anchor{197}
20605 @subsubsection Running gprof
20608 The @code{gprof} tool is called as follow:
20610 @quotation
20612 @example
20613 $ gprof my_prog gmon.out
20614 @end example
20615 @end quotation
20617 or simply:
20619 @quotation
20621 @example
20622 $  gprof my_prog
20623 @end example
20624 @end quotation
20626 The complete form of the gprof command line is the following:
20628 @quotation
20630 @example
20631 $ gprof [switches] [executable [data-file]]
20632 @end example
20633 @end quotation
20635 @code{gprof} supports numerous switches. The order of these
20636 switch does not matter. The full list of options can be found in
20637 the GNU Profiler User's Guide documentation that comes with this documentation.
20639 The following is the subset of those switches that is most relevant:
20641 @geindex --demangle (gprof)
20644 @table @asis
20646 @item @code{--demangle[=@emph{style}]}, @code{--no-demangle}
20648 These options control whether symbol names should be demangled when
20649 printing output.  The default is to demangle C++ symbols.  The
20650 @code{--no-demangle} option may be used to turn off demangling. Different
20651 compilers have different mangling styles.  The optional demangling style
20652 argument can be used to choose an appropriate demangling style for your
20653 compiler, in particular Ada symbols generated by GNAT can be demangled using
20654 @code{--demangle=gnat}.
20655 @end table
20657 @geindex -e (gprof)
20660 @table @asis
20662 @item @code{-e @emph{function_name}}
20664 The @code{-e @emph{function}} option tells @code{gprof} not to print
20665 information about the function @code{function_name} (and its
20666 children...) in the call graph.  The function will still be listed
20667 as a child of any functions that call it, but its index number will be
20668 shown as @code{[not printed]}.  More than one @code{-e} option may be
20669 given; only one @code{function_name} may be indicated with each @code{-e}
20670 option.
20671 @end table
20673 @geindex -E (gprof)
20676 @table @asis
20678 @item @code{-E @emph{function_name}}
20680 The @code{-E @emph{function}} option works like the @code{-e} option, but
20681 execution time spent in the function (and children who were not called from
20682 anywhere else), will not be used to compute the percentages-of-time for
20683 the call graph.  More than one @code{-E} option may be given; only one
20684 @code{function_name} may be indicated with each @code{-E`} option.
20685 @end table
20687 @geindex -f (gprof)
20690 @table @asis
20692 @item @code{-f @emph{function_name}}
20694 The @code{-f @emph{function}} option causes @code{gprof} to limit the
20695 call graph to the function @code{function_name} and its children (and
20696 their children...).  More than one @code{-f} option may be given;
20697 only one @code{function_name} may be indicated with each @code{-f}
20698 option.
20699 @end table
20701 @geindex -F (gprof)
20704 @table @asis
20706 @item @code{-F @emph{function_name}}
20708 The @code{-F @emph{function}} option works like the @code{-f} option, but
20709 only time spent in the function and its children (and their
20710 children...) will be used to determine total-time and
20711 percentages-of-time for the call graph.  More than one @code{-F} option
20712 may be given; only one @code{function_name} may be indicated with each
20713 @code{-F} option.  The @code{-F} option overrides the @code{-E} option.
20714 @end table
20716 @node Interpretation of profiling results,,Running gprof,Profiling an Ada Program with gprof
20717 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id25}@anchor{198}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution interpretation-of-profiling-results}@anchor{199}
20718 @subsubsection Interpretation of profiling results
20721 The results of the profiling analysis are represented by two arrays: the
20722 'flat profile' and the 'call graph'. Full documentation of those outputs
20723 can be found in the GNU Profiler User's Guide.
20725 The flat profile shows the time spent in each function of the program, and how
20726 many time it has been called. This allows you to locate easily the most
20727 time-consuming functions.
20729 The call graph shows, for each subprogram, the subprograms that call it,
20730 and the subprograms that it calls. It also provides an estimate of the time
20731 spent in each of those callers/called subprograms.
20733 @node Improving Performance,Overflow Check Handling in GNAT,Profiling,GNAT and Program Execution
20734 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution improving-performance}@anchor{26}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id26}@anchor{168}
20735 @section Improving Performance
20738 @geindex Improving performance
20740 This section presents several topics related to program performance.
20741 It first describes some of the tradeoffs that need to be considered
20742 and some of the techniques for making your program run faster.
20745 It then documents the unused subprogram/data elimination feature,
20746 which can reduce the size of program executables.
20748 @menu
20749 * Performance Considerations:: 
20750 * Text_IO Suggestions:: 
20751 * Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination:: 
20753 @end menu
20755 @node Performance Considerations,Text_IO Suggestions,,Improving Performance
20756 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution performance-considerations}@anchor{19a}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id27}@anchor{19b}
20757 @subsection Performance Considerations
20760 The GNAT system provides a number of options that allow a trade-off
20761 between
20764 @itemize *
20766 @item 
20767 performance of the generated code
20769 @item 
20770 speed of compilation
20772 @item 
20773 minimization of dependences and recompilation
20775 @item 
20776 the degree of run-time checking.
20777 @end itemize
20779 The defaults (if no options are selected) aim at improving the speed
20780 of compilation and minimizing dependences, at the expense of performance
20781 of the generated code:
20784 @itemize *
20786 @item 
20787 no optimization
20789 @item 
20790 no inlining of subprogram calls
20792 @item 
20793 all run-time checks enabled except overflow and elaboration checks
20794 @end itemize
20796 These options are suitable for most program development purposes. This
20797 section describes how you can modify these choices, and also provides
20798 some guidelines on debugging optimized code.
20800 @menu
20801 * Controlling Run-Time Checks:: 
20802 * Use of Restrictions:: 
20803 * Optimization Levels:: 
20804 * Debugging Optimized Code:: 
20805 * Inlining of Subprograms:: 
20806 * Floating_Point_Operations:: 
20807 * Vectorization of loops:: 
20808 * Other Optimization Switches:: 
20809 * Optimization and Strict Aliasing:: 
20810 * Aliased Variables and Optimization:: 
20811 * Atomic Variables and Optimization:: 
20812 * Passive Task Optimization:: 
20814 @end menu
20816 @node Controlling Run-Time Checks,Use of Restrictions,,Performance Considerations
20817 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id28}@anchor{19c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution controlling-run-time-checks}@anchor{19d}
20818 @subsubsection Controlling Run-Time Checks
20821 By default, GNAT generates all run-time checks, except stack overflow
20822 checks, and checks for access before elaboration on subprogram
20823 calls. The latter are not required in default mode, because all
20824 necessary checking is done at compile time.
20826 @geindex -gnatp (gcc)
20828 @geindex -gnato (gcc)
20830 The gnat switch, @code{-gnatp} allows this default to be modified. See
20831 @ref{f9,,Run-Time Checks}.
20833 Our experience is that the default is suitable for most development
20834 purposes.
20836 Elaboration checks are off by default, and also not needed by default, since
20837 GNAT uses a static elaboration analysis approach that avoids the need for
20838 run-time checking. This manual contains a full chapter discussing the issue
20839 of elaboration checks, and if the default is not satisfactory for your use,
20840 you should read this chapter.
20842 For validity checks, the minimal checks required by the Ada Reference
20843 Manual (for case statements and assignments to array elements) are on
20844 by default. These can be suppressed by use of the @code{-gnatVn} switch.
20845 Note that in Ada 83, there were no validity checks, so if the Ada 83 mode
20846 is acceptable (or when comparing GNAT performance with an Ada 83 compiler),
20847 it may be reasonable to routinely use @code{-gnatVn}. Validity checks
20848 are also suppressed entirely if @code{-gnatp} is used.
20850 @geindex Overflow checks
20852 @geindex Checks
20853 @geindex overflow
20855 @geindex Suppress
20857 @geindex Unsuppress
20859 @geindex pragma Suppress
20861 @geindex pragma Unsuppress
20863 Note that the setting of the switches controls the default setting of
20864 the checks. They may be modified using either @code{pragma Suppress} (to
20865 remove checks) or @code{pragma Unsuppress} (to add back suppressed
20866 checks) in the program source.
20868 @node Use of Restrictions,Optimization Levels,Controlling Run-Time Checks,Performance Considerations
20869 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id29}@anchor{19e}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution use-of-restrictions}@anchor{19f}
20870 @subsubsection Use of Restrictions
20873 The use of pragma Restrictions allows you to control which features are
20874 permitted in your program. Apart from the obvious point that if you avoid
20875 relatively expensive features like finalization (enforceable by the use
20876 of pragma Restrictions (No_Finalization), the use of this pragma does not
20877 affect the generated code in most cases.
20879 One notable exception to this rule is that the possibility of task abort
20880 results in some distributed overhead, particularly if finalization or
20881 exception handlers are used. The reason is that certain sections of code
20882 have to be marked as non-abortable.
20884 If you use neither the @code{abort} statement, nor asynchronous transfer
20885 of control (@code{select ... then abort}), then this distributed overhead
20886 is removed, which may have a general positive effect in improving
20887 overall performance.  Especially code involving frequent use of tasking
20888 constructs and controlled types will show much improved performance.
20889 The relevant restrictions pragmas are
20891 @quotation
20893 @example
20894 pragma Restrictions (No_Abort_Statements);
20895 pragma Restrictions (Max_Asynchronous_Select_Nesting => 0);
20896 @end example
20897 @end quotation
20899 It is recommended that these restriction pragmas be used if possible. Note
20900 that this also means that you can write code without worrying about the
20901 possibility of an immediate abort at any point.
20903 @node Optimization Levels,Debugging Optimized Code,Use of Restrictions,Performance Considerations
20904 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id30}@anchor{1a0}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution optimization-levels}@anchor{fc}
20905 @subsubsection Optimization Levels
20908 @geindex -O (gcc)
20910 Without any optimization option,
20911 the compiler's goal is to reduce the cost of
20912 compilation and to make debugging produce the expected results.
20913 Statements are independent: if you stop the program with a breakpoint between
20914 statements, you can then assign a new value to any variable or change
20915 the program counter to any other statement in the subprogram and get exactly
20916 the results you would expect from the source code.
20918 Turning on optimization makes the compiler attempt to improve the
20919 performance and/or code size at the expense of compilation time and
20920 possibly the ability to debug the program.
20922 If you use multiple
20923 -O options, with or without level numbers,
20924 the last such option is the one that is effective.
20926 The default is optimization off. This results in the fastest compile
20927 times, but GNAT makes absolutely no attempt to optimize, and the
20928 generated programs are considerably larger and slower than when
20929 optimization is enabled. You can use the
20930 @code{-O} switch (the permitted forms are @code{-O0}, @code{-O1}
20931 @code{-O2}, @code{-O3}, and @code{-Os})
20932 to @code{gcc} to control the optimization level:
20935 @itemize *
20937 @item 
20939 @table @asis
20941 @item @code{-O0}
20943 No optimization (the default);
20944 generates unoptimized code but has
20945 the fastest compilation time.
20947 Note that many other compilers do substantial optimization even
20948 if 'no optimization' is specified. With gcc, it is very unusual
20949 to use @code{-O0} for production if execution time is of any concern,
20950 since @code{-O0} means (almost) no optimization. This difference
20951 between gcc and other compilers should be kept in mind when
20952 doing performance comparisons.
20953 @end table
20955 @item 
20957 @table @asis
20959 @item @code{-O1}
20961 Moderate optimization;
20962 optimizes reasonably well but does not
20963 degrade compilation time significantly.
20964 @end table
20966 @item 
20968 @table @asis
20970 @item @code{-O2}
20972 Full optimization;
20973 generates highly optimized code and has
20974 the slowest compilation time.
20975 @end table
20977 @item 
20979 @table @asis
20981 @item @code{-O3}
20983 Full optimization as in @code{-O2};
20984 also uses more aggressive automatic inlining of subprograms within a unit
20985 (@ref{10f,,Inlining of Subprograms}) and attempts to vectorize loops.
20986 @end table
20988 @item 
20990 @table @asis
20992 @item @code{-Os}
20994 Optimize space usage (code and data) of resulting program.
20995 @end table
20996 @end itemize
20998 Higher optimization levels perform more global transformations on the
20999 program and apply more expensive analysis algorithms in order to generate
21000 faster and more compact code. The price in compilation time, and the
21001 resulting improvement in execution time,
21002 both depend on the particular application and the hardware environment.
21003 You should experiment to find the best level for your application.
21005 Since the precise set of optimizations done at each level will vary from
21006 release to release (and sometime from target to target), it is best to think
21007 of the optimization settings in general terms.
21008 See the @emph{Options That Control Optimization} section in
21009 @cite{Using the GNU Compiler Collection (GCC)}
21010 for details about
21011 the @code{-O} settings and a number of @code{-f} options that
21012 individually enable or disable specific optimizations.
21014 Unlike some other compilation systems, @code{gcc} has
21015 been tested extensively at all optimization levels. There are some bugs
21016 which appear only with optimization turned on, but there have also been
21017 bugs which show up only in @emph{unoptimized} code. Selecting a lower
21018 level of optimization does not improve the reliability of the code
21019 generator, which in practice is highly reliable at all optimization
21020 levels.
21022 Note regarding the use of @code{-O3}: The use of this optimization level
21023 ought not to be automatically preferred over that of level @code{-O2},
21024 since it often results in larger executables which may run more slowly.
21025 See further discussion of this point in @ref{10f,,Inlining of Subprograms}.
21027 @node Debugging Optimized Code,Inlining of Subprograms,Optimization Levels,Performance Considerations
21028 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution debugging-optimized-code}@anchor{1a1}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id31}@anchor{1a2}
21029 @subsubsection Debugging Optimized Code
21032 @geindex Debugging optimized code
21034 @geindex Optimization and debugging
21036 Although it is possible to do a reasonable amount of debugging at
21037 nonzero optimization levels,
21038 the higher the level the more likely that
21039 source-level constructs will have been eliminated by optimization.
21040 For example, if a loop is strength-reduced, the loop
21041 control variable may be completely eliminated and thus cannot be
21042 displayed in the debugger.
21043 This can only happen at @code{-O2} or @code{-O3}.
21044 Explicit temporary variables that you code might be eliminated at
21045 level @code{-O1} or higher.
21047 @geindex -g (gcc)
21049 The use of the @code{-g} switch,
21050 which is needed for source-level debugging,
21051 affects the size of the program executable on disk,
21052 and indeed the debugging information can be quite large.
21053 However, it has no effect on the generated code (and thus does not
21054 degrade performance)
21056 Since the compiler generates debugging tables for a compilation unit before
21057 it performs optimizations, the optimizing transformations may invalidate some
21058 of the debugging data.  You therefore need to anticipate certain
21059 anomalous situations that may arise while debugging optimized code.
21060 These are the most common cases:
21063 @itemize *
21065 @item 
21066 @emph{The 'hopping Program Counter':}  Repeated @code{step} or @code{next}
21067 commands show
21068 the PC bouncing back and forth in the code.  This may result from any of
21069 the following optimizations:
21072 @itemize -
21074 @item 
21075 @emph{Common subexpression elimination:} using a single instance of code for a
21076 quantity that the source computes several times.  As a result you
21077 may not be able to stop on what looks like a statement.
21079 @item 
21080 @emph{Invariant code motion:} moving an expression that does not change within a
21081 loop, to the beginning of the loop.
21083 @item 
21084 @emph{Instruction scheduling:} moving instructions so as to
21085 overlap loads and stores (typically) with other code, or in
21086 general to move computations of values closer to their uses. Often
21087 this causes you to pass an assignment statement without the assignment
21088 happening and then later bounce back to the statement when the
21089 value is actually needed.  Placing a breakpoint on a line of code
21090 and then stepping over it may, therefore, not always cause all the
21091 expected side-effects.
21092 @end itemize
21094 @item 
21095 @emph{The 'big leap':} More commonly known as @emph{cross-jumping}, in which
21096 two identical pieces of code are merged and the program counter suddenly
21097 jumps to a statement that is not supposed to be executed, simply because
21098 it (and the code following) translates to the same thing as the code
21099 that @emph{was} supposed to be executed.  This effect is typically seen in
21100 sequences that end in a jump, such as a @code{goto}, a @code{return}, or
21101 a @code{break} in a C @code{switch} statement.
21103 @item 
21104 @emph{The 'roving variable':} The symptom is an unexpected value in a variable.
21105 There are various reasons for this effect:
21108 @itemize -
21110 @item 
21111 In a subprogram prologue, a parameter may not yet have been moved to its
21112 'home'.
21114 @item 
21115 A variable may be dead, and its register re-used.  This is
21116 probably the most common cause.
21118 @item 
21119 As mentioned above, the assignment of a value to a variable may
21120 have been moved.
21122 @item 
21123 A variable may be eliminated entirely by value propagation or
21124 other means.  In this case, GCC may incorrectly generate debugging
21125 information for the variable
21126 @end itemize
21128 In general, when an unexpected value appears for a local variable or parameter
21129 you should first ascertain if that value was actually computed by
21130 your program, as opposed to being incorrectly reported by the debugger.
21131 Record fields or
21132 array elements in an object designated by an access value
21133 are generally less of a problem, once you have ascertained that the access
21134 value is sensible.
21135 Typically, this means checking variables in the preceding code and in the
21136 calling subprogram to verify that the value observed is explainable from other
21137 values (one must apply the procedure recursively to those
21138 other values); or re-running the code and stopping a little earlier
21139 (perhaps before the call) and stepping to better see how the variable obtained
21140 the value in question; or continuing to step @emph{from} the point of the
21141 strange value to see if code motion had simply moved the variable's
21142 assignments later.
21143 @end itemize
21145 In light of such anomalies, a recommended technique is to use @code{-O0}
21146 early in the software development cycle, when extensive debugging capabilities
21147 are most needed, and then move to @code{-O1} and later @code{-O2} as
21148 the debugger becomes less critical.
21149 Whether to use the @code{-g} switch in the release version is
21150 a release management issue.
21151 Note that if you use @code{-g} you can then use the @code{strip} program
21152 on the resulting executable,
21153 which removes both debugging information and global symbols.
21155 @node Inlining of Subprograms,Floating_Point_Operations,Debugging Optimized Code,Performance Considerations
21156 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id32}@anchor{1a3}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution inlining-of-subprograms}@anchor{10f}
21157 @subsubsection Inlining of Subprograms
21160 A call to a subprogram in the current unit is inlined if all the
21161 following conditions are met:
21164 @itemize *
21166 @item 
21167 The optimization level is at least @code{-O1}.
21169 @item 
21170 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
21171 and not contain something that @code{gcc} cannot support in inlined
21172 subprograms.
21174 @geindex pragma Inline
21176 @geindex Inline
21178 @item 
21179 Any one of the following applies: @code{pragma Inline} is applied to the
21180 subprogram; the subprogram is local to the unit and called once from
21181 within it; the subprogram is small and optimization level @code{-O2} is
21182 specified; optimization level @code{-O3} is specified.
21183 @end itemize
21185 Calls to subprograms in @emph{with}ed units are normally not inlined.
21186 To achieve actual inlining (that is, replacement of the call by the code
21187 in the body of the subprogram), the following conditions must all be true:
21190 @itemize *
21192 @item 
21193 The optimization level is at least @code{-O1}.
21195 @item 
21196 The called subprogram is suitable for inlining: It must be small enough
21197 and not contain something that @code{gcc} cannot support in inlined
21198 subprograms.
21200 @item 
21201 There is a @code{pragma Inline} for the subprogram.
21203 @item 
21204 The @code{-gnatn} switch is used on the command line.
21205 @end itemize
21207 Even if all these conditions are met, it may not be possible for
21208 the compiler to inline the call, due to the length of the body,
21209 or features in the body that make it impossible for the compiler
21210 to do the inlining.
21212 Note that specifying the @code{-gnatn} switch causes additional
21213 compilation dependencies. Consider the following:
21215 @quotation
21217 @example
21218 package R is
21219    procedure Q;
21220    pragma Inline (Q);
21221 end R;
21222 package body R is
21223    ...
21224 end R;
21226 with R;
21227 procedure Main is
21228 begin
21229    ...
21230    R.Q;
21231 end Main;
21232 @end example
21233 @end quotation
21235 With the default behavior (no @code{-gnatn} switch specified), the
21236 compilation of the @code{Main} procedure depends only on its own source,
21237 @code{main.adb}, and the spec of the package in file @code{r.ads}. This
21238 means that editing the body of @code{R} does not require recompiling
21239 @code{Main}.
21241 On the other hand, the call @code{R.Q} is not inlined under these
21242 circumstances. If the @code{-gnatn} switch is present when @code{Main}
21243 is compiled, the call will be inlined if the body of @code{Q} is small
21244 enough, but now @code{Main} depends on the body of @code{R} in
21245 @code{r.adb} as well as on the spec. This means that if this body is edited,
21246 the main program must be recompiled. Note that this extra dependency
21247 occurs whether or not the call is in fact inlined by @code{gcc}.
21249 The use of front end inlining with @code{-gnatN} generates similar
21250 additional dependencies.
21252 @geindex -fno-inline (gcc)
21254 Note: The @code{-fno-inline} switch overrides all other conditions and ensures that
21255 no inlining occurs, unless requested with pragma Inline_Always for @code{gcc}
21256 back-ends. The extra dependences resulting from @code{-gnatn} will still be active,
21257 even if this switch is used to suppress the resulting inlining actions.
21259 @geindex -fno-inline-functions (gcc)
21261 Note: The @code{-fno-inline-functions} switch can be used to prevent
21262 automatic inlining of subprograms if @code{-O3} is used.
21264 @geindex -fno-inline-small-functions (gcc)
21266 Note: The @code{-fno-inline-small-functions} switch can be used to prevent
21267 automatic inlining of small subprograms if @code{-O2} is used.
21269 @geindex -fno-inline-functions-called-once (gcc)
21271 Note: The @code{-fno-inline-functions-called-once} switch
21272 can be used to prevent inlining of subprograms local to the unit
21273 and called once from within it if @code{-O1} is used.
21275 Note regarding the use of @code{-O3}: @code{-gnatn} is made up of two
21276 sub-switches @code{-gnatn1} and @code{-gnatn2} that can be directly
21277 specified in lieu of it, @code{-gnatn} being translated into one of them
21278 based on the optimization level. With @code{-O2} or below, @code{-gnatn}
21279 is equivalent to @code{-gnatn1} which activates pragma @code{Inline} with
21280 moderate inlining across modules. With @code{-O3}, @code{-gnatn} is
21281 equivalent to @code{-gnatn2} which activates pragma @code{Inline} with
21282 full inlining across modules. If you have used pragma @code{Inline} in
21283 appropriate cases, then it is usually much better to use @code{-O2}
21284 and @code{-gnatn} and avoid the use of @code{-O3} which has the additional
21285 effect of inlining subprograms you did not think should be inlined. We have
21286 found that the use of @code{-O3} may slow down the compilation and increase
21287 the code size by performing excessive inlining, leading to increased
21288 instruction cache pressure from the increased code size and thus minor
21289 performance improvements. So the bottom line here is that you should not
21290 automatically assume that @code{-O3} is better than @code{-O2}, and
21291 indeed you should use @code{-O3} only if tests show that it actually
21292 improves performance for your program.
21294 @node Floating_Point_Operations,Vectorization of loops,Inlining of Subprograms,Performance Considerations
21295 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution floating-point-operations}@anchor{1a4}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id33}@anchor{1a5}
21296 @subsubsection Floating_Point_Operations
21299 @geindex Floating-Point Operations
21301 On almost all targets, GNAT maps Float and Long_Float to the 32-bit and
21302 64-bit standard IEEE floating-point representations, and operations will
21303 use standard IEEE arithmetic as provided by the processor. On most, but
21304 not all, architectures, the attribute Machine_Overflows is False for these
21305 types, meaning that the semantics of overflow is implementation-defined.
21306 In the case of GNAT, these semantics correspond to the normal IEEE
21307 treatment of infinities and NaN (not a number) values. For example,
21308 1.0 / 0.0 yields plus infinitiy and 0.0 / 0.0 yields a NaN. By
21309 avoiding explicit overflow checks, the performance is greatly improved
21310 on many targets. However, if required, floating-point overflow can be
21311 enabled by the use of the pragma Check_Float_Overflow.
21313 Another consideration that applies specifically to x86 32-bit
21314 architectures is which form of floating-point arithmetic is used.
21315 By default the operations use the old style x86 floating-point,
21316 which implements an 80-bit extended precision form (on these
21317 architectures the type Long_Long_Float corresponds to that form).
21318 In addition, generation of efficient code in this mode means that
21319 the extended precision form will be used for intermediate results.
21320 This may be helpful in improving the final precision of a complex
21321 expression. However it means that the results obtained on the x86
21322 will be different from those on other architectures, and for some
21323 algorithms, the extra intermediate precision can be detrimental.
21325 In addition to this old-style floating-point, all modern x86 chips
21326 implement an alternative floating-point operation model referred
21327 to as SSE2. In this model there is no extended form, and furthermore
21328 execution performance is significantly enhanced. To force GNAT to use
21329 this more modern form, use both of the switches:
21331 @quotation
21333 -msse2 -mfpmath=sse
21334 @end quotation
21336 A unit compiled with these switches will automatically use the more
21337 efficient SSE2 instruction set for Float and Long_Float operations.
21338 Note that the ABI has the same form for both floating-point models,
21339 so it is permissible to mix units compiled with and without these
21340 switches.
21342 @node Vectorization of loops,Other Optimization Switches,Floating_Point_Operations,Performance Considerations
21343 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id34}@anchor{1a6}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution vectorization-of-loops}@anchor{1a7}
21344 @subsubsection Vectorization of loops
21347 @geindex Optimization Switches
21349 You can take advantage of the auto-vectorizer present in the @code{gcc}
21350 back end to vectorize loops with GNAT.  The corresponding command line switch
21351 is @code{-ftree-vectorize} but, as it is enabled by default at @code{-O3}
21352 and other aggressive optimizations helpful for vectorization also are enabled
21353 by default at this level, using @code{-O3} directly is recommended.
21355 You also need to make sure that the target architecture features a supported
21356 SIMD instruction set.  For example, for the x86 architecture, you should at
21357 least specify @code{-msse2} to get significant vectorization (but you don't
21358 need to specify it for x86-64 as it is part of the base 64-bit architecture).
21359 Similarly, for the PowerPC architecture, you should specify @code{-maltivec}.
21361 The preferred loop form for vectorization is the @code{for} iteration scheme.
21362 Loops with a @code{while} iteration scheme can also be vectorized if they are
21363 very simple, but the vectorizer will quickly give up otherwise.  With either
21364 iteration scheme, the flow of control must be straight, in particular no
21365 @code{exit} statement may appear in the loop body.  The loop may however
21366 contain a single nested loop, if it can be vectorized when considered alone:
21368 @quotation
21370 @example
21371 A : array (1..4, 1..4) of Long_Float;
21372 S : array (1..4) of Long_Float;
21374 procedure Sum is
21375 begin
21376    for I in A'Range(1) loop
21377       for J in A'Range(2) loop
21378          S (I) := S (I) + A (I, J);
21379       end loop;
21380    end loop;
21381 end Sum;
21382 @end example
21383 @end quotation
21385 The vectorizable operations depend on the targeted SIMD instruction set, but
21386 the adding and some of the multiplying operators are generally supported, as
21387 well as the logical operators for modular types. Note that compiling
21388 with @code{-gnatp} might well reveal cases where some checks do thwart
21389 vectorization.
21391 Type conversions may also prevent vectorization if they involve semantics that
21392 are not directly supported by the code generator or the SIMD instruction set.
21393 A typical example is direct conversion from floating-point to integer types.
21394 The solution in this case is to use the following idiom:
21396 @quotation
21398 @example
21399 Integer (S'Truncation (F))
21400 @end example
21401 @end quotation
21403 if @code{S} is the subtype of floating-point object @code{F}.
21405 In most cases, the vectorizable loops are loops that iterate over arrays.
21406 All kinds of array types are supported, i.e. constrained array types with
21407 static bounds:
21409 @quotation
21411 @example
21412 type Array_Type is array (1 .. 4) of Long_Float;
21413 @end example
21414 @end quotation
21416 constrained array types with dynamic bounds:
21418 @quotation
21420 @example
21421 type Array_Type is array (1 .. Q.N) of Long_Float;
21423 type Array_Type is array (Q.K .. 4) of Long_Float;
21425 type Array_Type is array (Q.K .. Q.N) of Long_Float;
21426 @end example
21427 @end quotation
21429 or unconstrained array types:
21431 @quotation
21433 @example
21434 type Array_Type is array (Positive range <>) of Long_Float;
21435 @end example
21436 @end quotation
21438 The quality of the generated code decreases when the dynamic aspect of the
21439 array type increases, the worst code being generated for unconstrained array
21440 types.  This is so because, the less information the compiler has about the
21441 bounds of the array, the more fallback code it needs to generate in order to
21442 fix things up at run time.
21444 It is possible to specify that a given loop should be subject to vectorization
21445 preferably to other optimizations by means of pragma @code{Loop_Optimize}:
21447 @quotation
21449 @example
21450 pragma Loop_Optimize (Vector);
21451 @end example
21452 @end quotation
21454 placed immediately within the loop will convey the appropriate hint to the
21455 compiler for this loop.
21457 It is also possible to help the compiler generate better vectorized code
21458 for a given loop by asserting that there are no loop-carried dependencies
21459 in the loop.  Consider for example the procedure:
21461 @quotation
21463 @example
21464 type Arr is array (1 .. 4) of Long_Float;
21466 procedure Add (X, Y : not null access Arr; R : not null access Arr) is
21467 begin
21468   for I in Arr'Range loop
21469     R(I) := X(I) + Y(I);
21470   end loop;
21471 end;
21472 @end example
21473 @end quotation
21475 By default, the compiler cannot unconditionally vectorize the loop because
21476 assigning to a component of the array designated by R in one iteration could
21477 change the value read from the components of the array designated by X or Y
21478 in a later iteration.  As a result, the compiler will generate two versions
21479 of the loop in the object code, one vectorized and the other not vectorized,
21480 as well as a test to select the appropriate version at run time.  This can
21481 be overcome by another hint:
21483 @quotation
21485 @example
21486 pragma Loop_Optimize (Ivdep);
21487 @end example
21488 @end quotation
21490 placed immediately within the loop will tell the compiler that it can safely
21491 omit the non-vectorized version of the loop as well as the run-time test.
21493 @node Other Optimization Switches,Optimization and Strict Aliasing,Vectorization of loops,Performance Considerations
21494 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution other-optimization-switches}@anchor{1a8}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id35}@anchor{1a9}
21495 @subsubsection Other Optimization Switches
21498 @geindex Optimization Switches
21500 Since GNAT uses the @code{gcc} back end, all the specialized
21501 @code{gcc} optimization switches are potentially usable. These switches
21502 have not been extensively tested with GNAT but can generally be expected
21503 to work. Examples of switches in this category are @code{-funroll-loops}
21504 and the various target-specific @code{-m} options (in particular, it has
21505 been observed that @code{-march=xxx} can significantly improve performance
21506 on appropriate machines). For full details of these switches, see
21507 the @emph{Submodel Options} section in the @emph{Hardware Models and Configurations}
21508 chapter of @cite{Using the GNU Compiler Collection (GCC)}.
21510 @node Optimization and Strict Aliasing,Aliased Variables and Optimization,Other Optimization Switches,Performance Considerations
21511 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution optimization-and-strict-aliasing}@anchor{f3}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id36}@anchor{1aa}
21512 @subsubsection Optimization and Strict Aliasing
21515 @geindex Aliasing
21517 @geindex Strict Aliasing
21519 @geindex No_Strict_Aliasing
21521 The strong typing capabilities of Ada allow an optimizer to generate
21522 efficient code in situations where other languages would be forced to
21523 make worst case assumptions preventing such optimizations. Consider
21524 the following example:
21526 @quotation
21528 @example
21529 procedure R is
21530    type Int1 is new Integer;
21531    type Int2 is new Integer;
21532    type Int1A is access Int1;
21533    type Int2A is access Int2;
21534    Int1V : Int1A;
21535    Int2V : Int2A;
21536    ...
21538 begin
21539    ...
21540    for J in Data'Range loop
21541       if Data (J) = Int1V.all then
21542          Int2V.all := Int2V.all + 1;
21543       end if;
21544    end loop;
21545    ...
21546 end R;
21547 @end example
21548 @end quotation
21550 In this example, since the variable @code{Int1V} can only access objects
21551 of type @code{Int1}, and @code{Int2V} can only access objects of type
21552 @code{Int2}, there is no possibility that the assignment to
21553 @code{Int2V.all} affects the value of @code{Int1V.all}. This means that
21554 the compiler optimizer can "know" that the value @code{Int1V.all} is constant
21555 for all iterations of the loop and avoid the extra memory reference
21556 required to dereference it each time through the loop.
21558 This kind of optimization, called strict aliasing analysis, is
21559 triggered by specifying an optimization level of @code{-O2} or
21560 higher or @code{-Os} and allows GNAT to generate more efficient code
21561 when access values are involved.
21563 However, although this optimization is always correct in terms of
21564 the formal semantics of the Ada Reference Manual, difficulties can
21565 arise if features like @code{Unchecked_Conversion} are used to break
21566 the typing system. Consider the following complete program example:
21568 @quotation
21570 @example
21571 package p1 is
21572    type int1 is new integer;
21573    type int2 is new integer;
21574    type a1 is access int1;
21575    type a2 is access int2;
21576 end p1;
21578 with p1; use p1;
21579 package p2 is
21580    function to_a2 (Input : a1) return a2;
21581 end p2;
21583 with Unchecked_Conversion;
21584 package body p2 is
21585    function to_a2 (Input : a1) return a2 is
21586       function to_a2u is
21587         new Unchecked_Conversion (a1, a2);
21588    begin
21589       return to_a2u (Input);
21590    end to_a2;
21591 end p2;
21593 with p2; use p2;
21594 with p1; use p1;
21595 with Text_IO; use Text_IO;
21596 procedure m is
21597    v1 : a1 := new int1;
21598    v2 : a2 := to_a2 (v1);
21599 begin
21600    v1.all := 1;
21601    v2.all := 0;
21602    put_line (int1'image (v1.all));
21603 end;
21604 @end example
21605 @end quotation
21607 This program prints out 0 in @code{-O0} or @code{-O1}
21608 mode, but it prints out 1 in @code{-O2} mode. That's
21609 because in strict aliasing mode, the compiler can and
21610 does assume that the assignment to @code{v2.all} could not
21611 affect the value of @code{v1.all}, since different types
21612 are involved.
21614 This behavior is not a case of non-conformance with the standard, since
21615 the Ada RM specifies that an unchecked conversion where the resulting
21616 bit pattern is not a correct value of the target type can result in an
21617 abnormal value and attempting to reference an abnormal value makes the
21618 execution of a program erroneous.  That's the case here since the result
21619 does not point to an object of type @code{int2}.  This means that the
21620 effect is entirely unpredictable.
21622 However, although that explanation may satisfy a language
21623 lawyer, in practice an applications programmer expects an
21624 unchecked conversion involving pointers to create true
21625 aliases and the behavior of printing 1 seems plain wrong.
21626 In this case, the strict aliasing optimization is unwelcome.
21628 Indeed the compiler recognizes this possibility, and the
21629 unchecked conversion generates a warning:
21631 @quotation
21633 @example
21634 p2.adb:5:07: warning: possible aliasing problem with type "a2"
21635 p2.adb:5:07: warning: use -fno-strict-aliasing switch for references
21636 p2.adb:5:07: warning:  or use "pragma No_Strict_Aliasing (a2);"
21637 @end example
21638 @end quotation
21640 Unfortunately the problem is recognized when compiling the body of
21641 package @code{p2}, but the actual "bad" code is generated while
21642 compiling the body of @code{m} and this latter compilation does not see
21643 the suspicious @code{Unchecked_Conversion}.
21645 As implied by the warning message, there are approaches you can use to
21646 avoid the unwanted strict aliasing optimization in a case like this.
21648 One possibility is to simply avoid the use of @code{-O2}, but
21649 that is a bit drastic, since it throws away a number of useful
21650 optimizations that do not involve strict aliasing assumptions.
21652 A less drastic approach is to compile the program using the
21653 option @code{-fno-strict-aliasing}. Actually it is only the
21654 unit containing the dereferencing of the suspicious pointer
21655 that needs to be compiled. So in this case, if we compile
21656 unit @code{m} with this switch, then we get the expected
21657 value of zero printed. Analyzing which units might need
21658 the switch can be painful, so a more reasonable approach
21659 is to compile the entire program with options @code{-O2}
21660 and @code{-fno-strict-aliasing}. If the performance is
21661 satisfactory with this combination of options, then the
21662 advantage is that the entire issue of possible "wrong"
21663 optimization due to strict aliasing is avoided.
21665 To avoid the use of compiler switches, the configuration
21666 pragma @code{No_Strict_Aliasing} with no parameters may be
21667 used to specify that for all access types, the strict
21668 aliasing optimization should be suppressed.
21670 However, these approaches are still overkill, in that they causes
21671 all manipulations of all access values to be deoptimized. A more
21672 refined approach is to concentrate attention on the specific
21673 access type identified as problematic.
21675 First, if a careful analysis of uses of the pointer shows
21676 that there are no possible problematic references, then
21677 the warning can be suppressed by bracketing the
21678 instantiation of @code{Unchecked_Conversion} to turn
21679 the warning off:
21681 @quotation
21683 @example
21684 pragma Warnings (Off);
21685 function to_a2u is
21686   new Unchecked_Conversion (a1, a2);
21687 pragma Warnings (On);
21688 @end example
21689 @end quotation
21691 Of course that approach is not appropriate for this particular
21692 example, since indeed there is a problematic reference. In this
21693 case we can take one of two other approaches.
21695 The first possibility is to move the instantiation of unchecked
21696 conversion to the unit in which the type is declared. In
21697 this example, we would move the instantiation of
21698 @code{Unchecked_Conversion} from the body of package
21699 @code{p2} to the spec of package @code{p1}. Now the
21700 warning disappears. That's because any use of the
21701 access type knows there is a suspicious unchecked
21702 conversion, and the strict aliasing optimization
21703 is automatically suppressed for the type.
21705 If it is not practical to move the unchecked conversion to the same unit
21706 in which the destination access type is declared (perhaps because the
21707 source type is not visible in that unit), you may use pragma
21708 @code{No_Strict_Aliasing} for the type. This pragma must occur in the
21709 same declarative sequence as the declaration of the access type:
21711 @quotation
21713 @example
21714 type a2 is access int2;
21715 pragma No_Strict_Aliasing (a2);
21716 @end example
21717 @end quotation
21719 Here again, the compiler now knows that the strict aliasing optimization
21720 should be suppressed for any reference to type @code{a2} and the
21721 expected behavior is obtained.
21723 Finally, note that although the compiler can generate warnings for
21724 simple cases of unchecked conversions, there are tricker and more
21725 indirect ways of creating type incorrect aliases which the compiler
21726 cannot detect. Examples are the use of address overlays and unchecked
21727 conversions involving composite types containing access types as
21728 components. In such cases, no warnings are generated, but there can
21729 still be aliasing problems. One safe coding practice is to forbid the
21730 use of address clauses for type overlaying, and to allow unchecked
21731 conversion only for primitive types. This is not really a significant
21732 restriction since any possible desired effect can be achieved by
21733 unchecked conversion of access values.
21735 The aliasing analysis done in strict aliasing mode can certainly
21736 have significant benefits. We have seen cases of large scale
21737 application code where the time is increased by up to 5% by turning
21738 this optimization off. If you have code that includes significant
21739 usage of unchecked conversion, you might want to just stick with
21740 @code{-O1} and avoid the entire issue. If you get adequate
21741 performance at this level of optimization level, that's probably
21742 the safest approach. If tests show that you really need higher
21743 levels of optimization, then you can experiment with @code{-O2}
21744 and @code{-O2 -fno-strict-aliasing} to see how much effect this
21745 has on size and speed of the code. If you really need to use
21746 @code{-O2} with strict aliasing in effect, then you should
21747 review any uses of unchecked conversion of access types,
21748 particularly if you are getting the warnings described above.
21750 @node Aliased Variables and Optimization,Atomic Variables and Optimization,Optimization and Strict Aliasing,Performance Considerations
21751 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id37}@anchor{1ab}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution aliased-variables-and-optimization}@anchor{1ac}
21752 @subsubsection Aliased Variables and Optimization
21755 @geindex Aliasing
21757 There are scenarios in which programs may
21758 use low level techniques to modify variables
21759 that otherwise might be considered to be unassigned. For example,
21760 a variable can be passed to a procedure by reference, which takes
21761 the address of the parameter and uses the address to modify the
21762 variable's value, even though it is passed as an IN parameter.
21763 Consider the following example:
21765 @quotation
21767 @example
21768 procedure P is
21769    Max_Length : constant Natural := 16;
21770    type Char_Ptr is access all Character;
21772    procedure Get_String(Buffer: Char_Ptr; Size : Integer);
21773    pragma Import (C, Get_String, "get_string");
21775    Name : aliased String (1 .. Max_Length) := (others => ' ');
21776    Temp : Char_Ptr;
21778    function Addr (S : String) return Char_Ptr is
21779       function To_Char_Ptr is
21780         new Ada.Unchecked_Conversion (System.Address, Char_Ptr);
21781    begin
21782       return To_Char_Ptr (S (S'First)'Address);
21783    end;
21785 begin
21786    Temp := Addr (Name);
21787    Get_String (Temp, Max_Length);
21788 end;
21789 @end example
21790 @end quotation
21792 where Get_String is a C function that uses the address in Temp to
21793 modify the variable @code{Name}. This code is dubious, and arguably
21794 erroneous, and the compiler would be entitled to assume that
21795 @code{Name} is never modified, and generate code accordingly.
21797 However, in practice, this would cause some existing code that
21798 seems to work with no optimization to start failing at high
21799 levels of optimzization.
21801 What the compiler does for such cases is to assume that marking
21802 a variable as aliased indicates that some "funny business" may
21803 be going on. The optimizer recognizes the aliased keyword and
21804 inhibits optimizations that assume the value cannot be assigned.
21805 This means that the above example will in fact "work" reliably,
21806 that is, it will produce the expected results.
21808 @node Atomic Variables and Optimization,Passive Task Optimization,Aliased Variables and Optimization,Performance Considerations
21809 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution atomic-variables-and-optimization}@anchor{1ad}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id38}@anchor{1ae}
21810 @subsubsection Atomic Variables and Optimization
21813 @geindex Atomic
21815 There are two considerations with regard to performance when
21816 atomic variables are used.
21818 First, the RM only guarantees that access to atomic variables
21819 be atomic, it has nothing to say about how this is achieved,
21820 though there is a strong implication that this should not be
21821 achieved by explicit locking code. Indeed GNAT will never
21822 generate any locking code for atomic variable access (it will
21823 simply reject any attempt to make a variable or type atomic
21824 if the atomic access cannot be achieved without such locking code).
21826 That being said, it is important to understand that you cannot
21827 assume that the entire variable will always be accessed. Consider
21828 this example:
21830 @quotation
21832 @example
21833 type R is record
21834    A,B,C,D : Character;
21835 end record;
21836 for R'Size use 32;
21837 for R'Alignment use 4;
21839 RV : R;
21840 pragma Atomic (RV);
21841 X : Character;
21843 X := RV.B;
21844 @end example
21845 @end quotation
21847 You cannot assume that the reference to @code{RV.B}
21848 will read the entire 32-bit
21849 variable with a single load instruction. It is perfectly legitimate if
21850 the hardware allows it to do a byte read of just the B field. This read
21851 is still atomic, which is all the RM requires. GNAT can and does take
21852 advantage of this, depending on the architecture and optimization level.
21853 Any assumption to the contrary is non-portable and risky. Even if you
21854 examine the assembly language and see a full 32-bit load, this might
21855 change in a future version of the compiler.
21857 If your application requires that all accesses to @code{RV} in this
21858 example be full 32-bit loads, you need to make a copy for the access
21859 as in:
21861 @quotation
21863 @example
21864 declare
21865    RV_Copy : constant R := RV;
21866 begin
21867    X := RV_Copy.B;
21868 end;
21869 @end example
21870 @end quotation
21872 Now the reference to RV must read the whole variable.
21873 Actually one can imagine some compiler which figures
21874 out that the whole copy is not required (because only
21875 the B field is actually accessed), but GNAT
21876 certainly won't do that, and we don't know of any
21877 compiler that would not handle this right, and the
21878 above code will in practice work portably across
21879 all architectures (that permit the Atomic declaration).
21881 The second issue with atomic variables has to do with
21882 the possible requirement of generating synchronization
21883 code. For more details on this, consult the sections on
21884 the pragmas Enable/Disable_Atomic_Synchronization in the
21885 GNAT Reference Manual. If performance is critical, and
21886 such synchronization code is not required, it may be
21887 useful to disable it.
21889 @node Passive Task Optimization,,Atomic Variables and Optimization,Performance Considerations
21890 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution passive-task-optimization}@anchor{1af}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id39}@anchor{1b0}
21891 @subsubsection Passive Task Optimization
21894 @geindex Passive Task
21896 A passive task is one which is sufficiently simple that
21897 in theory a compiler could recognize it an implement it
21898 efficiently without creating a new thread. The original design
21899 of Ada 83 had in mind this kind of passive task optimization, but
21900 only a few Ada 83 compilers attempted it. The problem was that
21901 it was difficult to determine the exact conditions under which
21902 the optimization was possible. The result is a very fragile
21903 optimization where a very minor change in the program can
21904 suddenly silently make a task non-optimizable.
21906 With the revisiting of this issue in Ada 95, there was general
21907 agreement that this approach was fundamentally flawed, and the
21908 notion of protected types was introduced. When using protected
21909 types, the restrictions are well defined, and you KNOW that the
21910 operations will be optimized, and furthermore this optimized
21911 performance is fully portable.
21913 Although it would theoretically be possible for GNAT to attempt to
21914 do this optimization, but it really doesn't make sense in the
21915 context of Ada 95, and none of the Ada 95 compilers implement
21916 this optimization as far as we know. In particular GNAT never
21917 attempts to perform this optimization.
21919 In any new Ada 95 code that is written, you should always
21920 use protected types in place of tasks that might be able to
21921 be optimized in this manner.
21922 Of course this does not help if you have legacy Ada 83 code
21923 that depends on this optimization, but it is unusual to encounter
21924 a case where the performance gains from this optimization
21925 are significant.
21927 Your program should work correctly without this optimization. If
21928 you have performance problems, then the most practical
21929 approach is to figure out exactly where these performance problems
21930 arise, and update those particular tasks to be protected types. Note
21931 that typically clients of the tasks who call entries, will not have
21932 to be modified, only the task definition itself.
21934 @node Text_IO Suggestions,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination,Performance Considerations,Improving Performance
21935 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution text-io-suggestions}@anchor{1b1}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id40}@anchor{1b2}
21936 @subsection @code{Text_IO} Suggestions
21939 @geindex Text_IO and performance
21941 The @code{Ada.Text_IO} package has fairly high overheads due in part to
21942 the requirement of maintaining page and line counts. If performance
21943 is critical, a recommendation is to use @code{Stream_IO} instead of
21944 @code{Text_IO} for volume output, since this package has less overhead.
21946 If @code{Text_IO} must be used, note that by default output to the standard
21947 output and standard error files is unbuffered (this provides better
21948 behavior when output statements are used for debugging, or if the
21949 progress of a program is observed by tracking the output, e.g. by
21950 using the Unix @emph{tail -f} command to watch redirected output.
21952 If you are generating large volumes of output with @code{Text_IO} and
21953 performance is an important factor, use a designated file instead
21954 of the standard output file, or change the standard output file to
21955 be buffered using @code{Interfaces.C_Streams.setvbuf}.
21957 @node Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination,,Text_IO Suggestions,Improving Performance
21958 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id41}@anchor{1b3}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution reducing-size-of-executables-with-unused-subprogram-data-elimination}@anchor{1b4}
21959 @subsection Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
21962 @geindex Uunused subprogram/data elimination
21964 This section describes how you can eliminate unused subprograms and data from
21965 your executable just by setting options at compilation time.
21967 @menu
21968 * About unused subprogram/data elimination:: 
21969 * Compilation options:: 
21970 * Example of unused subprogram/data elimination:: 
21972 @end menu
21974 @node About unused subprogram/data elimination,Compilation options,,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
21975 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id42}@anchor{1b5}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution about-unused-subprogram-data-elimination}@anchor{1b6}
21976 @subsubsection About unused subprogram/data elimination
21979 By default, an executable contains all code and data of its composing objects
21980 (directly linked or coming from statically linked libraries), even data or code
21981 never used by this executable.
21983 This feature will allow you to eliminate such unused code from your
21984 executable, making it smaller (in disk and in memory).
21986 This functionality is available on all Linux platforms except for the IA-64
21987 architecture and on all cross platforms using the ELF binary file format.
21988 In both cases GNU binutils version 2.16 or later are required to enable it.
21990 @node Compilation options,Example of unused subprogram/data elimination,About unused subprogram/data elimination,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
21991 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id43}@anchor{1b7}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution compilation-options}@anchor{1b8}
21992 @subsubsection Compilation options
21995 The operation of eliminating the unused code and data from the final executable
21996 is directly performed by the linker.
21998 @geindex -ffunction-sections (gcc)
22000 @geindex -fdata-sections (gcc)
22002 In order to do this, it has to work with objects compiled with the
22003 following options:
22004 @code{-ffunction-sections} @code{-fdata-sections}.
22006 These options are usable with C and Ada files.
22007 They will place respectively each
22008 function or data in a separate section in the resulting object file.
22010 Once the objects and static libraries are created with these options, the
22011 linker can perform the dead code elimination. You can do this by setting
22012 the @code{-Wl,--gc-sections} option to gcc command or in the
22013 @code{-largs} section of @code{gnatmake}. This will perform a
22014 garbage collection of code and data never referenced.
22016 If the linker performs a partial link (@code{-r} linker option), then you
22017 will need to provide the entry point using the @code{-e} / @code{--entry}
22018 linker option.
22020 Note that objects compiled without the @code{-ffunction-sections} and
22021 @code{-fdata-sections} options can still be linked with the executable.
22022 However, no dead code elimination will be performed on those objects (they will
22023 be linked as is).
22025 The GNAT static library is now compiled with -ffunction-sections and
22026 -fdata-sections on some platforms. This allows you to eliminate the unused code
22027 and data of the GNAT library from your executable.
22029 @node Example of unused subprogram/data elimination,,Compilation options,Reducing Size of Executables with Unused Subprogram/Data Elimination
22030 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution example-of-unused-subprogram-data-elimination}@anchor{1b9}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id44}@anchor{1ba}
22031 @subsubsection Example of unused subprogram/data elimination
22034 Here is a simple example:
22036 @quotation
22038 @example
22039 with Aux;
22041 procedure Test is
22042 begin
22043    Aux.Used (10);
22044 end Test;
22046 package Aux is
22047    Used_Data   : Integer;
22048    Unused_Data : Integer;
22050    procedure Used   (Data : Integer);
22051    procedure Unused (Data : Integer);
22052 end Aux;
22054 package body Aux is
22055    procedure Used (Data : Integer) is
22056    begin
22057       Used_Data := Data;
22058    end Used;
22060    procedure Unused (Data : Integer) is
22061    begin
22062       Unused_Data := Data;
22063    end Unused;
22064 end Aux;
22065 @end example
22066 @end quotation
22068 @code{Unused} and @code{Unused_Data} are never referenced in this code
22069 excerpt, and hence they may be safely removed from the final executable.
22071 @quotation
22073 @example
22074 $ gnatmake test
22076 $ nm test | grep used
22077 020015f0 T aux__unused
22078 02005d88 B aux__unused_data
22079 020015cc T aux__used
22080 02005d84 B aux__used_data
22082 $ gnatmake test -cargs -fdata-sections -ffunction-sections \\
22083      -largs -Wl,--gc-sections
22085 $ nm test | grep used
22086 02005350 T aux__used
22087 0201ffe0 B aux__used_data
22088 @end example
22089 @end quotation
22091 It can be observed that the procedure @code{Unused} and the object
22092 @code{Unused_Data} are removed by the linker when using the
22093 appropriate options.
22095 @geindex Overflow checks
22097 @geindex Checks (overflow)
22100 @node Overflow Check Handling in GNAT,Performing Dimensionality Analysis in GNAT,Improving Performance,GNAT and Program Execution
22101 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id50}@anchor{169}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution overflow-check-handling-in-gnat}@anchor{27}
22102 @section Overflow Check Handling in GNAT
22105 This section explains how to control the handling of overflow checks.
22107 @menu
22108 * Background:: 
22109 * Management of Overflows in GNAT:: 
22110 * Specifying the Desired Mode:: 
22111 * Default Settings:: 
22112 * Implementation Notes:: 
22114 @end menu
22116 @node Background,Management of Overflows in GNAT,,Overflow Check Handling in GNAT
22117 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id51}@anchor{1bb}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution background}@anchor{1bc}
22118 @subsection Background
22121 Overflow checks are checks that the compiler may make to ensure
22122 that intermediate results are not out of range. For example:
22124 @quotation
22126 @example
22127 A : Integer;
22129 A := A + 1;
22130 @end example
22131 @end quotation
22133 If @code{A} has the value @code{Integer'Last}, then the addition may cause
22134 overflow since the result is out of range of the type @code{Integer}.
22135 In this case @code{Constraint_Error} will be raised if checks are
22136 enabled.
22138 A trickier situation arises in examples like the following:
22140 @quotation
22142 @example
22143 A, C : Integer;
22145 A := (A + 1) + C;
22146 @end example
22147 @end quotation
22149 where @code{A} is @code{Integer'Last} and @code{C} is @code{-1}.
22150 Now the final result of the expression on the right hand side is
22151 @code{Integer'Last} which is in range, but the question arises whether the
22152 intermediate addition of @code{(A + 1)} raises an overflow error.
22154 The (perhaps surprising) answer is that the Ada language
22155 definition does not answer this question. Instead it leaves
22156 it up to the implementation to do one of two things if overflow
22157 checks are enabled.
22160 @itemize *
22162 @item 
22163 raise an exception (@code{Constraint_Error}), or
22165 @item 
22166 yield the correct mathematical result which is then used in
22167 subsequent operations.
22168 @end itemize
22170 If the compiler chooses the first approach, then the assignment of this
22171 example will indeed raise @code{Constraint_Error} if overflow checking is
22172 enabled, or result in erroneous execution if overflow checks are suppressed.
22174 But if the compiler
22175 chooses the second approach, then it can perform both additions yielding
22176 the correct mathematical result, which is in range, so no exception
22177 will be raised, and the right result is obtained, regardless of whether
22178 overflow checks are suppressed.
22180 Note that in the first example an
22181 exception will be raised in either case, since if the compiler
22182 gives the correct mathematical result for the addition, it will
22183 be out of range of the target type of the assignment, and thus
22184 fails the range check.
22186 This lack of specified behavior in the handling of overflow for
22187 intermediate results is a source of non-portability, and can thus
22188 be problematic when programs are ported. Most typically this arises
22189 in a situation where the original compiler did not raise an exception,
22190 and then the application is moved to a compiler where the check is
22191 performed on the intermediate result and an unexpected exception is
22192 raised.
22194 Furthermore, when using Ada 2012's preconditions and other
22195 assertion forms, another issue arises. Consider:
22197 @quotation
22199 @example
22200 procedure P (A, B : Integer) with
22201   Pre => A + B <= Integer'Last;
22202 @end example
22203 @end quotation
22205 One often wants to regard arithmetic in a context like this from
22206 a mathematical point of view. So for example, if the two actual parameters
22207 for a call to @code{P} are both @code{Integer'Last}, then
22208 the precondition should be regarded as False. If we are executing
22209 in a mode with run-time checks enabled for preconditions, then we would
22210 like this precondition to fail, rather than raising an exception
22211 because of the intermediate overflow.
22213 However, the language definition leaves the specification of
22214 whether the above condition fails (raising @code{Assert_Error}) or
22215 causes an intermediate overflow (raising @code{Constraint_Error})
22216 up to the implementation.
22218 The situation is worse in a case such as the following:
22220 @quotation
22222 @example
22223 procedure Q (A, B, C : Integer) with
22224   Pre => A + B + C <= Integer'Last;
22225 @end example
22226 @end quotation
22228 Consider the call
22230 @quotation
22232 @example
22233 Q (A => Integer'Last, B => 1, C => -1);
22234 @end example
22235 @end quotation
22237 From a mathematical point of view the precondition
22238 is True, but at run time we may (but are not guaranteed to) get an
22239 exception raised because of the intermediate overflow (and we really
22240 would prefer this precondition to be considered True at run time).
22242 @node Management of Overflows in GNAT,Specifying the Desired Mode,Background,Overflow Check Handling in GNAT
22243 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution management-of-overflows-in-gnat}@anchor{1bd}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id52}@anchor{1be}
22244 @subsection Management of Overflows in GNAT
22247 To deal with the portability issue, and with the problem of
22248 mathematical versus run-time interpretation of the expressions in
22249 assertions, GNAT provides comprehensive control over the handling
22250 of intermediate overflow. GNAT can operate in three modes, and
22251 furthemore, permits separate selection of operating modes for
22252 the expressions within assertions (here the term 'assertions'
22253 is used in the technical sense, which includes preconditions and so forth)
22254 and for expressions appearing outside assertions.
22256 The three modes are:
22259 @itemize *
22261 @item 
22262 @emph{Use base type for intermediate operations} (@code{STRICT})
22264 In this mode, all intermediate results for predefined arithmetic
22265 operators are computed using the base type, and the result must
22266 be in range of the base type. If this is not the
22267 case then either an exception is raised (if overflow checks are
22268 enabled) or the execution is erroneous (if overflow checks are suppressed).
22269 This is the normal default mode.
22271 @item 
22272 @emph{Most intermediate overflows avoided} (@code{MINIMIZED})
22274 In this mode, the compiler attempts to avoid intermediate overflows by
22275 using a larger integer type, typically @code{Long_Long_Integer},
22276 as the type in which arithmetic is
22277 performed for predefined arithmetic operators. This may be slightly more
22278 expensive at
22279 run time (compared to suppressing intermediate overflow checks), though
22280 the cost is negligible on modern 64-bit machines. For the examples given
22281 earlier, no intermediate overflows would have resulted in exceptions,
22282 since the intermediate results are all in the range of
22283 @code{Long_Long_Integer} (typically 64-bits on nearly all implementations
22284 of GNAT). In addition, if checks are enabled, this reduces the number of
22285 checks that must be made, so this choice may actually result in an
22286 improvement in space and time behavior.
22288 However, there are cases where @code{Long_Long_Integer} is not large
22289 enough, consider the following example:
22291 @quotation
22293 @example
22294 procedure R (A, B, C, D : Integer) with
22295   Pre => (A**2 * B**2) / (C**2 * D**2) <= 10;
22296 @end example
22297 @end quotation
22299 where @code{A} = @code{B} = @code{C} = @code{D} = @code{Integer'Last}.
22300 Now the intermediate results are
22301 out of the range of @code{Long_Long_Integer} even though the final result
22302 is in range and the precondition is True (from a mathematical point
22303 of view). In such a case, operating in this mode, an overflow occurs
22304 for the intermediate computation (which is why this mode
22305 says @emph{most} intermediate overflows are avoided). In this case,
22306 an exception is raised if overflow checks are enabled, and the
22307 execution is erroneous if overflow checks are suppressed.
22309 @item 
22310 @emph{All intermediate overflows avoided} (@code{ELIMINATED})
22312 In this mode, the compiler  avoids all intermediate overflows
22313 by using arbitrary precision arithmetic as required. In this
22314 mode, the above example with @code{A**2 * B**2} would
22315 not cause intermediate overflow, because the intermediate result
22316 would be evaluated using sufficient precision, and the result
22317 of evaluating the precondition would be True.
22319 This mode has the advantage of avoiding any intermediate
22320 overflows, but at the expense of significant run-time overhead,
22321 including the use of a library (included automatically in this
22322 mode) for multiple-precision arithmetic.
22324 This mode provides cleaner semantics for assertions, since now
22325 the run-time behavior emulates true arithmetic behavior for the
22326 predefined arithmetic operators, meaning that there is never a
22327 conflict between the mathematical view of the assertion, and its
22328 run-time behavior.
22330 Note that in this mode, the behavior is unaffected by whether or
22331 not overflow checks are suppressed, since overflow does not occur.
22332 It is possible for gigantic intermediate expressions to raise
22333 @code{Storage_Error} as a result of attempting to compute the
22334 results of such expressions (e.g. @code{Integer'Last ** Integer'Last})
22335 but overflow is impossible.
22336 @end itemize
22338 Note that these modes apply only to the evaluation of predefined
22339 arithmetic, membership, and comparison operators for signed integer
22340 arithmetic.
22342 For fixed-point arithmetic, checks can be suppressed. But if checks
22343 are enabled
22344 then fixed-point values are always checked for overflow against the
22345 base type for intermediate expressions (that is such checks always
22346 operate in the equivalent of @code{STRICT} mode).
22348 For floating-point, on nearly all architectures, @code{Machine_Overflows}
22349 is False, and IEEE infinities are generated, so overflow exceptions
22350 are never raised. If you want to avoid infinities, and check that
22351 final results of expressions are in range, then you can declare a
22352 constrained floating-point type, and range checks will be carried
22353 out in the normal manner (with infinite values always failing all
22354 range checks).
22356 @node Specifying the Desired Mode,Default Settings,Management of Overflows in GNAT,Overflow Check Handling in GNAT
22357 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution specifying-the-desired-mode}@anchor{f8}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id53}@anchor{1bf}
22358 @subsection Specifying the Desired Mode
22361 @geindex pragma Overflow_Mode
22363 The desired mode of for handling intermediate overflow can be specified using
22364 either the @code{Overflow_Mode} pragma or an equivalent compiler switch.
22365 The pragma has the form
22367 @quotation
22369 @example
22370 pragma Overflow_Mode ([General =>] MODE [, [Assertions =>] MODE]);
22371 @end example
22372 @end quotation
22374 where @code{MODE} is one of
22377 @itemize *
22379 @item 
22380 @code{STRICT}:  intermediate overflows checked (using base type)
22382 @item 
22383 @code{MINIMIZED}: minimize intermediate overflows
22385 @item 
22386 @code{ELIMINATED}: eliminate intermediate overflows
22387 @end itemize
22389 The case is ignored, so @code{MINIMIZED}, @code{Minimized} and
22390 @code{minimized} all have the same effect.
22392 If only the @code{General} parameter is present, then the given @code{MODE} applies
22393 to expressions both within and outside assertions. If both arguments
22394 are present, then @code{General} applies to expressions outside assertions,
22395 and @code{Assertions} applies to expressions within assertions. For example:
22397 @quotation
22399 @example
22400 pragma Overflow_Mode
22401   (General => Minimized, Assertions => Eliminated);
22402 @end example
22403 @end quotation
22405 specifies that general expressions outside assertions be evaluated
22406 in 'minimize intermediate overflows' mode, and expressions within
22407 assertions be evaluated in 'eliminate intermediate overflows' mode.
22408 This is often a reasonable choice, avoiding excessive overhead
22409 outside assertions, but assuring a high degree of portability
22410 when importing code from another compiler, while incurring
22411 the extra overhead for assertion expressions to ensure that
22412 the behavior at run time matches the expected mathematical
22413 behavior.
22415 The @code{Overflow_Mode} pragma has the same scoping and placement
22416 rules as pragma @code{Suppress}, so it can occur either as a
22417 configuration pragma, specifying a default for the whole
22418 program, or in a declarative scope, where it applies to the
22419 remaining declarations and statements in that scope.
22421 Note that pragma @code{Overflow_Mode} does not affect whether
22422 overflow checks are enabled or suppressed. It only controls the
22423 method used to compute intermediate values. To control whether
22424 overflow checking is enabled or suppressed, use pragma @code{Suppress}
22425 or @code{Unsuppress} in the usual manner.
22427 @geindex -gnato? (gcc)
22429 @geindex -gnato?? (gcc)
22431 Additionally, a compiler switch @code{-gnato?} or @code{-gnato??}
22432 can be used to control the checking mode default (which can be subsequently
22433 overridden using pragmas).
22435 Here @code{?} is one of the digits @code{1} through @code{3}:
22437 @quotation
22440 @multitable {xxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
22441 @item
22443 @code{1}
22445 @tab
22447 use base type for intermediate operations (@code{STRICT})
22449 @item
22451 @code{2}
22453 @tab
22455 minimize intermediate overflows (@code{MINIMIZED})
22457 @item
22459 @code{3}
22461 @tab
22463 eliminate intermediate overflows (@code{ELIMINATED})
22465 @end multitable
22467 @end quotation
22469 As with the pragma, if only one digit appears then it applies to all
22470 cases; if two digits are given, then the first applies outside
22471 assertions, and the second within assertions. Thus the equivalent
22472 of the example pragma above would be
22473 @code{-gnato23}.
22475 If no digits follow the @code{-gnato}, then it is equivalent to
22476 @code{-gnato11},
22477 causing all intermediate operations to be computed using the base
22478 type (@code{STRICT} mode).
22480 @node Default Settings,Implementation Notes,Specifying the Desired Mode,Overflow Check Handling in GNAT
22481 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id54}@anchor{1c0}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution default-settings}@anchor{1c1}
22482 @subsection Default Settings
22485 The default mode for overflow checks is
22487 @quotation
22489 @example
22490 General => Strict
22491 @end example
22492 @end quotation
22494 which causes all computations both inside and outside assertions to use
22495 the base type.
22497 This retains compatibility with previous versions of
22498 GNAT which suppressed overflow checks by default and always
22499 used the base type for computation of intermediate results.
22501 @c Sphinx allows no emphasis within :index: role. As a workaround we
22502 @c point the index to "switch" and use emphasis for "-gnato".
22504 The 
22505 @geindex -gnato (gcc)
22506 switch @code{-gnato} (with no digits following)
22507 is equivalent to
22509 @quotation
22511 @example
22512 General => Strict
22513 @end example
22514 @end quotation
22516 which causes overflow checking of all intermediate overflows
22517 both inside and outside assertions against the base type.
22519 The pragma @code{Suppress (Overflow_Check)} disables overflow
22520 checking, but it has no effect on the method used for computing
22521 intermediate results.
22523 The pragma @code{Unsuppress (Overflow_Check)} enables overflow
22524 checking, but it has no effect on the method used for computing
22525 intermediate results.
22527 @node Implementation Notes,,Default Settings,Overflow Check Handling in GNAT
22528 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id55}@anchor{1c2}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution implementation-notes}@anchor{1c3}
22529 @subsection Implementation Notes
22532 In practice on typical 64-bit machines, the @code{MINIMIZED} mode is
22533 reasonably efficient, and can be generally used. It also helps
22534 to ensure compatibility with code imported from some other
22535 compiler to GNAT.
22537 Setting all intermediate overflows checking (@code{CHECKED} mode)
22538 makes sense if you want to
22539 make sure that your code is compatible with any other possible
22540 Ada implementation. This may be useful in ensuring portability
22541 for code that is to be exported to some other compiler than GNAT.
22543 The Ada standard allows the reassociation of expressions at
22544 the same precedence level if no parentheses are present. For
22545 example, @code{A+B+C} parses as though it were @code{(A+B)+C}, but
22546 the compiler can reintepret this as @code{A+(B+C)}, possibly
22547 introducing or eliminating an overflow exception. The GNAT
22548 compiler never takes advantage of this freedom, and the
22549 expression @code{A+B+C} will be evaluated as @code{(A+B)+C}.
22550 If you need the other order, you can write the parentheses
22551 explicitly @code{A+(B+C)} and GNAT will respect this order.
22553 The use of @code{ELIMINATED} mode will cause the compiler to
22554 automatically include an appropriate arbitrary precision
22555 integer arithmetic package. The compiler will make calls
22556 to this package, though only in cases where it cannot be
22557 sure that @code{Long_Long_Integer} is sufficient to guard against
22558 intermediate overflows. This package does not use dynamic
22559 alllocation, but it does use the secondary stack, so an
22560 appropriate secondary stack package must be present (this
22561 is always true for standard full Ada, but may require
22562 specific steps for restricted run times such as ZFP).
22564 Although @code{ELIMINATED} mode causes expressions to use arbitrary
22565 precision arithmetic, avoiding overflow, the final result
22566 must be in an appropriate range. This is true even if the
22567 final result is of type @code{[Long_[Long_]]Integer'Base}, which
22568 still has the same bounds as its associated constrained
22569 type at run-time.
22571 Currently, the @code{ELIMINATED} mode is only available on target
22572 platforms for which @code{Long_Long_Integer} is 64-bits (nearly all GNAT
22573 platforms).
22575 @node Performing Dimensionality Analysis in GNAT,Stack Related Facilities,Overflow Check Handling in GNAT,GNAT and Program Execution
22576 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id56}@anchor{16a}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution performing-dimensionality-analysis-in-gnat}@anchor{28}
22577 @section Performing Dimensionality Analysis in GNAT
22580 @geindex Dimensionality analysis
22582 The GNAT compiler supports dimensionality checking. The user can
22583 specify physical units for objects, and the compiler will verify that uses
22584 of these objects are compatible with their dimensions, in a fashion that is
22585 familiar to engineering practice. The dimensions of algebraic expressions
22586 (including powers with static exponents) are computed from their constituents.
22588 @geindex Dimension_System aspect
22590 @geindex Dimension aspect
22592 This feature depends on Ada 2012 aspect specifications, and is available from
22593 version 7.0.1 of GNAT onwards.
22594 The GNAT-specific aspect @code{Dimension_System}
22595 allows you to define a system of units; the aspect @code{Dimension}
22596 then allows the user to declare dimensioned quantities within a given system.
22597 (These aspects are described in the @emph{Implementation Defined Aspects}
22598 chapter of the @emph{GNAT Reference Manual}).
22600 The major advantage of this model is that it does not require the declaration of
22601 multiple operators for all possible combinations of types: it is only necessary
22602 to use the proper subtypes in object declarations.
22604 @geindex System.Dim.Mks package (GNAT library)
22606 @geindex MKS_Type type
22608 The simplest way to impose dimensionality checking on a computation is to make
22609 use of the package @code{System.Dim.Mks},
22610 which is part of the GNAT library. This
22611 package defines a floating-point type @code{MKS_Type},
22612 for which a sequence of
22613 dimension names are specified, together with their conventional abbreviations.
22614 The following should be read together with the full specification of the
22615 package, in file @code{s-dimmks.ads}.
22617 @quotation
22619 @geindex s-dimmks.ads file
22621 @example
22622 type Mks_Type is new Long_Long_Float
22623   with
22624    Dimension_System => (
22625      (Unit_Name => Meter,    Unit_Symbol => 'm',   Dim_Symbol => 'L'),
22626      (Unit_Name => Kilogram, Unit_Symbol => "kg",  Dim_Symbol => 'M'),
22627      (Unit_Name => Second,   Unit_Symbol => 's',   Dim_Symbol => 'T'),
22628      (Unit_Name => Ampere,   Unit_Symbol => 'A',   Dim_Symbol => 'I'),
22629      (Unit_Name => Kelvin,   Unit_Symbol => 'K',   Dim_Symbol => "Theta"),
22630      (Unit_Name => Mole,     Unit_Symbol => "mol", Dim_Symbol => 'N'),
22631      (Unit_Name => Candela,  Unit_Symbol => "cd",  Dim_Symbol => 'J'));
22632 @end example
22633 @end quotation
22635 The package then defines a series of subtypes that correspond to these
22636 conventional units. For example:
22638 @quotation
22640 @example
22641 subtype Length is Mks_Type
22642   with
22643    Dimension => (Symbol => 'm', Meter  => 1, others => 0);
22644 @end example
22645 @end quotation
22647 and similarly for @code{Mass}, @code{Time}, @code{Electric_Current},
22648 @code{Thermodynamic_Temperature}, @code{Amount_Of_Substance}, and
22649 @code{Luminous_Intensity} (the standard set of units of the SI system).
22651 The package also defines conventional names for values of each unit, for
22652 example:
22654 @quotation
22656 @example
22657 m   : constant Length           := 1.0;
22658 kg  : constant Mass             := 1.0;
22659 s   : constant Time             := 1.0;
22660 A   : constant Electric_Current := 1.0;
22661 @end example
22662 @end quotation
22664 as well as useful multiples of these units:
22666 @quotation
22668 @example
22669  cm  : constant Length := 1.0E-02;
22670  g   : constant Mass   := 1.0E-03;
22671  min : constant Time   := 60.0;
22672  day : constant Time   := 60.0 * 24.0 * min;
22674 @end example
22675 @end quotation
22677 Using this package, you can then define a derived unit by
22678 providing the aspect that
22679 specifies its dimensions within the MKS system, as well as the string to
22680 be used for output of a value of that unit:
22682 @quotation
22684 @example
22685 subtype Acceleration is Mks_Type
22686   with Dimension => ("m/sec^2",
22687                      Meter => 1,
22688                      Second => -2,
22689                      others => 0);
22690 @end example
22691 @end quotation
22693 Here is a complete example of use:
22695 @quotation
22697 @example
22698 with System.Dim.MKS; use System.Dim.Mks;
22699 with System.Dim.Mks_IO; use System.Dim.Mks_IO;
22700 with Text_IO; use Text_IO;
22701 procedure Free_Fall is
22702   subtype Acceleration is Mks_Type
22703     with Dimension => ("m/sec^2", 1, 0, -2, others => 0);
22704   G : constant acceleration := 9.81 * m / (s ** 2);
22705   T : Time := 10.0*s;
22706   Distance : Length;
22708 begin
22709   Put ("Gravitational constant: ");
22710   Put (G, Aft => 2, Exp => 0); Put_Line ("");
22711   Distance := 0.5 * G * T ** 2;
22712   Put ("distance travelled in 10 seconds of free fall ");
22713   Put (Distance, Aft => 2, Exp => 0);
22714   Put_Line ("");
22715 end Free_Fall;
22716 @end example
22717 @end quotation
22719 Execution of this program yields:
22721 @quotation
22723 @example
22724 Gravitational constant:  9.81 m/sec^2
22725 distance travelled in 10 seconds of free fall 490.50 m
22726 @end example
22727 @end quotation
22729 However, incorrect assignments such as:
22731 @quotation
22733 @example
22734 Distance := 5.0;
22735 Distance := 5.0 * kg;
22736 @end example
22737 @end quotation
22739 are rejected with the following diagnoses:
22741 @quotation
22743 @example
22744 Distance := 5.0;
22745    >>> dimensions mismatch in assignment
22746    >>> left-hand side has dimension [L]
22747    >>> right-hand side is dimensionless
22749 Distance := 5.0 * kg:
22750    >>> dimensions mismatch in assignment
22751    >>> left-hand side has dimension [L]
22752    >>> right-hand side has dimension [M]
22753 @end example
22754 @end quotation
22756 The dimensions of an expression are properly displayed, even if there is
22757 no explicit subtype for it. If we add to the program:
22759 @quotation
22761 @example
22762 Put ("Final velocity: ");
22763 Put (G * T, Aft =>2, Exp =>0);
22764 Put_Line ("");
22765 @end example
22766 @end quotation
22768 then the output includes:
22770 @quotation
22772 @example
22773 Final velocity: 98.10 m.s**(-1)
22774 @end example
22776 @geindex Dimensionable type
22778 @geindex Dimensioned subtype
22779 @end quotation
22781 The type @code{Mks_Type} is said to be a @emph{dimensionable type} since it has a
22782 @code{Dimension_System} aspect, and the subtypes @code{Length}, @code{Mass}, etc.,
22783 are said to be @emph{dimensioned subtypes} since each one has a @code{Dimension}
22784 aspect.
22786 @quotation
22788 @geindex Dimension Vector (for a dimensioned subtype)
22790 @geindex Dimension aspect
22792 @geindex Dimension_System aspect
22793 @end quotation
22795 The @code{Dimension} aspect of a dimensioned subtype @code{S} defines a mapping
22796 from the base type's Unit_Names to integer (or, more generally, rational)
22797 values. This mapping is the @emph{dimension vector} (also referred to as the
22798 @emph{dimensionality}) for that subtype, denoted by @code{DV(S)}, and thus for each
22799 object of that subtype. Intuitively, the value specified for each
22800 @code{Unit_Name} is the exponent associated with that unit; a zero value
22801 means that the unit is not used. For example:
22803 @quotation
22805 @example
22806 declare
22807    Acc : Acceleration;
22808    ...
22809 begin
22810    ...
22811 end;
22812 @end example
22813 @end quotation
22815 Here @code{DV(Acc)} = @code{DV(Acceleration)} =
22816 @code{(Meter=>1, Kilogram=>0, Second=>-2, Ampere=>0, Kelvin=>0, Mole=>0, Candela=>0)}.
22817 Symbolically, we can express this as @code{Meter / Second**2}.
22819 The dimension vector of an arithmetic expression is synthesized from the
22820 dimension vectors of its components, with compile-time dimensionality checks
22821 that help prevent mismatches such as using an @code{Acceleration} where a
22822 @code{Length} is required.
22824 The dimension vector of the result of an arithmetic expression @emph{expr}, or
22825 @code{DV(@emph{expr})}, is defined as follows, assuming conventional
22826 mathematical definitions for the vector operations that are used:
22829 @itemize *
22831 @item 
22832 If @emph{expr} is of the type @emph{universal_real}, or is not of a dimensioned subtype,
22833 then @emph{expr} is dimensionless; @code{DV(@emph{expr})} is the empty vector.
22835 @item 
22836 @code{DV(@emph{op expr})}, where @emph{op} is a unary operator, is @code{DV(@emph{expr})}
22838 @item 
22839 @code{DV(@emph{expr1 op expr2})} where @emph{op} is "+" or "-" is @code{DV(@emph{expr1})}
22840 provided that @code{DV(@emph{expr1})} = @code{DV(@emph{expr2})}.
22841 If this condition is not met then the construct is illegal.
22843 @item 
22844 @code{DV(@emph{expr1} * @emph{expr2})} is @code{DV(@emph{expr1})} + @code{DV(@emph{expr2})},
22845 and @code{DV(@emph{expr1} / @emph{expr2})} = @code{DV(@emph{expr1})} - @code{DV(@emph{expr2})}.
22846 In this context if one of the @emph{expr}s is dimensionless then its empty
22847 dimension vector is treated as @code{(others => 0)}.
22849 @item 
22850 @code{DV(@emph{expr} ** @emph{power})} is @emph{power} * @code{DV(@emph{expr})},
22851 provided that @emph{power} is a static rational value. If this condition is not
22852 met then the construct is illegal.
22853 @end itemize
22855 Note that, by the above rules, it is illegal to use binary "+" or "-" to
22856 combine a dimensioned and dimensionless value.  Thus an expression such as
22857 @code{acc-10.0} is illegal, where @code{acc} is an object of subtype
22858 @code{Acceleration}.
22860 The dimensionality checks for relationals use the same rules as
22861 for "+" and "-", except when comparing to a literal; thus
22863 @quotation
22865 @example
22866 acc > len
22867 @end example
22868 @end quotation
22870 is equivalent to
22872 @quotation
22874 @example
22875 acc-len > 0.0
22876 @end example
22877 @end quotation
22879 and is thus illegal, but
22881 @quotation
22883 @example
22884 acc > 10.0
22885 @end example
22886 @end quotation
22888 is accepted with a warning. Analogously a conditional expression requires the
22889 same dimension vector for each branch (with no exception for literals).
22891 The dimension vector of a type conversion @code{T(@emph{expr})} is defined
22892 as follows, based on the nature of @code{T}:
22895 @itemize *
22897 @item 
22898 If @code{T} is a dimensioned subtype then @code{DV(T(@emph{expr}))} is @code{DV(T)}
22899 provided that either @emph{expr} is dimensionless or
22900 @code{DV(T)} = @code{DV(@emph{expr})}. The conversion is illegal
22901 if @emph{expr} is dimensioned and @code{DV(@emph{expr})} /= @code{DV(T)}.
22902 Note that vector equality does not require that the corresponding
22903 Unit_Names be the same.
22905 As a consequence of the above rule, it is possible to convert between
22906 different dimension systems that follow the same international system
22907 of units, with the seven physical components given in the standard order
22908 (length, mass, time, etc.). Thus a length in meters can be converted to
22909 a length in inches (with a suitable conversion factor) but cannot be
22910 converted, for example, to a mass in pounds.
22912 @item 
22913 If @code{T} is the base type for @emph{expr} (and the dimensionless root type of
22914 the dimension system), then @code{DV(T(@emph{expr}))} is @code{DV(expr)}.
22915 Thus, if @emph{expr} is of a dimensioned subtype of @code{T}, the conversion may
22916 be regarded as a "view conversion" that preserves dimensionality.
22918 This rule makes it possible to write generic code that can be instantiated
22919 with compatible dimensioned subtypes.  The generic unit will contain
22920 conversions that will consequently be present in instantiations, but
22921 conversions to the base type will preserve dimensionality and make it
22922 possible to write generic code that is correct with respect to
22923 dimensionality.
22925 @item 
22926 Otherwise (i.e., @code{T} is neither a dimensioned subtype nor a dimensionable
22927 base type), @code{DV(T(@emph{expr}))} is the empty vector. Thus a dimensioned
22928 value can be explicitly converted to a non-dimensioned subtype, which
22929 of course then escapes dimensionality analysis.
22930 @end itemize
22932 The dimension vector for a type qualification @code{T'(@emph{expr})} is the same
22933 as for the type conversion @code{T(@emph{expr})}.
22935 An assignment statement
22937 @quotation
22939 @example
22940 Source := Target;
22941 @end example
22942 @end quotation
22944 requires @code{DV(Source)} = @code{DV(Target)}, and analogously for parameter
22945 passing (the dimension vector for the actual parameter must be equal to the
22946 dimension vector for the formal parameter).
22948 @node Stack Related Facilities,Memory Management Issues,Performing Dimensionality Analysis in GNAT,GNAT and Program Execution
22949 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id57}@anchor{16b}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stack-related-facilities}@anchor{29}
22950 @section Stack Related Facilities
22953 This section describes some useful tools associated with stack
22954 checking and analysis. In
22955 particular, it deals with dynamic and static stack usage measurements.
22957 @menu
22958 * Stack Overflow Checking:: 
22959 * Static Stack Usage Analysis:: 
22960 * Dynamic Stack Usage Analysis:: 
22962 @end menu
22964 @node Stack Overflow Checking,Static Stack Usage Analysis,,Stack Related Facilities
22965 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id58}@anchor{1c4}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution stack-overflow-checking}@anchor{f4}
22966 @subsection Stack Overflow Checking
22969 @geindex Stack Overflow Checking
22971 @geindex -fstack-check (gcc)
22973 For most operating systems, @code{gcc} does not perform stack overflow
22974 checking by default. This means that if the main environment task or
22975 some other task exceeds the available stack space, then unpredictable
22976 behavior will occur. Most native systems offer some level of protection by
22977 adding a guard page at the end of each task stack. This mechanism is usually
22978 not enough for dealing properly with stack overflow situations because
22979 a large local variable could "jump" above the guard page.
22980 Furthermore, when the
22981 guard page is hit, there may not be any space left on the stack for executing
22982 the exception propagation code. Enabling stack checking avoids
22983 such situations.
22985 To activate stack checking, compile all units with the @code{gcc} option
22986 @code{-fstack-check}. For example:
22988 @quotation
22990 @example
22991 $ gcc -c -fstack-check package1.adb
22992 @end example
22993 @end quotation
22995 Units compiled with this option will generate extra instructions to check
22996 that any use of the stack (for procedure calls or for declaring local
22997 variables in declare blocks) does not exceed the available stack space.
22998 If the space is exceeded, then a @code{Storage_Error} exception is raised.
23000 For declared tasks, the default stack size is defined by the GNAT runtime,
23001 whose size may be modified at bind time through the @code{-d} bind switch
23002 (@ref{11f,,Switches for gnatbind}). Task specific stack sizes may be set using the
23003 @code{Storage_Size} pragma.
23005 For the environment task, the stack size is determined by the operating system.
23006 Consequently, to modify the size of the environment task please refer to your
23007 operating system documentation.
23009 @node Static Stack Usage Analysis,Dynamic Stack Usage Analysis,Stack Overflow Checking,Stack Related Facilities
23010 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution static-stack-usage-analysis}@anchor{f5}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id59}@anchor{1c5}
23011 @subsection Static Stack Usage Analysis
23014 @geindex Static Stack Usage Analysis
23016 @geindex -fstack-usage
23018 A unit compiled with @code{-fstack-usage} will generate an extra file
23019 that specifies
23020 the maximum amount of stack used, on a per-function basis.
23021 The file has the same
23022 basename as the target object file with a @code{.su} extension.
23023 Each line of this file is made up of three fields:
23026 @itemize *
23028 @item 
23029 The name of the function.
23031 @item 
23032 A number of bytes.
23034 @item 
23035 One or more qualifiers: @code{static}, @code{dynamic}, @code{bounded}.
23036 @end itemize
23038 The second field corresponds to the size of the known part of the function
23039 frame.
23041 The qualifier @code{static} means that the function frame size
23042 is purely static.
23043 It usually means that all local variables have a static size.
23044 In this case, the second field is a reliable measure of the function stack
23045 utilization.
23047 The qualifier @code{dynamic} means that the function frame size is not static.
23048 It happens mainly when some local variables have a dynamic size. When this
23049 qualifier appears alone, the second field is not a reliable measure
23050 of the function stack analysis. When it is qualified with  @code{bounded}, it
23051 means that the second field is a reliable maximum of the function stack
23052 utilization.
23054 A unit compiled with @code{-Wstack-usage} will issue a warning for each
23055 subprogram whose stack usage might be larger than the specified amount of
23056 bytes.  The wording is in keeping with the qualifier documented above.
23058 @node Dynamic Stack Usage Analysis,,Static Stack Usage Analysis,Stack Related Facilities
23059 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution dynamic-stack-usage-analysis}@anchor{121}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id60}@anchor{1c6}
23060 @subsection Dynamic Stack Usage Analysis
23063 It is possible to measure the maximum amount of stack used by a task, by
23064 adding a switch to @code{gnatbind}, as:
23066 @quotation
23068 @example
23069 $ gnatbind -u0 file
23070 @end example
23071 @end quotation
23073 With this option, at each task termination, its stack usage is  output on
23074 @code{stderr}.
23075 It is not always convenient to output the stack usage when the program
23076 is still running. Hence, it is possible to delay this output until program
23077 termination. for a given number of tasks specified as the argument of the
23078 @code{-u} option. For instance:
23080 @quotation
23082 @example
23083 $ gnatbind -u100 file
23084 @end example
23085 @end quotation
23087 will buffer the stack usage information of the first 100 tasks to terminate and
23088 output this info at program termination. Results are displayed in four
23089 columns:
23091 @quotation
23093 @example
23094 Index | Task Name | Stack Size | Stack Usage
23095 @end example
23096 @end quotation
23098 where:
23101 @itemize *
23103 @item 
23104 @emph{Index} is a number associated with each task.
23106 @item 
23107 @emph{Task Name} is the name of the task analyzed.
23109 @item 
23110 @emph{Stack Size} is the maximum size for the stack.
23112 @item 
23113 @emph{Stack Usage} is the measure done by the stack analyzer.
23114 In order to prevent overflow, the stack
23115 is not entirely analyzed, and it's not possible to know exactly how
23116 much has actually been used.
23117 @end itemize
23119 By default the environment task stack, the stack that contains the main unit,
23120 is not processed. To enable processing of the environment task stack, the
23121 environment variable GNAT_STACK_LIMIT needs to be set to the maximum size of
23122 the environment task stack. This amount is given in kilobytes. For example:
23124 @quotation
23126 @example
23127 $ set GNAT_STACK_LIMIT 1600
23128 @end example
23129 @end quotation
23131 would specify to the analyzer that the environment task stack has a limit
23132 of 1.6 megabytes. Any stack usage beyond this will be ignored by the analysis.
23134 The package @code{GNAT.Task_Stack_Usage} provides facilities to get
23135 stack-usage reports at run time. See its body for the details.
23137 @node Memory Management Issues,,Stack Related Facilities,GNAT and Program Execution
23138 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id61}@anchor{16c}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution memory-management-issues}@anchor{2a}
23139 @section Memory Management Issues
23142 This section describes some useful memory pools provided in the GNAT library
23143 and in particular the GNAT Debug Pool facility, which can be used to detect
23144 incorrect uses of access values (including 'dangling references').
23147 @menu
23148 * Some Useful Memory Pools:: 
23149 * The GNAT Debug Pool Facility:: 
23151 @end menu
23153 @node Some Useful Memory Pools,The GNAT Debug Pool Facility,,Memory Management Issues
23154 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id62}@anchor{1c7}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution some-useful-memory-pools}@anchor{1c8}
23155 @subsection Some Useful Memory Pools
23158 @geindex Memory Pool
23160 @geindex storage
23161 @geindex pool
23163 The @code{System.Pool_Global} package offers the Unbounded_No_Reclaim_Pool
23164 storage pool. Allocations use the standard system call @code{malloc} while
23165 deallocations use the standard system call @code{free}. No reclamation is
23166 performed when the pool goes out of scope. For performance reasons, the
23167 standard default Ada allocators/deallocators do not use any explicit storage
23168 pools but if they did, they could use this storage pool without any change in
23169 behavior. That is why this storage pool is used  when the user
23170 manages to make the default implicit allocator explicit as in this example:
23172 @quotation
23174 @example
23175 type T1 is access Something;
23176  -- no Storage pool is defined for T2
23178 type T2 is access Something_Else;
23179 for T2'Storage_Pool use T1'Storage_Pool;
23180 -- the above is equivalent to
23181 for T2'Storage_Pool use System.Pool_Global.Global_Pool_Object;
23182 @end example
23183 @end quotation
23185 The @code{System.Pool_Local} package offers the @code{Unbounded_Reclaim_Pool} storage
23186 pool. The allocation strategy is similar to @code{Pool_Local}
23187 except that the all
23188 storage allocated with this pool is reclaimed when the pool object goes out of
23189 scope. This pool provides a explicit mechanism similar to the implicit one
23190 provided by several Ada 83 compilers for allocations performed through a local
23191 access type and whose purpose was to reclaim memory when exiting the
23192 scope of a given local access. As an example, the following program does not
23193 leak memory even though it does not perform explicit deallocation:
23195 @quotation
23197 @example
23198 with System.Pool_Local;
23199 procedure Pooloc1 is
23200    procedure Internal is
23201       type A is access Integer;
23202       X : System.Pool_Local.Unbounded_Reclaim_Pool;
23203       for A'Storage_Pool use X;
23204       v : A;
23205    begin
23206       for I in  1 .. 50 loop
23207          v := new Integer;
23208       end loop;
23209    end Internal;
23210 begin
23211    for I in  1 .. 100 loop
23212       Internal;
23213    end loop;
23214 end Pooloc1;
23215 @end example
23216 @end quotation
23218 The @code{System.Pool_Size} package implements the @code{Stack_Bounded_Pool} used when
23219 @code{Storage_Size} is specified for an access type.
23220 The whole storage for the pool is
23221 allocated at once, usually on the stack at the point where the access type is
23222 elaborated. It is automatically reclaimed when exiting the scope where the
23223 access type is defined. This package is not intended to be used directly by the
23224 user and it is implicitly used for each such declaration:
23226 @quotation
23228 @example
23229 type T1 is access Something;
23230 for T1'Storage_Size use 10_000;
23231 @end example
23232 @end quotation
23234 @node The GNAT Debug Pool Facility,,Some Useful Memory Pools,Memory Management Issues
23235 @anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution id63}@anchor{1c9}@anchor{gnat_ugn/gnat_and_program_execution the-gnat-debug-pool-facility}@anchor{1ca}
23236 @subsection The GNAT Debug Pool Facility
23239 @geindex Debug Pool
23241 @geindex storage
23242 @geindex pool
23243 @geindex memory corruption
23245 The use of unchecked deallocation and unchecked conversion can easily
23246 lead to incorrect memory references. The problems generated by such
23247 references are usually difficult to tackle because the symptoms can be
23248 very remote from the origin of the problem. In such cases, it is
23249 very helpful to detect the problem as early as possible. This is the
23250 purpose of the Storage Pool provided by @code{GNAT.Debug_Pools}.
23252 In order to use the GNAT specific debugging pool, the user must
23253 associate a debug pool object with each of the access types that may be
23254 related to suspected memory problems. See Ada Reference Manual 13.11.
23256 @quotation
23258 @example
23259 type Ptr is access Some_Type;
23260 Pool : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
23261 for Ptr'Storage_Pool use Pool;
23262 @end example
23263 @end quotation
23265 @code{GNAT.Debug_Pools} is derived from a GNAT-specific kind of
23266 pool: the @code{Checked_Pool}. Such pools, like standard Ada storage pools,
23267 allow the user to redefine allocation and deallocation strategies. They
23268 also provide a checkpoint for each dereference, through the use of
23269 the primitive operation @code{Dereference} which is implicitly called at
23270 each dereference of an access value.
23272 Once an access type has been associated with a debug pool, operations on
23273 values of the type may raise four distinct exceptions,
23274 which correspond to four potential kinds of memory corruption:
23277 @itemize *
23279 @item 
23280 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Not_Allocated_Storage}
23282 @item 
23283 @code{GNAT.Debug_Pools.Accessing_Deallocated_Storage}
23285 @item 
23286 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Not_Allocated_Storage}
23288 @item 
23289 @code{GNAT.Debug_Pools.Freeing_Deallocated_Storage}
23290 @end itemize
23292 For types associated with a Debug_Pool, dynamic allocation is performed using
23293 the standard GNAT allocation routine. References to all allocated chunks of
23294 memory are kept in an internal dictionary. Several deallocation strategies are
23295 provided, whereupon the user can choose to release the memory to the system,
23296 keep it allocated for further invalid access checks, or fill it with an easily
23297 recognizable pattern for debug sessions. The memory pattern is the old IBM
23298 hexadecimal convention: @code{16#DEADBEEF#}.
23300 See the documentation in the file g-debpoo.ads for more information on the
23301 various strategies.
23303 Upon each dereference, a check is made that the access value denotes a
23304 properly allocated memory location. Here is a complete example of use of
23305 @code{Debug_Pools}, that includes typical instances of  memory corruption:
23307 @quotation
23309 @example
23310 with Gnat.Io; use Gnat.Io;
23311 with Unchecked_Deallocation;
23312 with Unchecked_Conversion;
23313 with GNAT.Debug_Pools;
23314 with System.Storage_Elements;
23315 with Ada.Exceptions; use Ada.Exceptions;
23316 procedure Debug_Pool_Test is
23318    type T is access Integer;
23319    type U is access all T;
23321    P : GNAT.Debug_Pools.Debug_Pool;
23322    for T'Storage_Pool use P;
23324    procedure Free is new Unchecked_Deallocation (Integer, T);
23325    function UC is new Unchecked_Conversion (U, T);
23326    A, B : aliased T;
23328    procedure Info is new GNAT.Debug_Pools.Print_Info(Put_Line);
23330 begin
23331    Info (P);
23332    A := new Integer;
23333    B := new Integer;
23334    B := A;
23335    Info (P);
23336    Free (A);
23337    begin
23338       Put_Line (Integer'Image(B.all));
23339    exception
23340       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
23341    end;
23342    begin
23343       Free (B);
23344    exception
23345       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
23346    end;
23347    B := UC(A'Access);
23348    begin
23349       Put_Line (Integer'Image(B.all));
23350    exception
23351       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
23352    end;
23353    begin
23354       Free (B);
23355    exception
23356       when E : others => Put_Line ("raised: " & Exception_Name (E));
23357    end;
23358    Info (P);
23359 end Debug_Pool_Test;
23360 @end example
23361 @end quotation
23363 The debug pool mechanism provides the following precise diagnostics on the
23364 execution of this erroneous program:
23366 @quotation
23368 @example
23369 Debug Pool info:
23370   Total allocated bytes :  0
23371   Total deallocated bytes :  0
23372   Current Water Mark:  0
23373   High Water Mark:  0
23375 Debug Pool info:
23376   Total allocated bytes :  8
23377   Total deallocated bytes :  0
23378   Current Water Mark:  8
23379   High Water Mark:  8
23381 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_DEALLOCATED_STORAGE
23382 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_DEALLOCATED_STORAGE
23383 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.ACCESSING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
23384 raised: GNAT.DEBUG_POOLS.FREEING_NOT_ALLOCATED_STORAGE
23385 Debug Pool info:
23386   Total allocated bytes :  8
23387   Total deallocated bytes :  4
23388   Current Water Mark:  4
23389   High Water Mark:  8
23390 @end example
23391 @end quotation
23394 @c -- Non-breaking space in running text
23395 @c -- E.g. Ada |nbsp| 95
23397 @node Platform-Specific Information,Example of Binder Output File,GNAT and Program Execution,Top
23398 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information platform-specific-information}@anchor{d}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information doc}@anchor{1cb}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id1}@anchor{1cc}
23399 @chapter Platform-Specific Information
23402 This appendix contains information relating to the implementation
23403 of run-time libraries on various platforms and also covers
23404 topics related to the GNAT implementation on Windows and Mac OS.
23406 @menu
23407 * Run-Time Libraries:: 
23408 * Specifying a Run-Time Library:: 
23409 * GNU/Linux Topics:: 
23410 * Microsoft Windows Topics:: 
23411 * Mac OS Topics:: 
23413 @end menu
23415 @node Run-Time Libraries,Specifying a Run-Time Library,,Platform-Specific Information
23416 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id2}@anchor{1cd}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information run-time-libraries}@anchor{2b}
23417 @section Run-Time Libraries
23420 @geindex Tasking and threads libraries
23422 @geindex Threads libraries and tasking
23424 @geindex Run-time libraries (platform-specific information)
23426 The GNAT run-time implementation may vary with respect to both the
23427 underlying threads library and the exception-handling scheme.
23428 For threads support, the default run-time will bind to the thread
23429 package of the underlying operating system.
23431 For exception handling, either or both of two models are supplied:
23433 @quotation
23435 @geindex Zero-Cost Exceptions
23437 @geindex ZCX (Zero-Cost Exceptions)
23438 @end quotation
23441 @itemize *
23443 @item 
23444 @strong{Zero-Cost Exceptions} ("ZCX"),
23445 which uses binder-generated tables that
23446 are interrogated at run time to locate a handler.
23448 @geindex setjmp/longjmp Exception Model
23450 @geindex SJLJ (setjmp/longjmp Exception Model)
23452 @item 
23453 @strong{setjmp / longjmp} ('SJLJ'),
23454 which uses dynamically-set data to establish
23455 the set of handlers
23456 @end itemize
23458 Most programs should experience a substantial speed improvement by
23459 being compiled with a ZCX run-time.
23460 This is especially true for
23461 tasking applications or applications with many exception handlers.@}
23463 This section summarizes which combinations of threads and exception support
23464 are supplied on various GNAT platforms.
23465 It then shows how to select a particular library either
23466 permanently or temporarily,
23467 explains the properties of (and tradeoffs among) the various threads
23468 libraries, and provides some additional
23469 information about several specific platforms.
23471 @menu
23472 * Summary of Run-Time Configurations:: 
23474 @end menu
23476 @node Summary of Run-Time Configurations,,,Run-Time Libraries
23477 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information summary-of-run-time-configurations}@anchor{1ce}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id3}@anchor{1cf}
23478 @subsection Summary of Run-Time Configurations
23482 @multitable {xxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxx} 
23483 @headitem
23485 Platform
23487 @tab
23489 Run-Time
23491 @tab
23493 Tasking
23495 @tab
23497 Exceptions
23499 @item
23501 GNU/Linux
23503 @tab
23505 rts-native
23506 (default)
23508 @tab
23510 pthread library
23512 @tab
23516 @item
23518 rts-sjlj
23520 @tab
23522 pthread library
23524 @tab
23526 SJLJ
23528 @item
23530 Windows
23532 @tab
23534 rts-native
23535 (default)
23537 @tab
23539 native Win32 threads
23541 @tab
23545 @item
23547 rts-sjlj
23549 @tab
23551 native Win32 threads
23553 @tab
23555 SJLJ
23557 @item
23559 Mac OS
23561 @tab
23563 rts-native
23565 @tab
23567 pthread library
23569 @tab
23573 @end multitable
23576 @node Specifying a Run-Time Library,GNU/Linux Topics,Run-Time Libraries,Platform-Specific Information
23577 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information specifying-a-run-time-library}@anchor{1d0}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id4}@anchor{1d1}
23578 @section Specifying a Run-Time Library
23581 The @code{adainclude} subdirectory containing the sources of the GNAT
23582 run-time library, and the @code{adalib} subdirectory containing the
23583 @code{ALI} files and the static and/or shared GNAT library, are located
23584 in the gcc target-dependent area:
23586 @quotation
23588 @example
23589 target=$prefix/lib/gcc/gcc-*dumpmachine*/gcc-*dumpversion*/
23590 @end example
23591 @end quotation
23593 As indicated above, on some platforms several run-time libraries are supplied.
23594 These libraries are installed in the target dependent area and
23595 contain a complete source and binary subdirectory. The detailed description
23596 below explains the differences between the different libraries in terms of
23597 their thread support.
23599 The default run-time library (when GNAT is installed) is @emph{rts-native}.
23600 This default run-time is selected by the means of soft links.
23601 For example on x86-linux:
23603 @c --
23604 @c --  $(target-dir)
23605 @c --      |
23606 @c --      +--- adainclude----------+
23607 @c --      |                        |
23608 @c --      +--- adalib-----------+  |
23609 @c --      |                     |  |
23610 @c --      +--- rts-native       |  |
23611 @c --      |    |                |  |
23612 @c --      |    +--- adainclude <---+
23613 @c --      |    |                |
23614 @c --      |    +--- adalib <----+
23615 @c --      |
23616 @c --      +--- rts-sjlj
23617 @c --           |
23618 @c --           +--- adainclude
23619 @c --           |
23620 @c --           +--- adalib
23623 @example
23624                $(target-dir)
23625               __/ /      \ \___
23626       _______/   /        \    \_________________
23627      /          /          \                     \
23628     /          /            \                     \
23629 ADAINCLUDE  ADALIB      rts-native             rts-sjlj
23630    :          :            /    \                 /   \
23631    :          :           /      \               /     \
23632    :          :          /        \             /       \
23633    :          :         /          \           /         \
23634    +-------------> adainclude     adalib   adainclude   adalib
23635               :                     ^
23636               :                     :
23637               +---------------------+
23639               Run-Time Library Directory Structure
23640    (Upper-case names and dotted/dashed arrows represent soft links)
23641 @end example
23643 If the @emph{rts-sjlj} library is to be selected on a permanent basis,
23644 these soft links can be modified with the following commands:
23646 @quotation
23648 @example
23649 $ cd $target
23650 $ rm -f adainclude adalib
23651 $ ln -s rts-sjlj/adainclude adainclude
23652 $ ln -s rts-sjlj/adalib adalib
23653 @end example
23654 @end quotation
23656 Alternatively, you can specify @code{rts-sjlj/adainclude} in the file
23657 @code{$target/ada_source_path} and @code{rts-sjlj/adalib} in
23658 @code{$target/ada_object_path}.
23660 @geindex --RTS option
23662 Selecting another run-time library temporarily can be
23663 achieved by using the @code{--RTS} switch, e.g., @code{--RTS=sjlj}
23664 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information choosing-the-scheduling-policy}@anchor{1d2}
23665 @geindex SCHED_FIFO scheduling policy
23667 @geindex SCHED_RR scheduling policy
23669 @geindex SCHED_OTHER scheduling policy
23671 @menu
23672 * Choosing the Scheduling Policy:: 
23674 @end menu
23676 @node Choosing the Scheduling Policy,,,Specifying a Run-Time Library
23677 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id5}@anchor{1d3}
23678 @subsection Choosing the Scheduling Policy
23681 When using a POSIX threads implementation, you have a choice of several
23682 scheduling policies: @code{SCHED_FIFO}, @code{SCHED_RR} and @code{SCHED_OTHER}.
23684 Typically, the default is @code{SCHED_OTHER}, while using @code{SCHED_FIFO}
23685 or @code{SCHED_RR} requires special (e.g., root) privileges.
23687 @geindex pragma Time_Slice
23689 @geindex -T0 option
23691 @geindex pragma Task_Dispatching_Policy
23693 By default, GNAT uses the @code{SCHED_OTHER} policy. To specify
23694 @code{SCHED_FIFO},
23695 you can use one of the following:
23698 @itemize *
23700 @item 
23701 @code{pragma Time_Slice (0.0)}
23703 @item 
23704 the corresponding binder option @code{-T0}
23706 @item 
23707 @code{pragma Task_Dispatching_Policy (FIFO_Within_Priorities)}
23708 @end itemize
23710 To specify @code{SCHED_RR},
23711 you should use @code{pragma Time_Slice} with a
23712 value greater than 0.0, or else use the corresponding @code{-T}
23713 binder option.
23715 To make sure a program is running as root, you can put something like
23716 this in a library package body in your application:
23718 @quotation
23720 @example
23721 function geteuid return Integer;
23722 pragma Import (C, geteuid, "geteuid");
23723 Ignore : constant Boolean :=
23724   (if geteuid = 0 then True else raise Program_Error with "must be root");
23725 @end example
23726 @end quotation
23728 It gets the effective user id, and if it's not 0 (i.e. root), it raises
23729 Program_Error.
23731 @geindex Linux
23733 @geindex GNU/Linux
23735 @node GNU/Linux Topics,Microsoft Windows Topics,Specifying a Run-Time Library,Platform-Specific Information
23736 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id6}@anchor{1d4}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information gnu-linux-topics}@anchor{1d5}
23737 @section GNU/Linux Topics
23740 This section describes topics that are specific to GNU/Linux platforms.
23742 @menu
23743 * Required Packages on GNU/Linux:: 
23745 @end menu
23747 @node Required Packages on GNU/Linux,,,GNU/Linux Topics
23748 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id7}@anchor{1d6}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information required-packages-on-gnu-linux}@anchor{1d7}
23749 @subsection Required Packages on GNU/Linux
23752 GNAT requires the C library developer's package to be installed.
23753 The name of of that package depends on your GNU/Linux distribution:
23756 @itemize *
23758 @item 
23759 RedHat, SUSE: @code{glibc-devel};
23761 @item 
23762 Debian, Ubuntu: @code{libc6-dev} (normally installed by default).
23763 @end itemize
23765 If using the 32-bit version of GNAT on a 64-bit version of GNU/Linux,
23766 you'll need the 32-bit version of the following packages:
23769 @itemize *
23771 @item 
23772 RedHat, SUSE: @code{glibc.i686}, @code{glibc-devel.i686}, @code{ncurses-libs.i686}
23774 @item 
23775 Debian, Ubuntu: @code{libc6:i386}, @code{libc6-dev:i386}, @code{lib32ncursesw5}
23776 @end itemize
23778 Other GNU/Linux distributions might be choosing a different name
23779 for those packages.
23781 @geindex Windows
23783 @node Microsoft Windows Topics,Mac OS Topics,GNU/Linux Topics,Platform-Specific Information
23784 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information microsoft-windows-topics}@anchor{2c}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id8}@anchor{1d8}
23785 @section Microsoft Windows Topics
23788 This section describes topics that are specific to the Microsoft Windows
23789 platforms.
23795 @menu
23796 * Using GNAT on Windows:: 
23797 * Using a network installation of GNAT:: 
23798 * CONSOLE and WINDOWS subsystems:: 
23799 * Temporary Files:: 
23800 * Disabling Command Line Argument Expansion:: 
23801 * Mixed-Language Programming on Windows:: 
23802 * Windows Specific Add-Ons:: 
23804 @end menu
23806 @node Using GNAT on Windows,Using a network installation of GNAT,,Microsoft Windows Topics
23807 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnat-on-windows}@anchor{1d9}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id9}@anchor{1da}
23808 @subsection Using GNAT on Windows
23811 One of the strengths of the GNAT technology is that its tool set
23812 (@code{gcc}, @code{gnatbind}, @code{gnatlink}, @code{gnatmake}, the
23813 @code{gdb} debugger, etc.) is used in the same way regardless of the
23814 platform.
23816 On Windows this tool set is complemented by a number of Microsoft-specific
23817 tools that have been provided to facilitate interoperability with Windows
23818 when this is required. With these tools:
23821 @itemize *
23823 @item 
23824 You can build applications using the @code{CONSOLE} or @code{WINDOWS}
23825 subsystems.
23827 @item 
23828 You can use any Dynamically Linked Library (DLL) in your Ada code (both
23829 relocatable and non-relocatable DLLs are supported).
23831 @item 
23832 You can build Ada DLLs for use in other applications. These applications
23833 can be written in a language other than Ada (e.g., C, C++, etc). Again both
23834 relocatable and non-relocatable Ada DLLs are supported.
23836 @item 
23837 You can include Windows resources in your Ada application.
23839 @item 
23840 You can use or create COM/DCOM objects.
23841 @end itemize
23843 Immediately below are listed all known general GNAT-for-Windows restrictions.
23844 Other restrictions about specific features like Windows Resources and DLLs
23845 are listed in separate sections below.
23848 @itemize *
23850 @item 
23851 It is not possible to use @code{GetLastError} and @code{SetLastError}
23852 when tasking, protected records, or exceptions are used. In these
23853 cases, in order to implement Ada semantics, the GNAT run-time system
23854 calls certain Win32 routines that set the last error variable to 0 upon
23855 success. It should be possible to use @code{GetLastError} and
23856 @code{SetLastError} when tasking, protected record, and exception
23857 features are not used, but it is not guaranteed to work.
23859 @item 
23860 It is not possible to link against Microsoft C++ libraries except for
23861 import libraries. Interfacing must be done by the mean of DLLs.
23863 @item 
23864 It is possible to link against Microsoft C libraries. Yet the preferred
23865 solution is to use C/C++ compiler that comes with GNAT, since it
23866 doesn't require having two different development environments and makes the
23867 inter-language debugging experience smoother.
23869 @item 
23870 When the compilation environment is located on FAT32 drives, users may
23871 experience recompilations of the source files that have not changed if
23872 Daylight Saving Time (DST) state has changed since the last time files
23873 were compiled. NTFS drives do not have this problem.
23875 @item 
23876 No components of the GNAT toolset use any entries in the Windows
23877 registry. The only entries that can be created are file associations and
23878 PATH settings, provided the user has chosen to create them at installation
23879 time, as well as some minimal book-keeping information needed to correctly
23880 uninstall or integrate different GNAT products.
23881 @end itemize
23883 @node Using a network installation of GNAT,CONSOLE and WINDOWS subsystems,Using GNAT on Windows,Microsoft Windows Topics
23884 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id10}@anchor{1db}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-a-network-installation-of-gnat}@anchor{1dc}
23885 @subsection Using a network installation of GNAT
23888 Make sure the system on which GNAT is installed is accessible from the
23889 current machine, i.e., the install location is shared over the network.
23890 Shared resources are accessed on Windows by means of UNC paths, which
23891 have the format @code{\\\\server\\sharename\\path}
23893 In order to use such a network installation, simply add the UNC path of the
23894 @code{bin} directory of your GNAT installation in front of your PATH. For
23895 example, if GNAT is installed in @code{\GNAT} directory of a share location
23896 called @code{c-drive} on a machine @code{LOKI}, the following command will
23897 make it available:
23899 @quotation
23901 @example
23902 $ path \\loki\c-drive\gnat\bin;%path%`
23903 @end example
23904 @end quotation
23906 Be aware that every compilation using the network installation results in the
23907 transfer of large amounts of data across the network and will likely cause
23908 serious performance penalty.
23910 @node CONSOLE and WINDOWS subsystems,Temporary Files,Using a network installation of GNAT,Microsoft Windows Topics
23911 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id11}@anchor{1dd}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information console-and-windows-subsystems}@anchor{1de}
23912 @subsection CONSOLE and WINDOWS subsystems
23915 @geindex CONSOLE Subsystem
23917 @geindex WINDOWS Subsystem
23919 @geindex -mwindows
23921 There are two main subsystems under Windows. The @code{CONSOLE} subsystem
23922 (which is the default subsystem) will always create a console when
23923 launching the application. This is not something desirable when the
23924 application has a Windows GUI. To get rid of this console the
23925 application must be using the @code{WINDOWS} subsystem. To do so
23926 the @code{-mwindows} linker option must be specified.
23928 @quotation
23930 @example
23931 $ gnatmake winprog -largs -mwindows
23932 @end example
23933 @end quotation
23935 @node Temporary Files,Disabling Command Line Argument Expansion,CONSOLE and WINDOWS subsystems,Microsoft Windows Topics
23936 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id12}@anchor{1df}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information temporary-files}@anchor{1e0}
23937 @subsection Temporary Files
23940 @geindex Temporary files
23942 It is possible to control where temporary files gets created by setting
23943 the 
23944 @geindex TMP
23945 @geindex environment variable; TMP
23946 @code{TMP} environment variable. The file will be created:
23949 @itemize *
23951 @item 
23952 Under the directory pointed to by the 
23953 @geindex TMP
23954 @geindex environment variable; TMP
23955 @code{TMP} environment variable if
23956 this directory exists.
23958 @item 
23959 Under @code{c:\temp}, if the 
23960 @geindex TMP
23961 @geindex environment variable; TMP
23962 @code{TMP} environment variable is not
23963 set (or not pointing to a directory) and if this directory exists.
23965 @item 
23966 Under the current working directory otherwise.
23967 @end itemize
23969 This allows you to determine exactly where the temporary
23970 file will be created. This is particularly useful in networked
23971 environments where you may not have write access to some
23972 directories.
23974 @node Disabling Command Line Argument Expansion,Mixed-Language Programming on Windows,Temporary Files,Microsoft Windows Topics
23975 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information disabling-command-line-argument-expansion}@anchor{1e1}
23976 @subsection Disabling Command Line Argument Expansion
23979 @geindex Command Line Argument Expansion
23981 By default, an executable compiled for the Windows platform will do
23982 the following postprocessing on the arguments passed on the command
23983 line:
23986 @itemize *
23988 @item 
23989 If the argument contains the characters @code{*} and/or @code{?}, then
23990 file expansion will be attempted. For example, if the current directory
23991 contains @code{a.txt} and @code{b.txt}, then when calling:
23993 @example
23994 $ my_ada_program *.txt
23995 @end example
23997 The following arguments will effectively be passed to the main program
23998 (for example when using @code{Ada.Command_Line.Argument}):
24000 @example
24001 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "a.txt"
24002 Ada.Command_Line.Argument (2) -> "b.txt"
24003 @end example
24005 @item 
24006 Filename expansion can be disabled for a given argument by using single
24007 quotes. Thus, calling:
24009 @example
24010 $ my_ada_program '*.txt'
24011 @end example
24013 will result in:
24015 @example
24016 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "*.txt"
24017 @end example
24018 @end itemize
24020 Note that if the program is launched from a shell such as Cygwin Bash
24021 then quote removal might be performed by the shell.
24023 In some contexts it might be useful to disable this feature (for example if
24024 the program performs its own argument expansion). In order to do this, a C
24025 symbol needs to be defined and set to @code{0}. You can do this by
24026 adding the following code fragment in one of your Ada units:
24028 @example
24029 Do_Argv_Expansion : Integer := 0;
24030 pragma Export (C, Do_Argv_Expansion, "__gnat_do_argv_expansion");
24031 @end example
24033 The results of previous examples will be respectively:
24035 @example
24036 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "*.txt"
24037 @end example
24039 and:
24041 @example
24042 Ada.Command_Line.Argument (1) -> "'*.txt'"
24043 @end example
24045 @node Mixed-Language Programming on Windows,Windows Specific Add-Ons,Disabling Command Line Argument Expansion,Microsoft Windows Topics
24046 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id13}@anchor{1e2}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information mixed-language-programming-on-windows}@anchor{1e3}
24047 @subsection Mixed-Language Programming on Windows
24050 Developing pure Ada applications on Windows is no different than on
24051 other GNAT-supported platforms. However, when developing or porting an
24052 application that contains a mix of Ada and C/C++, the choice of your
24053 Windows C/C++ development environment conditions your overall
24054 interoperability strategy.
24056 If you use @code{gcc} or Microsoft C to compile the non-Ada part of
24057 your application, there are no Windows-specific restrictions that
24058 affect the overall interoperability with your Ada code. If you do want
24059 to use the Microsoft tools for your C++ code, you have two choices:
24062 @itemize *
24064 @item 
24065 Encapsulate your C++ code in a DLL to be linked with your Ada
24066 application. In this case, use the Microsoft or whatever environment to
24067 build the DLL and use GNAT to build your executable
24068 (@ref{1e4,,Using DLLs with GNAT}).
24070 @item 
24071 Or you can encapsulate your Ada code in a DLL to be linked with the
24072 other part of your application. In this case, use GNAT to build the DLL
24073 (@ref{1e5,,Building DLLs with GNAT Project files}) and use the Microsoft
24074 or whatever environment to build your executable.
24075 @end itemize
24077 In addition to the description about C main in
24078 @ref{44,,Mixed Language Programming} section, if the C main uses a
24079 stand-alone library it is required on x86-windows to
24080 setup the SEH context. For this the C main must looks like this:
24082 @quotation
24084 @example
24085 /* main.c */
24086 extern void adainit (void);
24087 extern void adafinal (void);
24088 extern void __gnat_initialize(void*);
24089 extern void call_to_ada (void);
24091 int main (int argc, char *argv[])
24093   int SEH [2];
24095   /* Initialize the SEH context */
24096   __gnat_initialize (&SEH);
24098   adainit();
24100   /* Then call Ada services in the stand-alone library */
24102   call_to_ada();
24104   adafinal();
24106 @end example
24107 @end quotation
24109 Note that this is not needed on x86_64-windows where the Windows
24110 native SEH support is used.
24112 @menu
24113 * Windows Calling Conventions:: 
24114 * Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs): Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs. 
24115 * Using DLLs with GNAT:: 
24116 * Building DLLs with GNAT Project files:: 
24117 * Building DLLs with GNAT:: 
24118 * Building DLLs with gnatdll:: 
24119 * Ada DLLs and Finalization:: 
24120 * Creating a Spec for Ada DLLs:: 
24121 * GNAT and Windows Resources:: 
24122 * Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications:: 
24123 * Debugging a DLL:: 
24124 * Setting Stack Size from gnatlink:: 
24125 * Setting Heap Size from gnatlink:: 
24127 @end menu
24129 @node Windows Calling Conventions,Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs,,Mixed-Language Programming on Windows
24130 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information windows-calling-conventions}@anchor{1e6}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id14}@anchor{1e7}
24131 @subsubsection Windows Calling Conventions
24134 @geindex Stdcall
24136 @geindex APIENTRY
24138 This section pertain only to Win32. On Win64 there is a single native
24139 calling convention. All convention specifiers are ignored on this
24140 platform.
24142 When a subprogram @code{F} (caller) calls a subprogram @code{G}
24143 (callee), there are several ways to push @code{G}'s parameters on the
24144 stack and there are several possible scenarios to clean up the stack
24145 upon @code{G}'s return. A calling convention is an agreed upon software
24146 protocol whereby the responsibilities between the caller (@code{F}) and
24147 the callee (@code{G}) are clearly defined. Several calling conventions
24148 are available for Windows:
24151 @itemize *
24153 @item 
24154 @code{C} (Microsoft defined)
24156 @item 
24157 @code{Stdcall} (Microsoft defined)
24159 @item 
24160 @code{Win32} (GNAT specific)
24162 @item 
24163 @code{DLL} (GNAT specific)
24164 @end itemize
24166 @menu
24167 * C Calling Convention:: 
24168 * Stdcall Calling Convention:: 
24169 * Win32 Calling Convention:: 
24170 * DLL Calling Convention:: 
24172 @end menu
24174 @node C Calling Convention,Stdcall Calling Convention,,Windows Calling Conventions
24175 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information c-calling-convention}@anchor{1e8}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id15}@anchor{1e9}
24176 @subsubsection @code{C} Calling Convention
24179 This is the default calling convention used when interfacing to C/C++
24180 routines compiled with either @code{gcc} or Microsoft Visual C++.
24182 In the @code{C} calling convention subprogram parameters are pushed on the
24183 stack by the caller from right to left. The caller itself is in charge of
24184 cleaning up the stack after the call. In addition, the name of a routine
24185 with @code{C} calling convention is mangled by adding a leading underscore.
24187 The name to use on the Ada side when importing (or exporting) a routine
24188 with @code{C} calling convention is the name of the routine. For
24189 instance the C function:
24191 @quotation
24193 @example
24194 int get_val (long);
24195 @end example
24196 @end quotation
24198 should be imported from Ada as follows:
24200 @quotation
24202 @example
24203 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
24204 pragma Import (C, Get_Val, External_Name => "get_val");
24205 @end example
24206 @end quotation
24208 Note that in this particular case the @code{External_Name} parameter could
24209 have been omitted since, when missing, this parameter is taken to be the
24210 name of the Ada entity in lower case. When the @code{Link_Name} parameter
24211 is missing, as in the above example, this parameter is set to be the
24212 @code{External_Name} with a leading underscore.
24214 When importing a variable defined in C, you should always use the @code{C}
24215 calling convention unless the object containing the variable is part of a
24216 DLL (in which case you should use the @code{Stdcall} calling
24217 convention, @ref{1ea,,Stdcall Calling Convention}).
24219 @node Stdcall Calling Convention,Win32 Calling Convention,C Calling Convention,Windows Calling Conventions
24220 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information stdcall-calling-convention}@anchor{1ea}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id16}@anchor{1eb}
24221 @subsubsection @code{Stdcall} Calling Convention
24224 This convention, which was the calling convention used for Pascal
24225 programs, is used by Microsoft for all the routines in the Win32 API for
24226 efficiency reasons. It must be used to import any routine for which this
24227 convention was specified.
24229 In the @code{Stdcall} calling convention subprogram parameters are pushed
24230 on the stack by the caller from right to left. The callee (and not the
24231 caller) is in charge of cleaning the stack on routine exit. In addition,
24232 the name of a routine with @code{Stdcall} calling convention is mangled by
24233 adding a leading underscore (as for the @code{C} calling convention) and a
24234 trailing @code{@@@emph{nn}}, where @code{nn} is the overall size (in
24235 bytes) of the parameters passed to the routine.
24237 The name to use on the Ada side when importing a C routine with a
24238 @code{Stdcall} calling convention is the name of the C routine. The leading
24239 underscore and trailing @code{@@@emph{nn}} are added automatically by
24240 the compiler. For instance the Win32 function:
24242 @quotation
24244 @example
24245 APIENTRY int get_val (long);
24246 @end example
24247 @end quotation
24249 should be imported from Ada as follows:
24251 @quotation
24253 @example
24254 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
24255 pragma Import (Stdcall, Get_Val);
24256 --  On the x86 a long is 4 bytes, so the Link_Name is "_get_val@@4"
24257 @end example
24258 @end quotation
24260 As for the @code{C} calling convention, when the @code{External_Name}
24261 parameter is missing, it is taken to be the name of the Ada entity in lower
24262 case. If instead of writing the above import pragma you write:
24264 @quotation
24266 @example
24267 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
24268 pragma Import (Stdcall, Get_Val, External_Name => "retrieve_val");
24269 @end example
24270 @end quotation
24272 then the imported routine is @code{_retrieve_val@@4}. However, if instead
24273 of specifying the @code{External_Name} parameter you specify the
24274 @code{Link_Name} as in the following example:
24276 @quotation
24278 @example
24279 function Get_Val (V : Interfaces.C.long) return Interfaces.C.int;
24280 pragma Import (Stdcall, Get_Val, Link_Name => "retrieve_val");
24281 @end example
24282 @end quotation
24284 then the imported routine is @code{retrieve_val}, that is, there is no
24285 decoration at all. No leading underscore and no Stdcall suffix
24286 @code{@@@emph{nn}}.
24288 This is especially important as in some special cases a DLL's entry
24289 point name lacks a trailing @code{@@@emph{nn}} while the exported
24290 name generated for a call has it.
24292 It is also possible to import variables defined in a DLL by using an
24293 import pragma for a variable. As an example, if a DLL contains a
24294 variable defined as:
24296 @quotation
24298 @example
24299 int my_var;
24300 @end example
24301 @end quotation
24303 then, to access this variable from Ada you should write:
24305 @quotation
24307 @example
24308 My_Var : Interfaces.C.int;
24309 pragma Import (Stdcall, My_Var);
24310 @end example
24311 @end quotation
24313 Note that to ease building cross-platform bindings this convention
24314 will be handled as a @code{C} calling convention on non-Windows platforms.
24316 @node Win32 Calling Convention,DLL Calling Convention,Stdcall Calling Convention,Windows Calling Conventions
24317 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information win32-calling-convention}@anchor{1ec}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id17}@anchor{1ed}
24318 @subsubsection @code{Win32} Calling Convention
24321 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
24322 @code{Stdcall} calling convention described above.
24324 @node DLL Calling Convention,,Win32 Calling Convention,Windows Calling Conventions
24325 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id18}@anchor{1ee}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information dll-calling-convention}@anchor{1ef}
24326 @subsubsection @code{DLL} Calling Convention
24329 This convention, which is GNAT-specific is fully equivalent to the
24330 @code{Stdcall} calling convention described above.
24332 @node Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs,Using DLLs with GNAT,Windows Calling Conventions,Mixed-Language Programming on Windows
24333 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id19}@anchor{1f0}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information introduction-to-dynamic-link-libraries-dlls}@anchor{1f1}
24334 @subsubsection Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)
24337 @geindex DLL
24339 A Dynamically Linked Library (DLL) is a library that can be shared by
24340 several applications running under Windows. A DLL can contain any number of
24341 routines and variables.
24343 One advantage of DLLs is that you can change and enhance them without
24344 forcing all the applications that depend on them to be relinked or
24345 recompiled. However, you should be aware than all calls to DLL routines are
24346 slower since, as you will understand below, such calls are indirect.
24348 To illustrate the remainder of this section, suppose that an application
24349 wants to use the services of a DLL @code{API.dll}. To use the services
24350 provided by @code{API.dll} you must statically link against the DLL or
24351 an import library which contains a jump table with an entry for each
24352 routine and variable exported by the DLL. In the Microsoft world this
24353 import library is called @code{API.lib}. When using GNAT this import
24354 library is called either @code{libAPI.dll.a}, @code{libapi.dll.a},
24355 @code{libAPI.a} or @code{libapi.a} (names are case insensitive).
24357 After you have linked your application with the DLL or the import library
24358 and you run your application, here is what happens:
24361 @itemize *
24363 @item 
24364 Your application is loaded into memory.
24366 @item 
24367 The DLL @code{API.dll} is mapped into the address space of your
24368 application. This means that:
24371 @itemize -
24373 @item 
24374 The DLL will use the stack of the calling thread.
24376 @item 
24377 The DLL will use the virtual address space of the calling process.
24379 @item 
24380 The DLL will allocate memory from the virtual address space of the calling
24381 process.
24383 @item 
24384 Handles (pointers) can be safely exchanged between routines in the DLL
24385 routines and routines in the application using the DLL.
24386 @end itemize
24388 @item 
24389 The entries in the jump table (from the import library @code{libAPI.dll.a}
24390 or @code{API.lib} or automatically created when linking against a DLL)
24391 which is part of your application are initialized with the addresses
24392 of the routines and variables in @code{API.dll}.
24394 @item 
24395 If present in @code{API.dll}, routines @code{DllMain} or
24396 @code{DllMainCRTStartup} are invoked. These routines typically contain
24397 the initialization code needed for the well-being of the routines and
24398 variables exported by the DLL.
24399 @end itemize
24401 There is an additional point which is worth mentioning. In the Windows
24402 world there are two kind of DLLs: relocatable and non-relocatable
24403 DLLs. Non-relocatable DLLs can only be loaded at a very specific address
24404 in the target application address space. If the addresses of two
24405 non-relocatable DLLs overlap and these happen to be used by the same
24406 application, a conflict will occur and the application will run
24407 incorrectly. Hence, when possible, it is always preferable to use and
24408 build relocatable DLLs. Both relocatable and non-relocatable DLLs are
24409 supported by GNAT. Note that the @code{-s} linker option (see GNU Linker
24410 User's Guide) removes the debugging symbols from the DLL but the DLL can
24411 still be relocated.
24413 As a side note, an interesting difference between Microsoft DLLs and
24414 Unix shared libraries, is the fact that on most Unix systems all public
24415 routines are exported by default in a Unix shared library, while under
24416 Windows it is possible (but not required) to list exported routines in
24417 a definition file (see @ref{1f2,,The Definition File}).
24419 @node Using DLLs with GNAT,Building DLLs with GNAT Project files,Introduction to Dynamic Link Libraries DLLs,Mixed-Language Programming on Windows
24420 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id20}@anchor{1f3}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-dlls-with-gnat}@anchor{1e4}
24421 @subsubsection Using DLLs with GNAT
24424 To use the services of a DLL, say @code{API.dll}, in your Ada application
24425 you must have:
24428 @itemize *
24430 @item 
24431 The Ada spec for the routines and/or variables you want to access in
24432 @code{API.dll}. If not available this Ada spec must be built from the C/C++
24433 header files provided with the DLL.
24435 @item 
24436 The import library (@code{libAPI.dll.a} or @code{API.lib}). As previously
24437 mentioned an import library is a statically linked library containing the
24438 import table which will be filled at load time to point to the actual
24439 @code{API.dll} routines. Sometimes you don't have an import library for the
24440 DLL you want to use. The following sections will explain how to build
24441 one. Note that this is optional.
24443 @item 
24444 The actual DLL, @code{API.dll}.
24445 @end itemize
24447 Once you have all the above, to compile an Ada application that uses the
24448 services of @code{API.dll} and whose main subprogram is @code{My_Ada_App},
24449 you simply issue the command
24451 @quotation
24453 @example
24454 $ gnatmake my_ada_app -largs -lAPI
24455 @end example
24456 @end quotation
24458 The argument @code{-largs -lAPI} at the end of the @code{gnatmake} command
24459 tells the GNAT linker to look for an import library. The linker will
24460 look for a library name in this specific order:
24463 @itemize *
24465 @item 
24466 @code{libAPI.dll.a}
24468 @item 
24469 @code{API.dll.a}
24471 @item 
24472 @code{libAPI.a}
24474 @item 
24475 @code{API.lib}
24477 @item 
24478 @code{libAPI.dll}
24480 @item 
24481 @code{API.dll}
24482 @end itemize
24484 The first three are the GNU style import libraries. The third is the
24485 Microsoft style import libraries. The last two are the actual DLL names.
24487 Note that if the Ada package spec for @code{API.dll} contains the
24488 following pragma
24490 @quotation
24492 @example
24493 pragma Linker_Options ("-lAPI");
24494 @end example
24495 @end quotation
24497 you do not have to add @code{-largs -lAPI} at the end of the
24498 @code{gnatmake} command.
24500 If any one of the items above is missing you will have to create it
24501 yourself. The following sections explain how to do so using as an
24502 example a fictitious DLL called @code{API.dll}.
24504 @menu
24505 * Creating an Ada Spec for the DLL Services:: 
24506 * Creating an Import Library:: 
24508 @end menu
24510 @node Creating an Ada Spec for the DLL Services,Creating an Import Library,,Using DLLs with GNAT
24511 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id21}@anchor{1f4}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-an-ada-spec-for-the-dll-services}@anchor{1f5}
24512 @subsubsection Creating an Ada Spec for the DLL Services
24515 A DLL typically comes with a C/C++ header file which provides the
24516 definitions of the routines and variables exported by the DLL. The Ada
24517 equivalent of this header file is a package spec that contains definitions
24518 for the imported entities. If the DLL you intend to use does not come with
24519 an Ada spec you have to generate one such spec yourself. For example if
24520 the header file of @code{API.dll} is a file @code{api.h} containing the
24521 following two definitions:
24523 @quotation
24525 @example
24526 int some_var;
24527 int get (char *);
24528 @end example
24529 @end quotation
24531 then the equivalent Ada spec could be:
24533 @quotation
24535 @example
24536 with Interfaces.C.Strings;
24537 package API is
24538    use Interfaces;
24540    Some_Var : C.int;
24541    function Get (Str : C.Strings.Chars_Ptr) return C.int;
24543 private
24544    pragma Import (C, Get);
24545    pragma Import (DLL, Some_Var);
24546 end API;
24547 @end example
24548 @end quotation
24550 @node Creating an Import Library,,Creating an Ada Spec for the DLL Services,Using DLLs with GNAT
24551 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id22}@anchor{1f6}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-an-import-library}@anchor{1f7}
24552 @subsubsection Creating an Import Library
24555 @geindex Import library
24557 If a Microsoft-style import library @code{API.lib} or a GNAT-style
24558 import library @code{libAPI.dll.a} or @code{libAPI.a} is available
24559 with @code{API.dll} you can skip this section. You can also skip this
24560 section if @code{API.dll} or @code{libAPI.dll} is built with GNU tools
24561 as in this case it is possible to link directly against the
24562 DLL. Otherwise read on.
24564 @geindex Definition file
24565 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information the-definition-file}@anchor{1f2}
24566 @subsubheading The Definition File
24569 As previously mentioned, and unlike Unix systems, the list of symbols
24570 that are exported from a DLL must be provided explicitly in Windows.
24571 The main goal of a definition file is precisely that: list the symbols
24572 exported by a DLL. A definition file (usually a file with a @code{.def}
24573 suffix) has the following structure:
24575 @quotation
24577 @example
24578 [LIBRARY `@w{`}name`@w{`}]
24579 [DESCRIPTION `@w{`}string`@w{`}]
24580 EXPORTS
24581    `@w{`}symbol1`@w{`}
24582    `@w{`}symbol2`@w{`}
24583    ...
24584 @end example
24585 @end quotation
24588 @table @asis
24590 @item @emph{LIBRARY name}
24592 This section, which is optional, gives the name of the DLL.
24594 @item @emph{DESCRIPTION string}
24596 This section, which is optional, gives a description string that will be
24597 embedded in the import library.
24599 @item @emph{EXPORTS}
24601 This section gives the list of exported symbols (procedures, functions or
24602 variables). For instance in the case of @code{API.dll} the @code{EXPORTS}
24603 section of @code{API.def} looks like:
24605 @example
24606 EXPORTS
24607    some_var
24608    get
24609 @end example
24610 @end table
24612 Note that you must specify the correct suffix (@code{@@@emph{nn}})
24613 (see @ref{1e6,,Windows Calling Conventions}) for a Stdcall
24614 calling convention function in the exported symbols list.
24616 There can actually be other sections in a definition file, but these
24617 sections are not relevant to the discussion at hand.
24618 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information create-def-file-automatically}@anchor{1f8}
24619 @subsubheading Creating a Definition File Automatically
24622 You can automatically create the definition file @code{API.def}
24623 (see @ref{1f2,,The Definition File}) from a DLL.
24624 For that use the @code{dlltool} program as follows:
24626 @quotation
24628 @example
24629 $ dlltool API.dll -z API.def --export-all-symbols
24630 @end example
24632 Note that if some routines in the DLL have the @code{Stdcall} convention
24633 (@ref{1e6,,Windows Calling Conventions}) with stripped @code{@@@emph{nn}}
24634 suffix then you'll have to edit @code{api.def} to add it, and specify
24635 @code{-k} to @code{gnatdll} when creating the import library.
24637 Here are some hints to find the right @code{@@@emph{nn}} suffix.
24640 @itemize -
24642 @item 
24643 If you have the Microsoft import library (.lib), it is possible to get
24644 the right symbols by using Microsoft @code{dumpbin} tool (see the
24645 corresponding Microsoft documentation for further details).
24647 @example
24648 $ dumpbin /exports api.lib
24649 @end example
24651 @item 
24652 If you have a message about a missing symbol at link time the compiler
24653 tells you what symbol is expected. You just have to go back to the
24654 definition file and add the right suffix.
24655 @end itemize
24656 @end quotation
24657 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information gnat-style-import-library}@anchor{1f9}
24658 @subsubheading GNAT-Style Import Library
24661 To create a static import library from @code{API.dll} with the GNAT tools
24662 you should create the .def file, then use @code{gnatdll} tool
24663 (see @ref{1fa,,Using gnatdll}) as follows:
24665 @quotation
24667 @example
24668 $ gnatdll -e API.def -d API.dll
24669 @end example
24671 @code{gnatdll} takes as input a definition file @code{API.def} and the
24672 name of the DLL containing the services listed in the definition file
24673 @code{API.dll}. The name of the static import library generated is
24674 computed from the name of the definition file as follows: if the
24675 definition file name is @code{xyz.def}, the import library name will
24676 be @code{libxyz.a}. Note that in the previous example option
24677 @code{-e} could have been removed because the name of the definition
24678 file (before the @code{.def} suffix) is the same as the name of the
24679 DLL (@ref{1fa,,Using gnatdll} for more information about @code{gnatdll}).
24680 @end quotation
24681 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information msvs-style-import-library}@anchor{1fb}
24682 @subsubheading Microsoft-Style Import Library
24685 A Microsoft import library is needed only if you plan to make an
24686 Ada DLL available to applications developed with Microsoft
24687 tools (@ref{1e3,,Mixed-Language Programming on Windows}).
24689 To create a Microsoft-style import library for @code{API.dll} you
24690 should create the .def file, then build the actual import library using
24691 Microsoft's @code{lib} utility:
24693 @quotation
24695 @example
24696 $ lib -machine:IX86 -def:API.def -out:API.lib
24697 @end example
24699 If you use the above command the definition file @code{API.def} must
24700 contain a line giving the name of the DLL:
24702 @example
24703 LIBRARY      "API"
24704 @end example
24706 See the Microsoft documentation for further details about the usage of
24707 @code{lib}.
24708 @end quotation
24710 @node Building DLLs with GNAT Project files,Building DLLs with GNAT,Using DLLs with GNAT,Mixed-Language Programming on Windows
24711 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id23}@anchor{1fc}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-dlls-with-gnat-project-files}@anchor{1e5}
24712 @subsubsection Building DLLs with GNAT Project files
24715 @geindex DLLs
24716 @geindex building
24718 There is nothing specific to Windows in the build process.
24719 See the @emph{Library Projects} section in the @emph{GNAT Project Manager}
24720 chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}.
24722 Due to a system limitation, it is not possible under Windows to create threads
24723 when inside the @code{DllMain} routine which is used for auto-initialization
24724 of shared libraries, so it is not possible to have library level tasks in SALs.
24726 @node Building DLLs with GNAT,Building DLLs with gnatdll,Building DLLs with GNAT Project files,Mixed-Language Programming on Windows
24727 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-dlls-with-gnat}@anchor{1fd}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id24}@anchor{1fe}
24728 @subsubsection Building DLLs with GNAT
24731 @geindex DLLs
24732 @geindex building
24734 This section explain how to build DLLs using the GNAT built-in DLL
24735 support. With the following procedure it is straight forward to build
24736 and use DLLs with GNAT.
24739 @itemize *
24741 @item 
24742 Building object files.
24743 The first step is to build all objects files that are to be included
24744 into the DLL. This is done by using the standard @code{gnatmake} tool.
24746 @item 
24747 Building the DLL.
24748 To build the DLL you must use the @code{gcc} @code{-shared} and
24749 @code{-shared-libgcc} options. It is quite simple to use this method:
24751 @example
24752 $ gcc -shared -shared-libgcc -o api.dll obj1.o obj2.o ...
24753 @end example
24755 It is important to note that in this case all symbols found in the
24756 object files are automatically exported. It is possible to restrict
24757 the set of symbols to export by passing to @code{gcc} a definition
24758 file (see @ref{1f2,,The Definition File}).
24759 For example:
24761 @example
24762 $ gcc -shared -shared-libgcc -o api.dll api.def obj1.o obj2.o ...
24763 @end example
24765 If you use a definition file you must export the elaboration procedures
24766 for every package that required one. Elaboration procedures are named
24767 using the package name followed by "_E".
24769 @item 
24770 Preparing DLL to be used.
24771 For the DLL to be used by client programs the bodies must be hidden
24772 from it and the .ali set with read-only attribute. This is very important
24773 otherwise GNAT will recompile all packages and will not actually use
24774 the code in the DLL. For example:
24776 @example
24777 $ mkdir apilib
24778 $ copy *.ads *.ali api.dll apilib
24779 $ attrib +R apilib\\*.ali
24780 @end example
24781 @end itemize
24783 At this point it is possible to use the DLL by directly linking
24784 against it. Note that you must use the GNAT shared runtime when using
24785 GNAT shared libraries. This is achieved by using the @code{-shared} binder
24786 option.
24788 @quotation
24790 @example
24791 $ gnatmake main -Iapilib -bargs -shared -largs -Lapilib -lAPI
24792 @end example
24793 @end quotation
24795 @node Building DLLs with gnatdll,Ada DLLs and Finalization,Building DLLs with GNAT,Mixed-Language Programming on Windows
24796 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-dlls-with-gnatdll}@anchor{1ff}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id25}@anchor{200}
24797 @subsubsection Building DLLs with gnatdll
24800 @geindex DLLs
24801 @geindex building
24803 Note that it is preferred to use GNAT Project files
24804 (@ref{1e5,,Building DLLs with GNAT Project files}) or the built-in GNAT
24805 DLL support (@ref{1fd,,Building DLLs with GNAT}) or to build DLLs.
24807 This section explains how to build DLLs containing Ada code using
24808 @code{gnatdll}. These DLLs will be referred to as Ada DLLs in the
24809 remainder of this section.
24811 The steps required to build an Ada DLL that is to be used by Ada as well as
24812 non-Ada applications are as follows:
24815 @itemize *
24817 @item 
24818 You need to mark each Ada entity exported by the DLL with a @code{C} or
24819 @code{Stdcall} calling convention to avoid any Ada name mangling for the
24820 entities exported by the DLL
24821 (see @ref{201,,Exporting Ada Entities}). You can
24822 skip this step if you plan to use the Ada DLL only from Ada applications.
24824 @item 
24825 Your Ada code must export an initialization routine which calls the routine
24826 @code{adainit} generated by @code{gnatbind} to perform the elaboration of
24827 the Ada code in the DLL (@ref{202,,Ada DLLs and Elaboration}). The initialization
24828 routine exported by the Ada DLL must be invoked by the clients of the DLL
24829 to initialize the DLL.
24831 @item 
24832 When useful, the DLL should also export a finalization routine which calls
24833 routine @code{adafinal} generated by @code{gnatbind} to perform the
24834 finalization of the Ada code in the DLL (@ref{203,,Ada DLLs and Finalization}).
24835 The finalization routine exported by the Ada DLL must be invoked by the
24836 clients of the DLL when the DLL services are no further needed.
24838 @item 
24839 You must provide a spec for the services exported by the Ada DLL in each
24840 of the programming languages to which you plan to make the DLL available.
24842 @item 
24843 You must provide a definition file listing the exported entities
24844 (@ref{1f2,,The Definition File}).
24846 @item 
24847 Finally you must use @code{gnatdll} to produce the DLL and the import
24848 library (@ref{1fa,,Using gnatdll}).
24849 @end itemize
24851 Note that a relocatable DLL stripped using the @code{strip}
24852 binutils tool will not be relocatable anymore. To build a DLL without
24853 debug information pass @code{-largs -s} to @code{gnatdll}. This
24854 restriction does not apply to a DLL built using a Library Project.
24855 See the @emph{Library Projects} section in the @emph{GNAT Project Manager}
24856 chapter of the @emph{GPRbuild User's Guide}.
24858 @c Limitations_When_Using_Ada_DLLs_from Ada:
24860 @menu
24861 * Limitations When Using Ada DLLs from Ada:: 
24862 * Exporting Ada Entities:: 
24863 * Ada DLLs and Elaboration:: 
24865 @end menu
24867 @node Limitations When Using Ada DLLs from Ada,Exporting Ada Entities,,Building DLLs with gnatdll
24868 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information limitations-when-using-ada-dlls-from-ada}@anchor{204}
24869 @subsubsection Limitations When Using Ada DLLs from Ada
24872 When using Ada DLLs from Ada applications there is a limitation users
24873 should be aware of. Because on Windows the GNAT run-time is not in a DLL of
24874 its own, each Ada DLL includes a part of the GNAT run-time. Specifically,
24875 each Ada DLL includes the services of the GNAT run-time that are necessary
24876 to the Ada code inside the DLL. As a result, when an Ada program uses an
24877 Ada DLL there are two independent GNAT run-times: one in the Ada DLL and
24878 one in the main program.
24880 It is therefore not possible to exchange GNAT run-time objects between the
24881 Ada DLL and the main Ada program. Example of GNAT run-time objects are file
24882 handles (e.g., @code{Text_IO.File_Type}), tasks types, protected objects
24883 types, etc.
24885 It is completely safe to exchange plain elementary, array or record types,
24886 Windows object handles, etc.
24888 @node Exporting Ada Entities,Ada DLLs and Elaboration,Limitations When Using Ada DLLs from Ada,Building DLLs with gnatdll
24889 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information exporting-ada-entities}@anchor{201}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id26}@anchor{205}
24890 @subsubsection Exporting Ada Entities
24893 @geindex Export table
24895 Building a DLL is a way to encapsulate a set of services usable from any
24896 application. As a result, the Ada entities exported by a DLL should be
24897 exported with the @code{C} or @code{Stdcall} calling conventions to avoid
24898 any Ada name mangling. As an example here is an Ada package
24899 @code{API}, spec and body, exporting two procedures, a function, and a
24900 variable:
24902 @quotation
24904 @example
24905 with Interfaces.C; use Interfaces;
24906 package API is
24907    Count : C.int := 0;
24908    function Factorial (Val : C.int) return C.int;
24910    procedure Initialize_API;
24911    procedure Finalize_API;
24912    --  Initialization & Finalization routines. More in the next section.
24913 private
24914    pragma Export (C, Initialize_API);
24915    pragma Export (C, Finalize_API);
24916    pragma Export (C, Count);
24917    pragma Export (C, Factorial);
24918 end API;
24919 @end example
24921 @example
24922 package body API is
24923    function Factorial (Val : C.int) return C.int is
24924       Fact : C.int := 1;
24925    begin
24926       Count := Count + 1;
24927       for K in 1 .. Val loop
24928          Fact := Fact * K;
24929       end loop;
24930       return Fact;
24931    end Factorial;
24933    procedure Initialize_API is
24934       procedure Adainit;
24935       pragma Import (C, Adainit);
24936    begin
24937       Adainit;
24938    end Initialize_API;
24940    procedure Finalize_API is
24941       procedure Adafinal;
24942       pragma Import (C, Adafinal);
24943    begin
24944       Adafinal;
24945    end Finalize_API;
24946 end API;
24947 @end example
24948 @end quotation
24950 If the Ada DLL you are building will only be used by Ada applications
24951 you do not have to export Ada entities with a @code{C} or @code{Stdcall}
24952 convention. As an example, the previous package could be written as
24953 follows:
24955 @quotation
24957 @example
24958 package API is
24959    Count : Integer := 0;
24960    function Factorial (Val : Integer) return Integer;
24962    procedure Initialize_API;
24963    procedure Finalize_API;
24964    --  Initialization and Finalization routines.
24965 end API;
24966 @end example
24968 @example
24969 package body API is
24970    function Factorial (Val : Integer) return Integer is
24971       Fact : Integer := 1;
24972    begin
24973       Count := Count + 1;
24974       for K in 1 .. Val loop
24975          Fact := Fact * K;
24976       end loop;
24977       return Fact;
24978    end Factorial;
24980    ...
24981    --  The remainder of this package body is unchanged.
24982 end API;
24983 @end example
24984 @end quotation
24986 Note that if you do not export the Ada entities with a @code{C} or
24987 @code{Stdcall} convention you will have to provide the mangled Ada names
24988 in the definition file of the Ada DLL
24989 (@ref{206,,Creating the Definition File}).
24991 @node Ada DLLs and Elaboration,,Exporting Ada Entities,Building DLLs with gnatdll
24992 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information ada-dlls-and-elaboration}@anchor{202}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id27}@anchor{207}
24993 @subsubsection Ada DLLs and Elaboration
24996 @geindex DLLs and elaboration
24998 The DLL that you are building contains your Ada code as well as all the
24999 routines in the Ada library that are needed by it. The first thing a
25000 user of your DLL must do is elaborate the Ada code
25001 (@ref{f,,Elaboration Order Handling in GNAT}).
25003 To achieve this you must export an initialization routine
25004 (@code{Initialize_API} in the previous example), which must be invoked
25005 before using any of the DLL services. This elaboration routine must call
25006 the Ada elaboration routine @code{adainit} generated by the GNAT binder
25007 (@ref{b4,,Binding with Non-Ada Main Programs}). See the body of
25008 @code{Initialize_Api} for an example. Note that the GNAT binder is
25009 automatically invoked during the DLL build process by the @code{gnatdll}
25010 tool (@ref{1fa,,Using gnatdll}).
25012 When a DLL is loaded, Windows systematically invokes a routine called
25013 @code{DllMain}. It would therefore be possible to call @code{adainit}
25014 directly from @code{DllMain} without having to provide an explicit
25015 initialization routine. Unfortunately, it is not possible to call
25016 @code{adainit} from the @code{DllMain} if your program has library level
25017 tasks because access to the @code{DllMain} entry point is serialized by
25018 the system (that is, only a single thread can execute 'through' it at a
25019 time), which means that the GNAT run-time will deadlock waiting for the
25020 newly created task to complete its initialization.
25022 @node Ada DLLs and Finalization,Creating a Spec for Ada DLLs,Building DLLs with gnatdll,Mixed-Language Programming on Windows
25023 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id28}@anchor{208}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information ada-dlls-and-finalization}@anchor{203}
25024 @subsubsection Ada DLLs and Finalization
25027 @geindex DLLs and finalization
25029 When the services of an Ada DLL are no longer needed, the client code should
25030 invoke the DLL finalization routine, if available. The DLL finalization
25031 routine is in charge of releasing all resources acquired by the DLL. In the
25032 case of the Ada code contained in the DLL, this is achieved by calling
25033 routine @code{adafinal} generated by the GNAT binder
25034 (@ref{b4,,Binding with Non-Ada Main Programs}).
25035 See the body of @code{Finalize_Api} for an
25036 example. As already pointed out the GNAT binder is automatically invoked
25037 during the DLL build process by the @code{gnatdll} tool
25038 (@ref{1fa,,Using gnatdll}).
25040 @node Creating a Spec for Ada DLLs,GNAT and Windows Resources,Ada DLLs and Finalization,Mixed-Language Programming on Windows
25041 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id29}@anchor{209}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-a-spec-for-ada-dlls}@anchor{20a}
25042 @subsubsection Creating a Spec for Ada DLLs
25045 To use the services exported by the Ada DLL from another programming
25046 language (e.g., C), you have to translate the specs of the exported Ada
25047 entities in that language. For instance in the case of @code{API.dll},
25048 the corresponding C header file could look like:
25050 @quotation
25052 @example
25053 extern int *_imp__count;
25054 #define count (*_imp__count)
25055 int factorial (int);
25056 @end example
25057 @end quotation
25059 It is important to understand that when building an Ada DLL to be used by
25060 other Ada applications, you need two different specs for the packages
25061 contained in the DLL: one for building the DLL and the other for using
25062 the DLL. This is because the @code{DLL} calling convention is needed to
25063 use a variable defined in a DLL, but when building the DLL, the variable
25064 must have either the @code{Ada} or @code{C} calling convention. As an
25065 example consider a DLL comprising the following package @code{API}:
25067 @quotation
25069 @example
25070 package API is
25071    Count : Integer := 0;
25072    ...
25073    --  Remainder of the package omitted.
25074 end API;
25075 @end example
25076 @end quotation
25078 After producing a DLL containing package @code{API}, the spec that
25079 must be used to import @code{API.Count} from Ada code outside of the
25080 DLL is:
25082 @quotation
25084 @example
25085 package API is
25086    Count : Integer;
25087    pragma Import (DLL, Count);
25088 end API;
25089 @end example
25090 @end quotation
25092 @menu
25093 * Creating the Definition File:: 
25094 * Using gnatdll:: 
25096 @end menu
25098 @node Creating the Definition File,Using gnatdll,,Creating a Spec for Ada DLLs
25099 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information creating-the-definition-file}@anchor{206}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id30}@anchor{20b}
25100 @subsubsection Creating the Definition File
25103 The definition file is the last file needed to build the DLL. It lists
25104 the exported symbols. As an example, the definition file for a DLL
25105 containing only package @code{API} (where all the entities are exported
25106 with a @code{C} calling convention) is:
25108 @quotation
25110 @example
25111 EXPORTS
25112     count
25113     factorial
25114     finalize_api
25115     initialize_api
25116 @end example
25117 @end quotation
25119 If the @code{C} calling convention is missing from package @code{API},
25120 then the definition file contains the mangled Ada names of the above
25121 entities, which in this case are:
25123 @quotation
25125 @example
25126 EXPORTS
25127     api__count
25128     api__factorial
25129     api__finalize_api
25130     api__initialize_api
25131 @end example
25132 @end quotation
25134 @node Using gnatdll,,Creating the Definition File,Creating a Spec for Ada DLLs
25135 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnatdll}@anchor{1fa}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id31}@anchor{20c}
25136 @subsubsection Using @code{gnatdll}
25139 @geindex gnatdll
25141 @code{gnatdll} is a tool to automate the DLL build process once all the Ada
25142 and non-Ada sources that make up your DLL have been compiled.
25143 @code{gnatdll} is actually in charge of two distinct tasks: build the
25144 static import library for the DLL and the actual DLL. The form of the
25145 @code{gnatdll} command is
25147 @quotation
25149 @example
25150 $ gnatdll [ switches ] list-of-files [ -largs opts ]
25151 @end example
25152 @end quotation
25154 where @code{list-of-files} is a list of ALI and object files. The object
25155 file list must be the exact list of objects corresponding to the non-Ada
25156 sources whose services are to be included in the DLL. The ALI file list
25157 must be the exact list of ALI files for the corresponding Ada sources
25158 whose services are to be included in the DLL. If @code{list-of-files} is
25159 missing, only the static import library is generated.
25161 You may specify any of the following switches to @code{gnatdll}:
25163 @quotation
25165 @geindex -a (gnatdll)
25166 @end quotation
25169 @table @asis
25171 @item @code{-a[@emph{address}]}
25173 Build a non-relocatable DLL at @code{address}. If @code{address} is not
25174 specified the default address @code{0x11000000} will be used. By default,
25175 when this switch is missing, @code{gnatdll} builds relocatable DLL. We
25176 advise the reader to build relocatable DLL.
25178 @geindex -b (gnatdll)
25180 @item @code{-b @emph{address}}
25182 Set the relocatable DLL base address. By default the address is
25183 @code{0x11000000}.
25185 @geindex -bargs (gnatdll)
25187 @item @code{-bargs @emph{opts}}
25189 Binder options. Pass @code{opts} to the binder.
25191 @geindex -d (gnatdll)
25193 @item @code{-d @emph{dllfile}}
25195 @code{dllfile} is the name of the DLL. This switch must be present for
25196 @code{gnatdll} to do anything. The name of the generated import library is
25197 obtained algorithmically from @code{dllfile} as shown in the following
25198 example: if @code{dllfile} is @code{xyz.dll}, the import library name is
25199 @code{libxyz.dll.a}. The name of the definition file to use (if not specified
25200 by option @code{-e}) is obtained algorithmically from @code{dllfile}
25201 as shown in the following example:
25202 if @code{dllfile} is @code{xyz.dll}, the definition
25203 file used is @code{xyz.def}.
25205 @geindex -e (gnatdll)
25207 @item @code{-e @emph{deffile}}
25209 @code{deffile} is the name of the definition file.
25211 @geindex -g (gnatdll)
25213 @item @code{-g}
25215 Generate debugging information. This information is stored in the object
25216 file and copied from there to the final DLL file by the linker,
25217 where it can be read by the debugger. You must use the
25218 @code{-g} switch if you plan on using the debugger or the symbolic
25219 stack traceback.
25221 @geindex -h (gnatdll)
25223 @item @code{-h}
25225 Help mode. Displays @code{gnatdll} switch usage information.
25227 @geindex -I (gnatdll)
25229 @item @code{-I@emph{dir}}
25231 Direct @code{gnatdll} to search the @code{dir} directory for source and
25232 object files needed to build the DLL.
25233 (@ref{89,,Search Paths and the Run-Time Library (RTL)}).
25235 @geindex -k (gnatdll)
25237 @item @code{-k}
25239 Removes the @code{@@@emph{nn}} suffix from the import library's exported
25240 names, but keeps them for the link names. You must specify this
25241 option if you want to use a @code{Stdcall} function in a DLL for which
25242 the @code{@@@emph{nn}} suffix has been removed. This is the case for most
25243 of the Windows NT DLL for example. This option has no effect when
25244 @code{-n} option is specified.
25246 @geindex -l (gnatdll)
25248 @item @code{-l @emph{file}}
25250 The list of ALI and object files used to build the DLL are listed in
25251 @code{file}, instead of being given in the command line. Each line in
25252 @code{file} contains the name of an ALI or object file.
25254 @geindex -n (gnatdll)
25256 @item @code{-n}
25258 No Import. Do not create the import library.
25260 @geindex -q (gnatdll)
25262 @item @code{-q}
25264 Quiet mode. Do not display unnecessary messages.
25266 @geindex -v (gnatdll)
25268 @item @code{-v}
25270 Verbose mode. Display extra information.
25272 @geindex -largs (gnatdll)
25274 @item @code{-largs @emph{opts}}
25276 Linker options. Pass @code{opts} to the linker.
25277 @end table
25279 @subsubheading @code{gnatdll} Example
25282 As an example the command to build a relocatable DLL from @code{api.adb}
25283 once @code{api.adb} has been compiled and @code{api.def} created is
25285 @quotation
25287 @example
25288 $ gnatdll -d api.dll api.ali
25289 @end example
25290 @end quotation
25292 The above command creates two files: @code{libapi.dll.a} (the import
25293 library) and @code{api.dll} (the actual DLL). If you want to create
25294 only the DLL, just type:
25296 @quotation
25298 @example
25299 $ gnatdll -d api.dll -n api.ali
25300 @end example
25301 @end quotation
25303 Alternatively if you want to create just the import library, type:
25305 @quotation
25307 @example
25308 $ gnatdll -d api.dll
25309 @end example
25310 @end quotation
25312 @subsubheading @code{gnatdll} behind the Scenes
25315 This section details the steps involved in creating a DLL. @code{gnatdll}
25316 does these steps for you. Unless you are interested in understanding what
25317 goes on behind the scenes, you should skip this section.
25319 We use the previous example of a DLL containing the Ada package @code{API},
25320 to illustrate the steps necessary to build a DLL. The starting point is a
25321 set of objects that will make up the DLL and the corresponding ALI
25322 files. In the case of this example this means that @code{api.o} and
25323 @code{api.ali} are available. To build a relocatable DLL, @code{gnatdll} does
25324 the following:
25327 @itemize *
25329 @item 
25330 @code{gnatdll} builds the base file (@code{api.base}). A base file gives
25331 the information necessary to generate relocation information for the
25332 DLL.
25334 @example
25335 $ gnatbind -n api
25336 $ gnatlink api -o api.jnk -mdll -Wl,--base-file,api.base
25337 @end example
25339 In addition to the base file, the @code{gnatlink} command generates an
25340 output file @code{api.jnk} which can be discarded. The @code{-mdll} switch
25341 asks @code{gnatlink} to generate the routines @code{DllMain} and
25342 @code{DllMainCRTStartup} that are called by the Windows loader when the DLL
25343 is loaded into memory.
25345 @item 
25346 @code{gnatdll} uses @code{dlltool} (see @ref{20d,,Using dlltool}) to build the
25347 export table (@code{api.exp}). The export table contains the relocation
25348 information in a form which can be used during the final link to ensure
25349 that the Windows loader is able to place the DLL anywhere in memory.
25351 @example
25352 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \\
25353           --output-exp api.exp
25354 @end example
25356 @item 
25357 @code{gnatdll} builds the base file using the new export table. Note that
25358 @code{gnatbind} must be called once again since the binder generated file
25359 has been deleted during the previous call to @code{gnatlink}.
25361 @example
25362 $ gnatbind -n api
25363 $ gnatlink api -o api.jnk api.exp -mdll
25364       -Wl,--base-file,api.base
25365 @end example
25367 @item 
25368 @code{gnatdll} builds the new export table using the new base file and
25369 generates the DLL import library @code{libAPI.dll.a}.
25371 @example
25372 $ dlltool --dllname api.dll --def api.def --base-file api.base \\
25373           --output-exp api.exp --output-lib libAPI.a
25374 @end example
25376 @item 
25377 Finally @code{gnatdll} builds the relocatable DLL using the final export
25378 table.
25380 @example
25381 $ gnatbind -n api
25382 $ gnatlink api api.exp -o api.dll -mdll
25383 @end example
25384 @end itemize
25385 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-dlltool}@anchor{20d}
25386 @subsubheading Using @code{dlltool}
25389 @code{dlltool} is the low-level tool used by @code{gnatdll} to build
25390 DLLs and static import libraries. This section summarizes the most
25391 common @code{dlltool} switches. The form of the @code{dlltool} command
25394 @quotation
25396 @example
25397 $ dlltool [`switches`]
25398 @end example
25399 @end quotation
25401 @code{dlltool} switches include:
25403 @geindex --base-file (dlltool)
25406 @table @asis
25408 @item @code{--base-file @emph{basefile}}
25410 Read the base file @code{basefile} generated by the linker. This switch
25411 is used to create a relocatable DLL.
25412 @end table
25414 @geindex --def (dlltool)
25417 @table @asis
25419 @item @code{--def @emph{deffile}}
25421 Read the definition file.
25422 @end table
25424 @geindex --dllname (dlltool)
25427 @table @asis
25429 @item @code{--dllname @emph{name}}
25431 Gives the name of the DLL. This switch is used to embed the name of the
25432 DLL in the static import library generated by @code{dlltool} with switch
25433 @code{--output-lib}.
25434 @end table
25436 @geindex -k (dlltool)
25439 @table @asis
25441 @item @code{-k}
25443 Kill @code{@@@emph{nn}} from exported names
25444 (@ref{1e6,,Windows Calling Conventions}
25445 for a discussion about @code{Stdcall}-style symbols.
25446 @end table
25448 @geindex --help (dlltool)
25451 @table @asis
25453 @item @code{--help}
25455 Prints the @code{dlltool} switches with a concise description.
25456 @end table
25458 @geindex --output-exp (dlltool)
25461 @table @asis
25463 @item @code{--output-exp @emph{exportfile}}
25465 Generate an export file @code{exportfile}. The export file contains the
25466 export table (list of symbols in the DLL) and is used to create the DLL.
25467 @end table
25469 @geindex --output-lib (dlltool)
25472 @table @asis
25474 @item @code{--output-lib @emph{libfile}}
25476 Generate a static import library @code{libfile}.
25477 @end table
25479 @geindex -v (dlltool)
25482 @table @asis
25484 @item @code{-v}
25486 Verbose mode.
25487 @end table
25489 @geindex --as (dlltool)
25492 @table @asis
25494 @item @code{--as @emph{assembler-name}}
25496 Use @code{assembler-name} as the assembler. The default is @code{as}.
25497 @end table
25499 @node GNAT and Windows Resources,Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications,Creating a Spec for Ada DLLs,Mixed-Language Programming on Windows
25500 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information gnat-and-windows-resources}@anchor{20e}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id32}@anchor{20f}
25501 @subsubsection GNAT and Windows Resources
25504 @geindex Resources
25505 @geindex windows
25507 Resources are an easy way to add Windows specific objects to your
25508 application. The objects that can be added as resources include:
25511 @itemize *
25513 @item 
25514 menus
25516 @item 
25517 accelerators
25519 @item 
25520 dialog boxes
25522 @item 
25523 string tables
25525 @item 
25526 bitmaps
25528 @item 
25529 cursors
25531 @item 
25532 icons
25534 @item 
25535 fonts
25537 @item 
25538 version information
25539 @end itemize
25541 For example, a version information resource can be defined as follow and
25542 embedded into an executable or DLL:
25544 A version information resource can be used to embed information into an
25545 executable or a DLL. These information can be viewed using the file properties
25546 from the Windows Explorer. Here is an example of a version information
25547 resource:
25549 @quotation
25551 @example
25552 1 VERSIONINFO
25553 FILEVERSION     1,0,0,0
25554 PRODUCTVERSION  1,0,0,0
25555 BEGIN
25556   BLOCK "StringFileInfo"
25557   BEGIN
25558     BLOCK "080904E4"
25559     BEGIN
25560       VALUE "CompanyName", "My Company Name"
25561       VALUE "FileDescription", "My application"
25562       VALUE "FileVersion", "1.0"
25563       VALUE "InternalName", "my_app"
25564       VALUE "LegalCopyright", "My Name"
25565       VALUE "OriginalFilename", "my_app.exe"
25566       VALUE "ProductName", "My App"
25567       VALUE "ProductVersion", "1.0"
25568     END
25569   END
25571   BLOCK "VarFileInfo"
25572   BEGIN
25573     VALUE "Translation", 0x809, 1252
25574   END
25576 @end example
25577 @end quotation
25579 The value @code{0809} (langID) is for the U.K English language and
25580 @code{04E4} (charsetID), which is equal to @code{1252} decimal, for
25581 multilingual.
25583 This section explains how to build, compile and use resources. Note that this
25584 section does not cover all resource objects, for a complete description see
25585 the corresponding Microsoft documentation.
25587 @menu
25588 * Building Resources:: 
25589 * Compiling Resources:: 
25590 * Using Resources:: 
25592 @end menu
25594 @node Building Resources,Compiling Resources,,GNAT and Windows Resources
25595 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information building-resources}@anchor{210}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id33}@anchor{211}
25596 @subsubsection Building Resources
25599 @geindex Resources
25600 @geindex building
25602 A resource file is an ASCII file. By convention resource files have an
25603 @code{.rc} extension.
25604 The easiest way to build a resource file is to use Microsoft tools
25605 such as @code{imagedit.exe} to build bitmaps, icons and cursors and
25606 @code{dlgedit.exe} to build dialogs.
25607 It is always possible to build an @code{.rc} file yourself by writing a
25608 resource script.
25610 It is not our objective to explain how to write a resource file. A
25611 complete description of the resource script language can be found in the
25612 Microsoft documentation.
25614 @node Compiling Resources,Using Resources,Building Resources,GNAT and Windows Resources
25615 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information compiling-resources}@anchor{212}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id34}@anchor{213}
25616 @subsubsection Compiling Resources
25619 @geindex rc
25621 @geindex windres
25623 @geindex Resources
25624 @geindex compiling
25626 This section describes how to build a GNAT-compatible (COFF) object file
25627 containing the resources. This is done using the Resource Compiler
25628 @code{windres} as follows:
25630 @quotation
25632 @example
25633 $ windres -i myres.rc -o myres.o
25634 @end example
25635 @end quotation
25637 By default @code{windres} will run @code{gcc} to preprocess the @code{.rc}
25638 file. You can specify an alternate preprocessor (usually named
25639 @code{cpp.exe}) using the @code{windres} @code{--preprocessor}
25640 parameter. A list of all possible options may be obtained by entering
25641 the command @code{windres} @code{--help}.
25643 It is also possible to use the Microsoft resource compiler @code{rc.exe}
25644 to produce a @code{.res} file (binary resource file). See the
25645 corresponding Microsoft documentation for further details. In this case
25646 you need to use @code{windres} to translate the @code{.res} file to a
25647 GNAT-compatible object file as follows:
25649 @quotation
25651 @example
25652 $ windres -i myres.res -o myres.o
25653 @end example
25654 @end quotation
25656 @node Using Resources,,Compiling Resources,GNAT and Windows Resources
25657 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-resources}@anchor{214}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id35}@anchor{215}
25658 @subsubsection Using Resources
25661 @geindex Resources
25662 @geindex using
25664 To include the resource file in your program just add the
25665 GNAT-compatible object file for the resource(s) to the linker
25666 arguments. With @code{gnatmake} this is done by using the @code{-largs}
25667 option:
25669 @quotation
25671 @example
25672 $ gnatmake myprog -largs myres.o
25673 @end example
25674 @end quotation
25676 @node Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications,Debugging a DLL,GNAT and Windows Resources,Mixed-Language Programming on Windows
25677 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnat-dll-from-msvs}@anchor{216}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information using-gnat-dlls-from-microsoft-visual-studio-applications}@anchor{217}
25678 @subsubsection Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications
25681 @geindex Microsoft Visual Studio
25682 @geindex use with GNAT DLLs
25684 This section describes a common case of mixed GNAT/Microsoft Visual Studio
25685 application development, where the main program is developed using MSVS, and
25686 is linked with a DLL developed using GNAT. Such a mixed application should
25687 be developed following the general guidelines outlined above; below is the
25688 cookbook-style sequence of steps to follow:
25691 @enumerate 
25693 @item 
25694 First develop and build the GNAT shared library using a library project
25695 (let's assume the project is @code{mylib.gpr}, producing the library @code{libmylib.dll}):
25696 @end enumerate
25698 @quotation
25700 @example
25701 $ gprbuild -p mylib.gpr
25702 @end example
25703 @end quotation
25706 @enumerate 2
25708 @item 
25709 Produce a .def file for the symbols you need to interface with, either by
25710 hand or automatically with possibly some manual adjustments
25711 (see @ref{1f8,,Creating Definition File Automatically}):
25712 @end enumerate
25714 @quotation
25716 @example
25717 $ dlltool libmylib.dll -z libmylib.def --export-all-symbols
25718 @end example
25719 @end quotation
25722 @enumerate 3
25724 @item 
25725 Make sure that MSVS command-line tools are accessible on the path.
25727 @item 
25728 Create the Microsoft-style import library (see @ref{1fb,,MSVS-Style Import Library}):
25729 @end enumerate
25731 @quotation
25733 @example
25734 $ lib -machine:IX86 -def:libmylib.def -out:libmylib.lib
25735 @end example
25736 @end quotation
25738 If you are using a 64-bit toolchain, the above becomes...
25740 @quotation
25742 @example
25743 $ lib -machine:X64 -def:libmylib.def -out:libmylib.lib
25744 @end example
25745 @end quotation
25748 @enumerate 5
25750 @item 
25751 Build the C main
25752 @end enumerate
25754 @quotation
25756 @example
25757 $ cl /O2 /MD main.c libmylib.lib
25758 @end example
25759 @end quotation
25762 @enumerate 6
25764 @item 
25765 Before running the executable, make sure you have set the PATH to the DLL,
25766 or copy the DLL into into the directory containing the .exe.
25767 @end enumerate
25769 @node Debugging a DLL,Setting Stack Size from gnatlink,Using GNAT DLLs from Microsoft Visual Studio Applications,Mixed-Language Programming on Windows
25770 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id36}@anchor{218}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information debugging-a-dll}@anchor{219}
25771 @subsubsection Debugging a DLL
25774 @geindex DLL debugging
25776 Debugging a DLL is similar to debugging a standard program. But
25777 we have to deal with two different executable parts: the DLL and the
25778 program that uses it. We have the following four possibilities:
25781 @itemize *
25783 @item 
25784 The program and the DLL are built with GCC/GNAT.
25786 @item 
25787 The program is built with foreign tools and the DLL is built with
25788 GCC/GNAT.
25790 @item 
25791 The program is built with GCC/GNAT and the DLL is built with
25792 foreign tools.
25793 @end itemize
25795 In this section we address only cases one and two above.
25796 There is no point in trying to debug
25797 a DLL with GNU/GDB, if there is no GDB-compatible debugging
25798 information in it. To do so you must use a debugger compatible with the
25799 tools suite used to build the DLL.
25801 @menu
25802 * Program and DLL Both Built with GCC/GNAT:: 
25803 * Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT:: 
25805 @end menu
25807 @node Program and DLL Both Built with GCC/GNAT,Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT,,Debugging a DLL
25808 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id37}@anchor{21a}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information program-and-dll-both-built-with-gcc-gnat}@anchor{21b}
25809 @subsubsection Program and DLL Both Built with GCC/GNAT
25812 This is the simplest case. Both the DLL and the program have @code{GDB}
25813 compatible debugging information. It is then possible to break anywhere in
25814 the process. Let's suppose here that the main procedure is named
25815 @code{ada_main} and that in the DLL there is an entry point named
25816 @code{ada_dll}.
25818 The DLL (@ref{1f1,,Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) and
25819 program must have been built with the debugging information (see GNAT -g
25820 switch). Here are the step-by-step instructions for debugging it:
25823 @itemize *
25825 @item 
25826 Launch @code{GDB} on the main program.
25828 @example
25829 $ gdb -nw ada_main
25830 @end example
25832 @item 
25833 Start the program and stop at the beginning of the main procedure
25835 @example
25836 (gdb) start
25837 @end example
25839 This step is required to be able to set a breakpoint inside the DLL. As long
25840 as the program is not run, the DLL is not loaded. This has the
25841 consequence that the DLL debugging information is also not loaded, so it is not
25842 possible to set a breakpoint in the DLL.
25844 @item 
25845 Set a breakpoint inside the DLL
25847 @example
25848 (gdb) break ada_dll
25849 (gdb) cont
25850 @end example
25851 @end itemize
25853 At this stage a breakpoint is set inside the DLL. From there on
25854 you can use the standard approach to debug the whole program
25855 (@ref{24,,Running and Debugging Ada Programs}).
25857 @node Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT,,Program and DLL Both Built with GCC/GNAT,Debugging a DLL
25858 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information program-built-with-foreign-tools-and-dll-built-with-gcc-gnat}@anchor{21c}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id38}@anchor{21d}
25859 @subsubsection Program Built with Foreign Tools and DLL Built with GCC/GNAT
25862 In this case things are slightly more complex because it is not possible to
25863 start the main program and then break at the beginning to load the DLL and the
25864 associated DLL debugging information. It is not possible to break at the
25865 beginning of the program because there is no @code{GDB} debugging information,
25866 and therefore there is no direct way of getting initial control. This
25867 section addresses this issue by describing some methods that can be used
25868 to break somewhere in the DLL to debug it.
25870 First suppose that the main procedure is named @code{main} (this is for
25871 example some C code built with Microsoft Visual C) and that there is a
25872 DLL named @code{test.dll} containing an Ada entry point named
25873 @code{ada_dll}.
25875 The DLL (see @ref{1f1,,Introduction to Dynamic Link Libraries (DLLs)}) must have
25876 been built with debugging information (see the GNAT @code{-g} option).
25878 @subsubheading Debugging the DLL Directly
25882 @itemize *
25884 @item 
25885 Find out the executable starting address
25887 @example
25888 $ objdump --file-header main.exe
25889 @end example
25891 The starting address is reported on the last line. For example:
25893 @example
25894 main.exe:     file format pei-i386
25895 architecture: i386, flags 0x0000010a:
25896 EXEC_P, HAS_DEBUG, D_PAGED
25897 start address 0x00401010
25898 @end example
25900 @item 
25901 Launch the debugger on the executable.
25903 @example
25904 $ gdb main.exe
25905 @end example
25907 @item 
25908 Set a breakpoint at the starting address, and launch the program.
25910 @example
25911 $ (gdb) break *0x00401010
25912 $ (gdb) run
25913 @end example
25915 The program will stop at the given address.
25917 @item 
25918 Set a breakpoint on a DLL subroutine.
25920 @example
25921 (gdb) break ada_dll.adb:45
25922 @end example
25924 Or if you want to break using a symbol on the DLL, you need first to
25925 select the Ada language (language used by the DLL).
25927 @example
25928 (gdb) set language ada
25929 (gdb) break ada_dll
25930 @end example
25932 @item 
25933 Continue the program.
25935 @example
25936 (gdb) cont
25937 @end example
25939 This will run the program until it reaches the breakpoint that has been
25940 set. From that point you can use the standard way to debug a program
25941 as described in (@ref{24,,Running and Debugging Ada Programs}).
25942 @end itemize
25944 It is also possible to debug the DLL by attaching to a running process.
25946 @subsubheading Attaching to a Running Process
25949 @geindex DLL debugging
25950 @geindex attach to process
25952 With @code{GDB} it is always possible to debug a running process by
25953 attaching to it. It is possible to debug a DLL this way. The limitation
25954 of this approach is that the DLL must run long enough to perform the
25955 attach operation. It may be useful for instance to insert a time wasting
25956 loop in the code of the DLL to meet this criterion.
25959 @itemize *
25961 @item 
25962 Launch the main program @code{main.exe}.
25964 @example
25965 $ main
25966 @end example
25968 @item 
25969 Use the Windows @emph{Task Manager} to find the process ID. Let's say
25970 that the process PID for @code{main.exe} is 208.
25972 @item 
25973 Launch gdb.
25975 @example
25976 $ gdb
25977 @end example
25979 @item 
25980 Attach to the running process to be debugged.
25982 @example
25983 (gdb) attach 208
25984 @end example
25986 @item 
25987 Load the process debugging information.
25989 @example
25990 (gdb) symbol-file main.exe
25991 @end example
25993 @item 
25994 Break somewhere in the DLL.
25996 @example
25997 (gdb) break ada_dll
25998 @end example
26000 @item 
26001 Continue process execution.
26003 @example
26004 (gdb) cont
26005 @end example
26006 @end itemize
26008 This last step will resume the process execution, and stop at
26009 the breakpoint we have set. From there you can use the standard
26010 approach to debug a program as described in
26011 @ref{24,,Running and Debugging Ada Programs}.
26013 @node Setting Stack Size from gnatlink,Setting Heap Size from gnatlink,Debugging a DLL,Mixed-Language Programming on Windows
26014 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information setting-stack-size-from-gnatlink}@anchor{136}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id39}@anchor{21e}
26015 @subsubsection Setting Stack Size from @code{gnatlink}
26018 It is possible to specify the program stack size at link time. On modern
26019 versions of Windows, starting with XP, this is mostly useful to set the size of
26020 the main stack (environment task). The other task stacks are set with pragma
26021 Storage_Size or with the @emph{gnatbind -d} command.
26023 Since older versions of Windows (2000, NT4, etc.) do not allow setting the
26024 reserve size of individual tasks, the link-time stack size applies to all
26025 tasks, and pragma Storage_Size has no effect.
26026 In particular, Stack Overflow checks are made against this
26027 link-time specified size.
26029 This setting can be done with @code{gnatlink} using either of the following:
26032 @itemize *
26034 @item 
26035 @code{-Xlinker} linker option
26037 @example
26038 $ gnatlink hello -Xlinker --stack=0x10000,0x1000
26039 @end example
26041 This sets the stack reserve size to 0x10000 bytes and the stack commit
26042 size to 0x1000 bytes.
26044 @item 
26045 @code{-Wl} linker option
26047 @example
26048 $ gnatlink hello -Wl,--stack=0x1000000
26049 @end example
26051 This sets the stack reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
26052 @code{-Wl} option it is not possible to set the stack commit size
26053 because the comma is a separator for this option.
26054 @end itemize
26056 @node Setting Heap Size from gnatlink,,Setting Stack Size from gnatlink,Mixed-Language Programming on Windows
26057 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information setting-heap-size-from-gnatlink}@anchor{137}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id40}@anchor{21f}
26058 @subsubsection Setting Heap Size from @code{gnatlink}
26061 Under Windows systems, it is possible to specify the program heap size from
26062 @code{gnatlink} using either of the following:
26065 @itemize *
26067 @item 
26068 @code{-Xlinker} linker option
26070 @example
26071 $ gnatlink hello -Xlinker --heap=0x10000,0x1000
26072 @end example
26074 This sets the heap reserve size to 0x10000 bytes and the heap commit
26075 size to 0x1000 bytes.
26077 @item 
26078 @code{-Wl} linker option
26080 @example
26081 $ gnatlink hello -Wl,--heap=0x1000000
26082 @end example
26084 This sets the heap reserve size to 0x1000000 bytes. Note that with
26085 @code{-Wl} option it is not possible to set the heap commit size
26086 because the comma is a separator for this option.
26087 @end itemize
26089 @node Windows Specific Add-Ons,,Mixed-Language Programming on Windows,Microsoft Windows Topics
26090 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information windows-specific-add-ons}@anchor{220}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information win32-specific-addons}@anchor{221}
26091 @subsection Windows Specific Add-Ons
26094 This section describes the Windows specific add-ons.
26096 @menu
26097 * Win32Ada:: 
26098 * wPOSIX:: 
26100 @end menu
26102 @node Win32Ada,wPOSIX,,Windows Specific Add-Ons
26103 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information win32ada}@anchor{222}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id41}@anchor{223}
26104 @subsubsection Win32Ada
26107 Win32Ada is a binding for the Microsoft Win32 API. This binding can be
26108 easily installed from the provided installer. To use the Win32Ada
26109 binding you need to use a project file, and adding a single with_clause
26110 will give you full access to the Win32Ada binding sources and ensure
26111 that the proper libraries are passed to the linker.
26113 @quotation
26115 @example
26116 with "win32ada";
26117 project P is
26118    for Sources use ...;
26119 end P;
26120 @end example
26121 @end quotation
26123 To build the application you just need to call gprbuild for the
26124 application's project, here p.gpr:
26126 @quotation
26128 @example
26129 gprbuild p.gpr
26130 @end example
26131 @end quotation
26133 @node wPOSIX,,Win32Ada,Windows Specific Add-Ons
26134 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id42}@anchor{224}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information wposix}@anchor{225}
26135 @subsubsection wPOSIX
26138 wPOSIX is a minimal POSIX binding whose goal is to help with building
26139 cross-platforms applications. This binding is not complete though, as
26140 the Win32 API does not provide the necessary support for all POSIX APIs.
26142 To use the wPOSIX binding you need to use a project file, and adding
26143 a single with_clause will give you full access to the wPOSIX binding
26144 sources and ensure that the proper libraries are passed to the linker.
26146 @quotation
26148 @example
26149 with "wposix";
26150 project P is
26151    for Sources use ...;
26152 end P;
26153 @end example
26154 @end quotation
26156 To build the application you just need to call gprbuild for the
26157 application's project, here p.gpr:
26159 @quotation
26161 @example
26162 gprbuild p.gpr
26163 @end example
26164 @end quotation
26166 @node Mac OS Topics,,Microsoft Windows Topics,Platform-Specific Information
26167 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information mac-os-topics}@anchor{2d}@anchor{gnat_ugn/platform_specific_information id43}@anchor{226}
26168 @section Mac OS Topics
26171 @geindex OS X
26173 This section describes topics that are specific to Apple's OS X
26174 platform.
26176 @menu
26177 * Codesigning the Debugger:: 
26179 @end menu
26181 @node Codesigning the Debugger,,,Mac OS Topics
26182 @anchor{gnat_ugn/platform_specific_information codesigning-the-debugger}@anchor{227}
26183 @subsection Codesigning the Debugger
26186 The Darwin Kernel requires the debugger to have special permissions
26187 before it is allowed to control other processes. These permissions
26188 are granted by codesigning the GDB executable. Without these
26189 permissions, the debugger will report error messages such as:
26191 @example
26192 Starting program: /x/y/foo
26193 Unable to find Mach task port for process-id 28885: (os/kern) failure (0x5).
26194 (please check gdb is codesigned - see taskgated(8))
26195 @end example
26197 Codesigning requires a certificate.  The following procedure explains
26198 how to create one:
26201 @itemize *
26203 @item 
26204 Start the Keychain Access application (in
26205 /Applications/Utilities/Keychain Access.app)
26207 @item 
26208 Select the Keychain Access -> Certificate Assistant ->
26209 Create a Certificate... menu
26211 @item 
26212 Then:
26215 @itemize *
26217 @item 
26218 Choose a name for the new certificate (this procedure will use
26219 "gdb-cert" as an example)
26221 @item 
26222 Set "Identity Type" to "Self Signed Root"
26224 @item 
26225 Set "Certificate Type" to "Code Signing"
26227 @item 
26228 Activate the "Let me override defaults" option
26229 @end itemize
26231 @item 
26232 Click several times on "Continue" until the "Specify a Location
26233 For The Certificate" screen appears, then set "Keychain" to "System"
26235 @item 
26236 Click on "Continue" until the certificate is created
26238 @item 
26239 Finally, in the view, double-click on the new certificate,
26240 and set "When using this certificate" to "Always Trust"
26242 @item 
26243 Exit the Keychain Access application and restart the computer
26244 (this is unfortunately required)
26245 @end itemize
26247 Once a certificate has been created, the debugger can be codesigned
26248 as follow. In a Terminal, run the following command:
26250 @quotation
26252 @example
26253 $ codesign -f -s  "gdb-cert"  <gnat_install_prefix>/bin/gdb
26254 @end example
26255 @end quotation
26257 where "gdb-cert" should be replaced by the actual certificate
26258 name chosen above, and <gnat_install_prefix> should be replaced by
26259 the location where you installed GNAT.  Also, be sure that users are
26260 in the Unix group @code{_developer}.
26262 @node Example of Binder Output File,Elaboration Order Handling in GNAT,Platform-Specific Information,Top
26263 @anchor{gnat_ugn/example_of_binder_output example-of-binder-output-file}@anchor{e}@anchor{gnat_ugn/example_of_binder_output doc}@anchor{228}@anchor{gnat_ugn/example_of_binder_output id1}@anchor{229}
26264 @chapter Example of Binder Output File
26267 @geindex Binder output (example)
26269 This Appendix displays the source code for the output file
26270 generated by @emph{gnatbind} for a simple 'Hello World' program.
26271 Comments have been added for clarification purposes.
26273 @example
26274 --  The package is called Ada_Main unless this name is actually used
26275 --  as a unit name in the partition, in which case some other unique
26276 --  name is used.
26278 pragma Ada_95;
26279 with System;
26280 package ada_main is
26281    pragma Warnings (Off);
26283    --  The main program saves the parameters (argument count,
26284    --  argument values, environment pointer) in global variables
26285    --  for later access by other units including
26286    --  Ada.Command_Line.
26288    gnat_argc : Integer;
26289    gnat_argv : System.Address;
26290    gnat_envp : System.Address;
26292    --  The actual variables are stored in a library routine. This
26293    --  is useful for some shared library situations, where there
26294    --  are problems if variables are not in the library.
26296    pragma Import (C, gnat_argc);
26297    pragma Import (C, gnat_argv);
26298    pragma Import (C, gnat_envp);
26300    --  The exit status is similarly an external location
26302    gnat_exit_status : Integer;
26303    pragma Import (C, gnat_exit_status);
26305    GNAT_Version : constant String :=
26306                     "GNAT Version: Pro 7.4.0w (20141119-49)" & ASCII.NUL;
26307    pragma Export (C, GNAT_Version, "__gnat_version");
26309    Ada_Main_Program_Name : constant String := "_ada_hello" & ASCII.NUL;
26310    pragma Export (C, Ada_Main_Program_Name, "__gnat_ada_main_program_name");
26312    --  This is the generated adainit routine that performs
26313    --  initialization at the start of execution. In the case
26314    --  where Ada is the main program, this main program makes
26315    --  a call to adainit at program startup.
26317    procedure adainit;
26318    pragma Export (C, adainit, "adainit");
26320    --  This is the generated adafinal routine that performs
26321    --  finalization at the end of execution. In the case where
26322    --  Ada is the main program, this main program makes a call
26323    --  to adafinal at program termination.
26325    procedure adafinal;
26326    pragma Export (C, adafinal, "adafinal");
26328    --  This routine is called at the start of execution. It is
26329    --  a dummy routine that is used by the debugger to breakpoint
26330    --  at the start of execution.
26332    --  This is the actual generated main program (it would be
26333    --  suppressed if the no main program switch were used). As
26334    --  required by standard system conventions, this program has
26335    --  the external name main.
26337    function main
26338      (argc : Integer;
26339       argv : System.Address;
26340       envp : System.Address)
26341       return Integer;
26342    pragma Export (C, main, "main");
26344    --  The following set of constants give the version
26345    --  identification values for every unit in the bound
26346    --  partition. This identification is computed from all
26347    --  dependent semantic units, and corresponds to the
26348    --  string that would be returned by use of the
26349    --  Body_Version or Version attributes.
26351    --  The following Export pragmas export the version numbers
26352    --  with symbolic names ending in B (for body) or S
26353    --  (for spec) so that they can be located in a link. The
26354    --  information provided here is sufficient to track down
26355    --  the exact versions of units used in a given build.
26357    type Version_32 is mod 2 ** 32;
26358    u00001 : constant Version_32 := 16#8ad6e54a#;
26359    pragma Export (C, u00001, "helloB");
26360    u00002 : constant Version_32 := 16#fbff4c67#;
26361    pragma Export (C, u00002, "system__standard_libraryB");
26362    u00003 : constant Version_32 := 16#1ec6fd90#;
26363    pragma Export (C, u00003, "system__standard_libraryS");
26364    u00004 : constant Version_32 := 16#3ffc8e18#;
26365    pragma Export (C, u00004, "adaS");
26366    u00005 : constant Version_32 := 16#28f088c2#;
26367    pragma Export (C, u00005, "ada__text_ioB");
26368    u00006 : constant Version_32 := 16#f372c8ac#;
26369    pragma Export (C, u00006, "ada__text_ioS");
26370    u00007 : constant Version_32 := 16#2c143749#;
26371    pragma Export (C, u00007, "ada__exceptionsB");
26372    u00008 : constant Version_32 := 16#f4f0cce8#;
26373    pragma Export (C, u00008, "ada__exceptionsS");
26374    u00009 : constant Version_32 := 16#a46739c0#;
26375    pragma Export (C, u00009, "ada__exceptions__last_chance_handlerB");
26376    u00010 : constant Version_32 := 16#3aac8c92#;
26377    pragma Export (C, u00010, "ada__exceptions__last_chance_handlerS");
26378    u00011 : constant Version_32 := 16#1d274481#;
26379    pragma Export (C, u00011, "systemS");
26380    u00012 : constant Version_32 := 16#a207fefe#;
26381    pragma Export (C, u00012, "system__soft_linksB");
26382    u00013 : constant Version_32 := 16#467d9556#;
26383    pragma Export (C, u00013, "system__soft_linksS");
26384    u00014 : constant Version_32 := 16#b01dad17#;
26385    pragma Export (C, u00014, "system__parametersB");
26386    u00015 : constant Version_32 := 16#630d49fe#;
26387    pragma Export (C, u00015, "system__parametersS");
26388    u00016 : constant Version_32 := 16#b19b6653#;
26389    pragma Export (C, u00016, "system__secondary_stackB");
26390    u00017 : constant Version_32 := 16#b6468be8#;
26391    pragma Export (C, u00017, "system__secondary_stackS");
26392    u00018 : constant Version_32 := 16#39a03df9#;
26393    pragma Export (C, u00018, "system__storage_elementsB");
26394    u00019 : constant Version_32 := 16#30e40e85#;
26395    pragma Export (C, u00019, "system__storage_elementsS");
26396    u00020 : constant Version_32 := 16#41837d1e#;
26397    pragma Export (C, u00020, "system__stack_checkingB");
26398    u00021 : constant Version_32 := 16#93982f69#;
26399    pragma Export (C, u00021, "system__stack_checkingS");
26400    u00022 : constant Version_32 := 16#393398c1#;
26401    pragma Export (C, u00022, "system__exception_tableB");
26402    u00023 : constant Version_32 := 16#b33e2294#;
26403    pragma Export (C, u00023, "system__exception_tableS");
26404    u00024 : constant Version_32 := 16#ce4af020#;
26405    pragma Export (C, u00024, "system__exceptionsB");
26406    u00025 : constant Version_32 := 16#75442977#;
26407    pragma Export (C, u00025, "system__exceptionsS");
26408    u00026 : constant Version_32 := 16#37d758f1#;
26409    pragma Export (C, u00026, "system__exceptions__machineS");
26410    u00027 : constant Version_32 := 16#b895431d#;
26411    pragma Export (C, u00027, "system__exceptions_debugB");
26412    u00028 : constant Version_32 := 16#aec55d3f#;
26413    pragma Export (C, u00028, "system__exceptions_debugS");
26414    u00029 : constant Version_32 := 16#570325c8#;
26415    pragma Export (C, u00029, "system__img_intB");
26416    u00030 : constant Version_32 := 16#1ffca443#;
26417    pragma Export (C, u00030, "system__img_intS");
26418    u00031 : constant Version_32 := 16#b98c3e16#;
26419    pragma Export (C, u00031, "system__tracebackB");
26420    u00032 : constant Version_32 := 16#831a9d5a#;
26421    pragma Export (C, u00032, "system__tracebackS");
26422    u00033 : constant Version_32 := 16#9ed49525#;
26423    pragma Export (C, u00033, "system__traceback_entriesB");
26424    u00034 : constant Version_32 := 16#1d7cb2f1#;
26425    pragma Export (C, u00034, "system__traceback_entriesS");
26426    u00035 : constant Version_32 := 16#8c33a517#;
26427    pragma Export (C, u00035, "system__wch_conB");
26428    u00036 : constant Version_32 := 16#065a6653#;
26429    pragma Export (C, u00036, "system__wch_conS");
26430    u00037 : constant Version_32 := 16#9721e840#;
26431    pragma Export (C, u00037, "system__wch_stwB");
26432    u00038 : constant Version_32 := 16#2b4b4a52#;
26433    pragma Export (C, u00038, "system__wch_stwS");
26434    u00039 : constant Version_32 := 16#92b797cb#;
26435    pragma Export (C, u00039, "system__wch_cnvB");
26436    u00040 : constant Version_32 := 16#09eddca0#;
26437    pragma Export (C, u00040, "system__wch_cnvS");
26438    u00041 : constant Version_32 := 16#6033a23f#;
26439    pragma Export (C, u00041, "interfacesS");
26440    u00042 : constant Version_32 := 16#ece6fdb6#;
26441    pragma Export (C, u00042, "system__wch_jisB");
26442    u00043 : constant Version_32 := 16#899dc581#;
26443    pragma Export (C, u00043, "system__wch_jisS");
26444    u00044 : constant Version_32 := 16#10558b11#;
26445    pragma Export (C, u00044, "ada__streamsB");
26446    u00045 : constant Version_32 := 16#2e6701ab#;
26447    pragma Export (C, u00045, "ada__streamsS");
26448    u00046 : constant Version_32 := 16#db5c917c#;
26449    pragma Export (C, u00046, "ada__io_exceptionsS");
26450    u00047 : constant Version_32 := 16#12c8cd7d#;
26451    pragma Export (C, u00047, "ada__tagsB");
26452    u00048 : constant Version_32 := 16#ce72c228#;
26453    pragma Export (C, u00048, "ada__tagsS");
26454    u00049 : constant Version_32 := 16#c3335bfd#;
26455    pragma Export (C, u00049, "system__htableB");
26456    u00050 : constant Version_32 := 16#99e5f76b#;
26457    pragma Export (C, u00050, "system__htableS");
26458    u00051 : constant Version_32 := 16#089f5cd0#;
26459    pragma Export (C, u00051, "system__string_hashB");
26460    u00052 : constant Version_32 := 16#3bbb9c15#;
26461    pragma Export (C, u00052, "system__string_hashS");
26462    u00053 : constant Version_32 := 16#807fe041#;
26463    pragma Export (C, u00053, "system__unsigned_typesS");
26464    u00054 : constant Version_32 := 16#d27be59e#;
26465    pragma Export (C, u00054, "system__val_lluB");
26466    u00055 : constant Version_32 := 16#fa8db733#;
26467    pragma Export (C, u00055, "system__val_lluS");
26468    u00056 : constant Version_32 := 16#27b600b2#;
26469    pragma Export (C, u00056, "system__val_utilB");
26470    u00057 : constant Version_32 := 16#b187f27f#;
26471    pragma Export (C, u00057, "system__val_utilS");
26472    u00058 : constant Version_32 := 16#d1060688#;
26473    pragma Export (C, u00058, "system__case_utilB");
26474    u00059 : constant Version_32 := 16#392e2d56#;
26475    pragma Export (C, u00059, "system__case_utilS");
26476    u00060 : constant Version_32 := 16#84a27f0d#;
26477    pragma Export (C, u00060, "interfaces__c_streamsB");
26478    u00061 : constant Version_32 := 16#8bb5f2c0#;
26479    pragma Export (C, u00061, "interfaces__c_streamsS");
26480    u00062 : constant Version_32 := 16#6db6928f#;
26481    pragma Export (C, u00062, "system__crtlS");
26482    u00063 : constant Version_32 := 16#4e6a342b#;
26483    pragma Export (C, u00063, "system__file_ioB");
26484    u00064 : constant Version_32 := 16#ba56a5e4#;
26485    pragma Export (C, u00064, "system__file_ioS");
26486    u00065 : constant Version_32 := 16#b7ab275c#;
26487    pragma Export (C, u00065, "ada__finalizationB");
26488    u00066 : constant Version_32 := 16#19f764ca#;
26489    pragma Export (C, u00066, "ada__finalizationS");
26490    u00067 : constant Version_32 := 16#95817ed8#;
26491    pragma Export (C, u00067, "system__finalization_rootB");
26492    u00068 : constant Version_32 := 16#52d53711#;
26493    pragma Export (C, u00068, "system__finalization_rootS");
26494    u00069 : constant Version_32 := 16#769e25e6#;
26495    pragma Export (C, u00069, "interfaces__cB");
26496    u00070 : constant Version_32 := 16#4a38bedb#;
26497    pragma Export (C, u00070, "interfaces__cS");
26498    u00071 : constant Version_32 := 16#07e6ee66#;
26499    pragma Export (C, u00071, "system__os_libB");
26500    u00072 : constant Version_32 := 16#d7b69782#;
26501    pragma Export (C, u00072, "system__os_libS");
26502    u00073 : constant Version_32 := 16#1a817b8e#;
26503    pragma Export (C, u00073, "system__stringsB");
26504    u00074 : constant Version_32 := 16#639855e7#;
26505    pragma Export (C, u00074, "system__stringsS");
26506    u00075 : constant Version_32 := 16#e0b8de29#;
26507    pragma Export (C, u00075, "system__file_control_blockS");
26508    u00076 : constant Version_32 := 16#b5b2aca1#;
26509    pragma Export (C, u00076, "system__finalization_mastersB");
26510    u00077 : constant Version_32 := 16#69316dc1#;
26511    pragma Export (C, u00077, "system__finalization_mastersS");
26512    u00078 : constant Version_32 := 16#57a37a42#;
26513    pragma Export (C, u00078, "system__address_imageB");
26514    u00079 : constant Version_32 := 16#bccbd9bb#;
26515    pragma Export (C, u00079, "system__address_imageS");
26516    u00080 : constant Version_32 := 16#7268f812#;
26517    pragma Export (C, u00080, "system__img_boolB");
26518    u00081 : constant Version_32 := 16#e8fe356a#;
26519    pragma Export (C, u00081, "system__img_boolS");
26520    u00082 : constant Version_32 := 16#d7aac20c#;
26521    pragma Export (C, u00082, "system__ioB");
26522    u00083 : constant Version_32 := 16#8365b3ce#;
26523    pragma Export (C, u00083, "system__ioS");
26524    u00084 : constant Version_32 := 16#6d4d969a#;
26525    pragma Export (C, u00084, "system__storage_poolsB");
26526    u00085 : constant Version_32 := 16#e87cc305#;
26527    pragma Export (C, u00085, "system__storage_poolsS");
26528    u00086 : constant Version_32 := 16#e34550ca#;
26529    pragma Export (C, u00086, "system__pool_globalB");
26530    u00087 : constant Version_32 := 16#c88d2d16#;
26531    pragma Export (C, u00087, "system__pool_globalS");
26532    u00088 : constant Version_32 := 16#9d39c675#;
26533    pragma Export (C, u00088, "system__memoryB");
26534    u00089 : constant Version_32 := 16#445a22b5#;
26535    pragma Export (C, u00089, "system__memoryS");
26536    u00090 : constant Version_32 := 16#6a859064#;
26537    pragma Export (C, u00090, "system__storage_pools__subpoolsB");
26538    u00091 : constant Version_32 := 16#e3b008dc#;
26539    pragma Export (C, u00091, "system__storage_pools__subpoolsS");
26540    u00092 : constant Version_32 := 16#63f11652#;
26541    pragma Export (C, u00092, "system__storage_pools__subpools__finalizationB");
26542    u00093 : constant Version_32 := 16#fe2f4b3a#;
26543    pragma Export (C, u00093, "system__storage_pools__subpools__finalizationS");
26545    --  BEGIN ELABORATION ORDER
26546    --  ada%s
26547    --  interfaces%s
26548    --  system%s
26549    --  system.case_util%s
26550    --  system.case_util%b
26551    --  system.htable%s
26552    --  system.img_bool%s
26553    --  system.img_bool%b
26554    --  system.img_int%s
26555    --  system.img_int%b
26556    --  system.io%s
26557    --  system.io%b
26558    --  system.parameters%s
26559    --  system.parameters%b
26560    --  system.crtl%s
26561    --  interfaces.c_streams%s
26562    --  interfaces.c_streams%b
26563    --  system.standard_library%s
26564    --  system.exceptions_debug%s
26565    --  system.exceptions_debug%b
26566    --  system.storage_elements%s
26567    --  system.storage_elements%b
26568    --  system.stack_checking%s
26569    --  system.stack_checking%b
26570    --  system.string_hash%s
26571    --  system.string_hash%b
26572    --  system.htable%b
26573    --  system.strings%s
26574    --  system.strings%b
26575    --  system.os_lib%s
26576    --  system.traceback_entries%s
26577    --  system.traceback_entries%b
26578    --  ada.exceptions%s
26579    --  system.soft_links%s
26580    --  system.unsigned_types%s
26581    --  system.val_llu%s
26582    --  system.val_util%s
26583    --  system.val_util%b
26584    --  system.val_llu%b
26585    --  system.wch_con%s
26586    --  system.wch_con%b
26587    --  system.wch_cnv%s
26588    --  system.wch_jis%s
26589    --  system.wch_jis%b
26590    --  system.wch_cnv%b
26591    --  system.wch_stw%s
26592    --  system.wch_stw%b
26593    --  ada.exceptions.last_chance_handler%s
26594    --  ada.exceptions.last_chance_handler%b
26595    --  system.address_image%s
26596    --  system.exception_table%s
26597    --  system.exception_table%b
26598    --  ada.io_exceptions%s
26599    --  ada.tags%s
26600    --  ada.streams%s
26601    --  ada.streams%b
26602    --  interfaces.c%s
26603    --  system.exceptions%s
26604    --  system.exceptions%b
26605    --  system.exceptions.machine%s
26606    --  system.finalization_root%s
26607    --  system.finalization_root%b
26608    --  ada.finalization%s
26609    --  ada.finalization%b
26610    --  system.storage_pools%s
26611    --  system.storage_pools%b
26612    --  system.finalization_masters%s
26613    --  system.storage_pools.subpools%s
26614    --  system.storage_pools.subpools.finalization%s
26615    --  system.storage_pools.subpools.finalization%b
26616    --  system.memory%s
26617    --  system.memory%b
26618    --  system.standard_library%b
26619    --  system.pool_global%s
26620    --  system.pool_global%b
26621    --  system.file_control_block%s
26622    --  system.file_io%s
26623    --  system.secondary_stack%s
26624    --  system.file_io%b
26625    --  system.storage_pools.subpools%b
26626    --  system.finalization_masters%b
26627    --  interfaces.c%b
26628    --  ada.tags%b
26629    --  system.soft_links%b
26630    --  system.os_lib%b
26631    --  system.secondary_stack%b
26632    --  system.address_image%b
26633    --  system.traceback%s
26634    --  ada.exceptions%b
26635    --  system.traceback%b
26636    --  ada.text_io%s
26637    --  ada.text_io%b
26638    --  hello%b
26639    --  END ELABORATION ORDER
26641 end ada_main;
26642 @end example
26644 @example
26645 pragma Ada_95;
26646 --  The following source file name pragmas allow the generated file
26647 --  names to be unique for different main programs. They are needed
26648 --  since the package name will always be Ada_Main.
26650 pragma Source_File_Name (ada_main, Spec_File_Name => "b~hello.ads");
26651 pragma Source_File_Name (ada_main, Body_File_Name => "b~hello.adb");
26653 pragma Suppress (Overflow_Check);
26654 with Ada.Exceptions;
26656 --  Generated package body for Ada_Main starts here
26658 package body ada_main is
26659    pragma Warnings (Off);
26661    --  These values are reference counter associated to units which have
26662    --  been elaborated. It is also used to avoid elaborating the
26663    --  same unit twice.
26665    E72 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E72, "system__os_lib_E");
26666    E13 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E13, "system__soft_links_E");
26667    E23 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E23, "system__exception_table_E");
26668    E46 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E46, "ada__io_exceptions_E");
26669    E48 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E48, "ada__tags_E");
26670    E45 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E45, "ada__streams_E");
26671    E70 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E70, "interfaces__c_E");
26672    E25 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E25, "system__exceptions_E");
26673    E68 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E68, "system__finalization_root_E");
26674    E66 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E66, "ada__finalization_E");
26675    E85 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E85, "system__storage_pools_E");
26676    E77 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E77, "system__finalization_masters_E");
26677    E91 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E91, "system__storage_pools__subpools_E");
26678    E87 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E87, "system__pool_global_E");
26679    E75 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E75, "system__file_control_block_E");
26680    E64 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E64, "system__file_io_E");
26681    E17 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E17, "system__secondary_stack_E");
26682    E06 : Short_Integer; pragma Import (Ada, E06, "ada__text_io_E");
26684    Local_Priority_Specific_Dispatching : constant String := "";
26685    Local_Interrupt_States : constant String := "";
26687    Is_Elaborated : Boolean := False;
26689    procedure finalize_library is
26690    begin
26691       E06 := E06 - 1;
26692       declare
26693          procedure F1;
26694          pragma Import (Ada, F1, "ada__text_io__finalize_spec");
26695       begin
26696          F1;
26697       end;
26698       E77 := E77 - 1;
26699       E91 := E91 - 1;
26700       declare
26701          procedure F2;
26702          pragma Import (Ada, F2, "system__file_io__finalize_body");
26703       begin
26704          E64 := E64 - 1;
26705          F2;
26706       end;
26707       declare
26708          procedure F3;
26709          pragma Import (Ada, F3, "system__file_control_block__finalize_spec");
26710       begin
26711          E75 := E75 - 1;
26712          F3;
26713       end;
26714       E87 := E87 - 1;
26715       declare
26716          procedure F4;
26717          pragma Import (Ada, F4, "system__pool_global__finalize_spec");
26718       begin
26719          F4;
26720       end;
26721       declare
26722          procedure F5;
26723          pragma Import (Ada, F5, "system__storage_pools__subpools__finalize_spec");
26724       begin
26725          F5;
26726       end;
26727       declare
26728          procedure F6;
26729          pragma Import (Ada, F6, "system__finalization_masters__finalize_spec");
26730       begin
26731          F6;
26732       end;
26733       declare
26734          procedure Reraise_Library_Exception_If_Any;
26735          pragma Import (Ada, Reraise_Library_Exception_If_Any, "__gnat_reraise_library_exception_if_any");
26736       begin
26737          Reraise_Library_Exception_If_Any;
26738       end;
26739    end finalize_library;
26741    -------------
26742    -- adainit --
26743    -------------
26745    procedure adainit is
26747       Main_Priority : Integer;
26748       pragma Import (C, Main_Priority, "__gl_main_priority");
26749       Time_Slice_Value : Integer;
26750       pragma Import (C, Time_Slice_Value, "__gl_time_slice_val");
26751       WC_Encoding : Character;
26752       pragma Import (C, WC_Encoding, "__gl_wc_encoding");
26753       Locking_Policy : Character;
26754       pragma Import (C, Locking_Policy, "__gl_locking_policy");
26755       Queuing_Policy : Character;
26756       pragma Import (C, Queuing_Policy, "__gl_queuing_policy");
26757       Task_Dispatching_Policy : Character;
26758       pragma Import (C, Task_Dispatching_Policy, "__gl_task_dispatching_policy");
26759       Priority_Specific_Dispatching : System.Address;
26760       pragma Import (C, Priority_Specific_Dispatching, "__gl_priority_specific_dispatching");
26761       Num_Specific_Dispatching : Integer;
26762       pragma Import (C, Num_Specific_Dispatching, "__gl_num_specific_dispatching");
26763       Main_CPU : Integer;
26764       pragma Import (C, Main_CPU, "__gl_main_cpu");
26765       Interrupt_States : System.Address;
26766       pragma Import (C, Interrupt_States, "__gl_interrupt_states");
26767       Num_Interrupt_States : Integer;
26768       pragma Import (C, Num_Interrupt_States, "__gl_num_interrupt_states");
26769       Unreserve_All_Interrupts : Integer;
26770       pragma Import (C, Unreserve_All_Interrupts, "__gl_unreserve_all_interrupts");
26771       Detect_Blocking : Integer;
26772       pragma Import (C, Detect_Blocking, "__gl_detect_blocking");
26773       Default_Stack_Size : Integer;
26774       pragma Import (C, Default_Stack_Size, "__gl_default_stack_size");
26775       Leap_Seconds_Support : Integer;
26776       pragma Import (C, Leap_Seconds_Support, "__gl_leap_seconds_support");
26778       procedure Runtime_Initialize;
26779       pragma Import (C, Runtime_Initialize, "__gnat_runtime_initialize");
26781       Finalize_Library_Objects : No_Param_Proc;
26782       pragma Import (C, Finalize_Library_Objects, "__gnat_finalize_library_objects");
26784    --  Start of processing for adainit
26786    begin
26788       --  Record various information for this partition.  The values
26789       --  are derived by the binder from information stored in the ali
26790       --  files by the compiler.
26792       if Is_Elaborated then
26793          return;
26794       end if;
26795       Is_Elaborated := True;
26796       Main_Priority := -1;
26797       Time_Slice_Value := -1;
26798       WC_Encoding := 'b';
26799       Locking_Policy := ' ';
26800       Queuing_Policy := ' ';
26801       Task_Dispatching_Policy := ' ';
26802       Priority_Specific_Dispatching :=
26803         Local_Priority_Specific_Dispatching'Address;
26804       Num_Specific_Dispatching := 0;
26805       Main_CPU := -1;
26806       Interrupt_States := Local_Interrupt_States'Address;
26807       Num_Interrupt_States := 0;
26808       Unreserve_All_Interrupts := 0;
26809       Detect_Blocking := 0;
26810       Default_Stack_Size := -1;
26811       Leap_Seconds_Support := 0;
26813       Runtime_Initialize;
26815       Finalize_Library_Objects := finalize_library'access;
26817       --  Now we have the elaboration calls for all units in the partition.
26818       --  The Elab_Spec and Elab_Body attributes generate references to the
26819       --  implicit elaboration procedures generated by the compiler for
26820       --  each unit that requires elaboration. Increment a counter of
26821       --  reference for each unit.
26823       System.Soft_Links'Elab_Spec;
26824       System.Exception_Table'Elab_Body;
26825       E23 := E23 + 1;
26826       Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
26827       E46 := E46 + 1;
26828       Ada.Tags'Elab_Spec;
26829       Ada.Streams'Elab_Spec;
26830       E45 := E45 + 1;
26831       Interfaces.C'Elab_Spec;
26832       System.Exceptions'Elab_Spec;
26833       E25 := E25 + 1;
26834       System.Finalization_Root'Elab_Spec;
26835       E68 := E68 + 1;
26836       Ada.Finalization'Elab_Spec;
26837       E66 := E66 + 1;
26838       System.Storage_Pools'Elab_Spec;
26839       E85 := E85 + 1;
26840       System.Finalization_Masters'Elab_Spec;
26841       System.Storage_Pools.Subpools'Elab_Spec;
26842       System.Pool_Global'Elab_Spec;
26843       E87 := E87 + 1;
26844       System.File_Control_Block'Elab_Spec;
26845       E75 := E75 + 1;
26846       System.File_Io'Elab_Body;
26847       E64 := E64 + 1;
26848       E91 := E91 + 1;
26849       System.Finalization_Masters'Elab_Body;
26850       E77 := E77 + 1;
26851       E70 := E70 + 1;
26852       Ada.Tags'Elab_Body;
26853       E48 := E48 + 1;
26854       System.Soft_Links'Elab_Body;
26855       E13 := E13 + 1;
26856       System.Os_Lib'Elab_Body;
26857       E72 := E72 + 1;
26858       System.Secondary_Stack'Elab_Body;
26859       E17 := E17 + 1;
26860       Ada.Text_Io'Elab_Spec;
26861       Ada.Text_Io'Elab_Body;
26862       E06 := E06 + 1;
26863    end adainit;
26865    --------------
26866    -- adafinal --
26867    --------------
26869    procedure adafinal is
26870       procedure s_stalib_adafinal;
26871       pragma Import (C, s_stalib_adafinal, "system__standard_library__adafinal");
26873       procedure Runtime_Finalize;
26874       pragma Import (C, Runtime_Finalize, "__gnat_runtime_finalize");
26876    begin
26877       if not Is_Elaborated then
26878          return;
26879       end if;
26880       Is_Elaborated := False;
26881       Runtime_Finalize;
26882       s_stalib_adafinal;
26883    end adafinal;
26885    --  We get to the main program of the partition by using
26886    --  pragma Import because if we try to with the unit and
26887    --  call it Ada style, then not only do we waste time
26888    --  recompiling it, but also, we don't really know the right
26889    --  switches (e.g.@@: identifier character set) to be used
26890    --  to compile it.
26892    procedure Ada_Main_Program;
26893    pragma Import (Ada, Ada_Main_Program, "_ada_hello");
26895    ----------
26896    -- main --
26897    ----------
26899    --  main is actually a function, as in the ANSI C standard,
26900    --  defined to return the exit status. The three parameters
26901    --  are the argument count, argument values and environment
26902    --  pointer.
26904    function main
26905      (argc : Integer;
26906       argv : System.Address;
26907       envp : System.Address)
26908       return Integer
26909    is
26910       --  The initialize routine performs low level system
26911       --  initialization using a standard library routine which
26912       --  sets up signal handling and performs any other
26913       --  required setup. The routine can be found in file
26914       --  a-init.c.
26916       procedure initialize;
26917       pragma Import (C, initialize, "__gnat_initialize");
26919       --  The finalize routine performs low level system
26920       --  finalization using a standard library routine. The
26921       --  routine is found in file a-final.c and in the standard
26922       --  distribution is a dummy routine that does nothing, so
26923       --  really this is a hook for special user finalization.
26925       procedure finalize;
26926       pragma Import (C, finalize, "__gnat_finalize");
26928       --  The following is to initialize the SEH exceptions
26930       SEH : aliased array (1 .. 2) of Integer;
26932       Ensure_Reference : aliased System.Address := Ada_Main_Program_Name'Address;
26933       pragma Volatile (Ensure_Reference);
26935    --  Start of processing for main
26937    begin
26938       --  Save global variables
26940       gnat_argc := argc;
26941       gnat_argv := argv;
26942       gnat_envp := envp;
26944       --  Call low level system initialization
26946       Initialize (SEH'Address);
26948       --  Call our generated Ada initialization routine
26950       adainit;
26952       --  Now we call the main program of the partition
26954       Ada_Main_Program;
26956       --  Perform Ada finalization
26958       adafinal;
26960       --  Perform low level system finalization
26962       Finalize;
26964       --  Return the proper exit status
26965       return (gnat_exit_status);
26966    end;
26968 --  This section is entirely comments, so it has no effect on the
26969 --  compilation of the Ada_Main package. It provides the list of
26970 --  object files and linker options, as well as some standard
26971 --  libraries needed for the link. The gnatlink utility parses
26972 --  this b~hello.adb file to read these comment lines to generate
26973 --  the appropriate command line arguments for the call to the
26974 --  system linker. The BEGIN/END lines are used for sentinels for
26975 --  this parsing operation.
26977 --  The exact file names will of course depend on the environment,
26978 --  host/target and location of files on the host system.
26980 -- BEGIN Object file/option list
26981    --   ./hello.o
26982    --   -L./
26983    --   -L/usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/
26984    --   /usr/local/gnat/lib/gcc-lib/i686-pc-linux-gnu/2.8.1/adalib/libgnat.a
26985 -- END Object file/option list
26987 end ada_main;
26988 @end example
26990 The Ada code in the above example is exactly what is generated by the
26991 binder. We have added comments to more clearly indicate the function
26992 of each part of the generated @code{Ada_Main} package.
26994 The code is standard Ada in all respects, and can be processed by any
26995 tools that handle Ada. In particular, it is possible to use the debugger
26996 in Ada mode to debug the generated @code{Ada_Main} package. For example,
26997 suppose that for reasons that you do not understand, your program is crashing
26998 during elaboration of the body of @code{Ada.Text_IO}. To locate this bug,
26999 you can place a breakpoint on the call:
27001 @quotation
27003 @example
27004 Ada.Text_Io'Elab_Body;
27005 @end example
27006 @end quotation
27008 and trace the elaboration routine for this package to find out where
27009 the problem might be (more usually of course you would be debugging
27010 elaboration code in your own application).
27012 @c -- Example: A |withing| unit has a |with| clause, it |withs| a |withed| unit
27014 @node Elaboration Order Handling in GNAT,Inline Assembler,Example of Binder Output File,Top
27015 @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{22a}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id1}@anchor{22b}
27016 @chapter Elaboration Order Handling in GNAT
27019 @geindex Order of elaboration
27021 @geindex Elaboration control
27023 This appendix describes the handling of elaboration code in Ada and GNAT, and
27024 discusses how the order of elaboration of program units can be controlled in
27025 GNAT, either automatically or with explicit programming features.
27027 @menu
27028 * Elaboration Code:: 
27029 * Elaboration Order:: 
27030 * Checking the Elaboration Order:: 
27031 * Controlling the Elaboration Order in Ada:: 
27032 * Controlling the Elaboration Order in GNAT:: 
27033 * Common Elaboration-model Traits:: 
27034 * Dynamic Elaboration Model in GNAT:: 
27035 * Static Elaboration Model in GNAT:: 
27036 * SPARK Elaboration Model in GNAT:: 
27037 * Legacy Elaboration Model in GNAT:: 
27038 * Mixing Elaboration Models:: 
27039 * Elaboration Circularities:: 
27040 * Resolving Elaboration Circularities:: 
27041 * Resolving Task Issues:: 
27042 * Elaboration-related Compiler Switches:: 
27043 * Summary of Procedures for Elaboration Control:: 
27044 * Inspecting the Chosen Elaboration Order:: 
27046 @end menu
27048 @node Elaboration Code,Elaboration Order,,Elaboration Order Handling in GNAT
27049 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-code}@anchor{22c}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id2}@anchor{22d}
27050 @section Elaboration Code
27053 Ada defines the term @emph{execution} as the process by which a construct achieves
27054 its run-time effect. This process is also referred to as @strong{elaboration} for
27055 declarations and @emph{evaluation} for expressions.
27057 The execution model in Ada allows for certain sections of an Ada program to be
27058 executed prior to execution of the program itself, primarily with the intent of
27059 initializing data. These sections are referred to as @strong{elaboration code}.
27060 Elaboration code is executed as follows:
27063 @itemize *
27065 @item 
27066 All partitions of an Ada program are executed in parallel with one another,
27067 possibly in a separate address space, and possibly on a separate computer.
27069 @item 
27070 The execution of a partition involves running the environment task for that
27071 partition.
27073 @item 
27074 The environment task executes all elaboration code (if available) for all
27075 units within that partition. This code is said to be executed at
27076 @strong{elaboration time}.
27078 @item 
27079 The environment task executes the Ada program (if available) for that
27080 partition.
27081 @end itemize
27083 In addition to the Ada terminology, this appendix defines the following terms:
27086 @itemize *
27088 @item 
27089 @emph{Scenario}
27091 A construct that is elaborated or executed by elaboration code is referred to
27092 as an @emph{elaboration scenario} or simply a @strong{scenario}. GNAT recognizes the
27093 following scenarios:
27096 @itemize -
27098 @item 
27099 @code{'Access} of entries, operators, and subprograms
27101 @item 
27102 Activation of tasks
27104 @item 
27105 Calls to entries, operators, and subprograms
27107 @item 
27108 Instantiations of generic templates
27109 @end itemize
27111 @item 
27112 @emph{Target}
27114 A construct elaborated by a scenario is referred to as @emph{elaboration target}
27115 or simply @strong{target}. GNAT recognizes the following targets:
27118 @itemize -
27120 @item 
27121 For @code{'Access} of entries, operators, and subprograms, the target is the
27122 entry, operator, or subprogram being aliased.
27124 @item 
27125 For activation of tasks, the target is the task body
27127 @item 
27128 For calls to entries, operators, and subprograms, the target is the entry,
27129 operator, or subprogram being invoked.
27131 @item 
27132 For instantiations of generic templates, the target is the generic template
27133 being instantiated.
27134 @end itemize
27135 @end itemize
27137 Elaboration code may appear in two distinct contexts:
27140 @itemize *
27142 @item 
27143 @emph{Library level}
27145 A scenario appears at the library level when it is encapsulated by a package
27146 [body] compilation unit, ignoring any other package [body] declarations in
27147 between.
27149 @example
27150 with Server;
27151 package Client is
27152    procedure Proc;
27154    package Nested is
27155       Val : ... := Server.Func;
27156    end Nested;
27157 end Client;
27158 @end example
27160 In the example above, the call to @code{Server.Func} is an elaboration scenario
27161 because it appears at the library level of package @code{Client}. Note that the
27162 declaration of package @code{Nested} is ignored according to the definition
27163 given above. As a result, the call to @code{Server.Func} will be executed when
27164 the spec of unit @code{Client} is elaborated.
27166 @item 
27167 @emph{Package body statements}
27169 A scenario appears within the statement sequence of a package body when it is
27170 bounded by the region starting from the @code{begin} keyword of the package body
27171 and ending at the @code{end} keyword of the package body.
27173 @example
27174 package body Client is
27175    procedure Proc is
27176    begin
27177       ...
27178    end Proc;
27179 begin
27180    Proc;
27181 end Client;
27182 @end example
27184 In the example above, the call to @code{Proc} is an elaboration scenario because
27185 it appears within the statement sequence of package body @code{Client}. As a
27186 result, the call to @code{Proc} will be executed when the body of @code{Client} is
27187 elaborated.
27188 @end itemize
27190 @node Elaboration Order,Checking the Elaboration Order,Elaboration Code,Elaboration Order Handling in GNAT
27191 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-order}@anchor{22e}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id3}@anchor{22f}
27192 @section Elaboration Order
27195 The sequence by which the elaboration code of all units within a partition is
27196 executed is referred to as @strong{elaboration order}.
27198 Within a single unit, elaboration code is executed in sequential order.
27200 @example
27201 package body Client is
27202    Result : ... := Server.Func;
27204    procedure Proc is
27205       package Inst is new Server.Gen;
27206    begin
27207       Inst.Eval (Result);
27208    end Proc;
27209 begin
27210    Proc;
27211 end Client;
27212 @end example
27214 In the example above, the elaboration order within package body @code{Client} is
27215 as follows:
27218 @enumerate 
27220 @item 
27221 The object declaration of @code{Result} is elaborated.
27224 @itemize *
27226 @item 
27227 Function @code{Server.Func} is invoked.
27228 @end itemize
27230 @item 
27231 The subprogram body of @code{Proc} is elaborated.
27233 @item 
27234 Procedure @code{Proc} is invoked.
27237 @itemize *
27239 @item 
27240 Generic unit @code{Server.Gen} is instantiated as @code{Inst}.
27242 @item 
27243 Instance @code{Inst} is elaborated.
27245 @item 
27246 Procedure @code{Inst.Eval} is invoked.
27247 @end itemize
27248 @end enumerate
27250 The elaboration order of all units within a partition depends on the following
27251 factors:
27254 @itemize *
27256 @item 
27257 @emph{with}ed units
27259 @item 
27260 purity of units
27262 @item 
27263 preelaborability of units
27265 @item 
27266 presence of elaboration control pragmas
27267 @end itemize
27269 A program may have several elaboration orders depending on its structure.
27271 @example
27272 package Server is
27273    function Func (Index : Integer) return Integer;
27274 end Server;
27275 @end example
27277 @example
27278 package body Server is
27279    Results : array (1 .. 5) of Integer := (1, 2, 3, 4, 5);
27281    function Func (Index : Integer) return Integer is
27282    begin
27283       return Results (Index);
27284    end Func;
27285 end Server;
27286 @end example
27288 @example
27289 with Server;
27290 package Client is
27291    Val : constant Integer := Server.Func (3);
27292 end Client;
27293 @end example
27295 @example
27296 with Client;
27297 procedure Main is begin null; end Main;
27298 @end example
27300 The following elaboration order exhibits a fundamental problem referred to as
27301 @emph{access-before-elaboration} or simply @strong{ABE}.
27303 @example
27304 spec of Server
27305 spec of Client
27306 body of Server
27307 body of Main
27308 @end example
27310 The elaboration of @code{Server}'s spec materializes function @code{Func}, making it
27311 callable. The elaboration of @code{Client}'s spec elaborates the declaration of
27312 @code{Val}. This invokes function @code{Server.Func}, however the body of
27313 @code{Server.Func} has not been elaborated yet because @code{Server}'s body comes
27314 after @code{Client}'s spec in the elaboration order. As a result, the value of
27315 constant @code{Val} is now undefined.
27317 Without any guarantees from the language, an undetected ABE problem may hinder
27318 proper initialization of data, which in turn may lead to undefined behavior at
27319 run time. To prevent such ABE problems, Ada employs dynamic checks in the same
27320 vein as index or null exclusion checks. A failed ABE check raises exception
27321 @code{Program_Error}.
27323 The following elaboration order avoids the ABE problem and the program can be
27324 successfully elaborated.
27326 @example
27327 spec of Server
27328 body of Server
27329 spec of Client
27330 body of Main
27331 @end example
27333 Ada states that a total elaboration order must exist, but it does not define
27334 what this order is. A compiler is thus tasked with choosing a suitable
27335 elaboration order which satisfies the dependencies imposed by @emph{with} clauses,
27336 unit categorization, and elaboration control pragmas. Ideally an order which
27337 avoids ABE problems should be chosen, however a compiler may not always find
27338 such an order due to complications with respect to control and data flow.
27340 @node Checking the Elaboration Order,Controlling the Elaboration Order in Ada,Elaboration Order,Elaboration Order Handling in GNAT
27341 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id4}@anchor{230}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat checking-the-elaboration-order}@anchor{231}
27342 @section Checking the Elaboration Order
27345 To avoid placing the entire elaboration order burden on the programmer, Ada
27346 provides three lines of defense:
27349 @itemize *
27351 @item 
27352 @emph{Static semantics}
27354 Static semantic rules restrict the possible choice of elaboration order. For
27355 instance, if unit Client @emph{with}s unit Server, then the spec of Server is
27356 always elaborated prior to Client. The same principle applies to child units
27357 - the spec of a parent unit is always elaborated prior to the child unit.
27359 @item 
27360 @emph{Dynamic semantics}
27362 Dynamic checks are performed at run time, to ensure that a target is
27363 elaborated prior to a scenario that executes it, thus avoiding ABE problems.
27364 A failed run-time check raises exception @code{Program_Error}. The following
27365 restrictions apply:
27368 @itemize -
27370 @item 
27371 @emph{Restrictions on calls}
27373 An entry, operator, or subprogram can be called from elaboration code only
27374 when the corresponding body has been elaborated.
27376 @item 
27377 @emph{Restrictions on instantiations}
27379 A generic unit can be instantiated by elaboration code only when the
27380 corresponding body has been elaborated.
27382 @item 
27383 @emph{Restrictions on task activation}
27385 A task can be activated by elaboration code only when the body of the
27386 associated task type has been elaborated.
27387 @end itemize
27389 The restrictions above can be summarized by the following rule:
27391 @emph{If a target has a body, then this body must be elaborated prior to the
27392 execution of the scenario that invokes, instantiates, or activates the
27393 target.}
27395 @item 
27396 @emph{Elaboration control}
27398 Pragmas are provided for the programmer to specify the desired elaboration
27399 order.
27400 @end itemize
27402 @node Controlling the Elaboration Order in Ada,Controlling the Elaboration Order in GNAT,Checking the Elaboration Order,Elaboration Order Handling in GNAT
27403 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat controlling-the-elaboration-order-in-ada}@anchor{232}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id5}@anchor{233}
27404 @section Controlling the Elaboration Order in Ada
27407 Ada provides several idioms and pragmas to aid the programmer with specifying
27408 the desired elaboration order and avoiding ABE problems altogether.
27411 @itemize *
27413 @item 
27414 @emph{Packages without a body}
27416 A library package which does not require a completing body does not suffer
27417 from ABE problems.
27419 @example
27420 package Pack is
27421    generic
27422       type Element is private;
27423    package Containers is
27424       type Element_Array is array (1 .. 10) of Element;
27425    end Containers;
27426 end Pack;
27427 @end example
27429 In the example above, package @code{Pack} does not require a body because it
27430 does not contain any constructs which require completion in a body. As a
27431 result, generic @code{Pack.Containers} can be instantiated without encountering
27432 any ABE problems.
27433 @end itemize
27435 @geindex pragma Pure
27438 @itemize *
27440 @item 
27441 @emph{pragma Pure}
27443 Pragma @code{Pure} places sufficient restrictions on a unit to guarantee that no
27444 scenario within the unit can result in an ABE problem.
27445 @end itemize
27447 @geindex pragma Preelaborate
27450 @itemize *
27452 @item 
27453 @emph{pragma Preelaborate}
27455 Pragma @code{Preelaborate} is slightly less restrictive than pragma @code{Pure},
27456 but still strong enough to prevent ABE problems within a unit.
27457 @end itemize
27459 @geindex pragma Elaborate_Body
27462 @itemize *
27464 @item 
27465 @emph{pragma Elaborate_Body}
27467 Pragma @code{Elaborate_Body} requires that the body of a unit is elaborated
27468 immediately after its spec. This restriction guarantees that no client
27469 scenario can execute a server target before the target body has been
27470 elaborated because the spec and body are effectively "glued" together.
27472 @example
27473 package Server is
27474    pragma Elaborate_Body;
27476    function Func return Integer;
27477 end Server;
27478 @end example
27480 @example
27481 package body Server is
27482    function Func return Integer is
27483    begin
27484       ...
27485    end Func;
27486 end Server;
27487 @end example
27489 @example
27490 with Server;
27491 package Client is
27492    Val : constant Integer := Server.Func;
27493 end Client;
27494 @end example
27496 In the example above, pragma @code{Elaborate_Body} guarantees the following
27497 elaboration order:
27499 @example
27500 spec of Server
27501 body of Server
27502 spec of Client
27503 @end example
27505 because the spec of @code{Server} must be elaborated prior to @code{Client} by
27506 virtue of the @emph{with} clause, and in addition the body of @code{Server} must be
27507 elaborated immediately after the spec of @code{Server}.
27509 Removing pragma @code{Elaborate_Body} could result in the following incorrect
27510 elaboration order:
27512 @example
27513 spec of Server
27514 spec of Client
27515 body of Server
27516 @end example
27518 where @code{Client} invokes @code{Server.Func}, but the body of @code{Server.Func} has
27519 not been elaborated yet.
27520 @end itemize
27522 The pragmas outlined above allow a server unit to guarantee safe elaboration
27523 use by client units. Thus it is a good rule to mark units as @code{Pure} or
27524 @code{Preelaborate}, and if this is not possible, mark them as @code{Elaborate_Body}.
27526 There are however situations where @code{Pure}, @code{Preelaborate}, and
27527 @code{Elaborate_Body} are not applicable. Ada provides another set of pragmas for
27528 use by client units to help ensure the elaboration safety of server units they
27529 depend on.
27531 @geindex pragma Elaborate (Unit)
27534 @itemize *
27536 @item 
27537 @emph{pragma Elaborate (Unit)}
27539 Pragma @code{Elaborate} can be placed in the context clauses of a unit, after a
27540 @emph{with} clause. It guarantees that both the spec and body of its argument will
27541 be elaborated prior to the unit with the pragma. Note that other unrelated
27542 units may be elaborated in between the spec and the body.
27544 @example
27545 package Server is
27546    function Func return Integer;
27547 end Server;
27548 @end example
27550 @example
27551 package body Server is
27552    function Func return Integer is
27553    begin
27554       ...
27555    end Func;
27556 end Server;
27557 @end example
27559 @example
27560 with Server;
27561 pragma Elaborate (Server);
27562 package Client is
27563    Val : constant Integer := Server.Func;
27564 end Client;
27565 @end example
27567 In the example above, pragma @code{Elaborate} guarantees the following
27568 elaboration order:
27570 @example
27571 spec of Server
27572 body of Server
27573 spec of Client
27574 @end example
27576 Removing pragma @code{Elaborate} could result in the following incorrect
27577 elaboration order:
27579 @example
27580 spec of Server
27581 spec of Client
27582 body of Server
27583 @end example
27585 where @code{Client} invokes @code{Server.Func}, but the body of @code{Server.Func}
27586 has not been elaborated yet.
27587 @end itemize
27589 @geindex pragma Elaborate_All (Unit)
27592 @itemize *
27594 @item 
27595 @emph{pragma Elaborate_All (Unit)}
27597 Pragma @code{Elaborate_All} is placed in the context clauses of a unit, after
27598 a @emph{with} clause. It guarantees that both the spec and body of its argument
27599 will be elaborated prior to the unit with the pragma, as well as all units
27600 @emph{with}ed by the spec and body of the argument, recursively. Note that other
27601 unrelated units may be elaborated in between the spec and the body.
27603 @example
27604 package Math is
27605    function Factorial (Val : Natural) return Natural;
27606 end Math;
27607 @end example
27609 @example
27610 package body Math is
27611    function Factorial (Val : Natural) return Natural is
27612    begin
27613       ...;
27614    end Factorial;
27615 end Math;
27616 @end example
27618 @example
27619 package Computer is
27620    type Operation_Kind is (None, Op_Factorial);
27622    function Compute
27623      (Val : Natural;
27624       Op  : Operation_Kind) return Natural;
27625 end Computer;
27626 @end example
27628 @example
27629 with Math;
27630 package body Computer is
27631    function Compute
27632      (Val : Natural;
27633       Op  : Operation_Kind) return Natural
27634    is
27635       if Op = Op_Factorial then
27636          return Math.Factorial (Val);
27637       end if;
27639       return 0;
27640    end Compute;
27641 end Computer;
27642 @end example
27644 @example
27645 with Computer;
27646 pragma Elaborate_All (Computer);
27647 package Client is
27648    Val : constant Natural :=
27649            Computer.Compute (123, Computer.Op_Factorial);
27650 end Client;
27651 @end example
27653 In the example above, pragma @code{Elaborate_All} can result in the following
27654 elaboration order:
27656 @example
27657 spec of Math
27658 body of Math
27659 spec of Computer
27660 body of Computer
27661 spec of Client
27662 @end example
27664 Note that there are several allowable suborders for the specs and bodies of
27665 @code{Math} and @code{Computer}, but the point is that these specs and bodies will
27666 be elaborated prior to @code{Client}.
27668 Removing pragma @code{Elaborate_All} could result in the following incorrect
27669 elaboration order
27671 @example
27672 spec of Math
27673 spec of Computer
27674 body of Computer
27675 spec of Client
27676 body of Math
27677 @end example
27679 where @code{Client} invokes @code{Computer.Compute}, which in turn invokes
27680 @code{Math.Factorial}, but the body of @code{Math.Factorial} has not been
27681 elaborated yet.
27682 @end itemize
27684 All pragmas shown above can be summarized by the following rule:
27686 @emph{If a client unit elaborates a server target directly or indirectly, then if
27687 the server unit requires a body and does not have pragma Pure, Preelaborate,
27688 or Elaborate_Body, then the client unit should have pragma Elaborate or
27689 Elaborate_All for the server unit.}
27691 If the rule outlined above is not followed, then a program may fall in one of
27692 the following states:
27695 @itemize *
27697 @item 
27698 @emph{No elaboration order exists}
27700 In this case a compiler must diagnose the situation, and refuse to build an
27701 executable program.
27703 @item 
27704 @emph{One or more incorrect elaboration orders exist}
27706 In this case a compiler can build an executable program, but
27707 @code{Program_Error} will be raised when the program is run.
27709 @item 
27710 @emph{Several elaboration orders exist, some correct, some incorrect}
27712 In this case the programmer has not controlled the elaboration order. As a
27713 result, a compiler may or may not pick one of the correct orders, and the
27714 program may or may not raise @code{Program_Error} when it is run. This is the
27715 worst possible state because the program may fail on another compiler, or
27716 even another version of the same compiler.
27718 @item 
27719 @emph{One or more correct orders exist}
27721 In this case a compiler can build an executable program, and the program is
27722 run successfully. This state may be guaranteed by following the outlined
27723 rules, or may be the result of good program architecture.
27724 @end itemize
27726 Note that one additional advantage of using @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All}
27727 is that the program continues to stay in the last state (one or more correct
27728 orders exist) even if maintenance changes the bodies of targets.
27730 @node Controlling the Elaboration Order in GNAT,Common Elaboration-model Traits,Controlling the Elaboration Order in Ada,Elaboration Order Handling in GNAT
27731 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id6}@anchor{234}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat controlling-the-elaboration-order-in-gnat}@anchor{235}
27732 @section Controlling the Elaboration Order in GNAT
27735 In addition to Ada semantics and rules synthesized from them, GNAT offers
27736 three elaboration models to aid the programmer with specifying the correct
27737 elaboration order and to diagnose elaboration problems.
27739 @geindex Dynamic elaboration model
27742 @itemize *
27744 @item 
27745 @emph{Dynamic elaboration model}
27747 This is the most permissive of the three elaboration models. When the
27748 dynamic model is in effect, GNAT assumes that all code within all units in
27749 a partition is elaboration code. GNAT performs very few diagnostics and
27750 generates run-time checks to verify the elaboration order of a program. This
27751 behavior is identical to that specified by the Ada Reference Manual. The
27752 dynamic model is enabled with compiler switch @code{-gnatE}.
27753 @end itemize
27755 @geindex Static elaboration model
27758 @itemize *
27760 @item 
27761 @emph{Static elaboration model}
27763 This is the middle ground of the three models. When the static model is in
27764 effect, GNAT performs extensive diagnostics on a unit-by-unit basis for all
27765 scenarios that elaborate or execute internal targets. GNAT also generates
27766 run-time checks for all external targets and for all scenarios that may
27767 exhibit ABE problems. Finally, GNAT installs implicit @code{Elaborate} and
27768 @code{Elaborate_All} pragmas for server units based on the dependencies of
27769 client units. The static model is the default model in GNAT.
27770 @end itemize
27772 @geindex SPARK elaboration model
27775 @itemize *
27777 @item 
27778 @emph{SPARK elaboration model}
27780 This is the most conservative of the three models and enforces the SPARK
27781 rules of elaboration as defined in the SPARK Reference Manual, section 7.7.
27782 The SPARK model is in effect only when a scenario and a target reside in a
27783 region subject to SPARK_Mode On, otherwise the dynamic or static model is in
27784 effect.
27785 @end itemize
27787 @geindex Legacy elaboration model
27790 @itemize *
27792 @item 
27793 @emph{Legacy elaboration model}
27795 In addition to the three elaboration models outlined above, GNAT provides the
27796 elaboration model of pre-18.x versions referred to as @cite{legacy elaboration model}. The legacy elaboration model is enabled with compiler switch
27797 @code{-gnatH}.
27798 @end itemize
27800 @geindex Relaxed elaboration mode
27802 The dynamic, legacy, and static models can be relaxed using compiler switch
27803 @code{-gnatJ}, making them more permissive. Note that in this mode, GNAT
27804 may not diagnose certain elaboration issues or install run-time checks.
27806 @node Common Elaboration-model Traits,Dynamic Elaboration Model in GNAT,Controlling the Elaboration Order in GNAT,Elaboration Order Handling in GNAT
27807 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat common-elaboration-model-traits}@anchor{236}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id7}@anchor{237}
27808 @section Common Elaboration-model Traits
27811 All three GNAT models are able to detect elaboration problems related to
27812 dispatching calls and a particular kind of ABE referred to as @emph{guaranteed ABE}.
27815 @itemize *
27817 @item 
27818 @emph{Dispatching calls}
27820 GNAT installs run-time checks for each primitive subprogram of each tagged
27821 type defined in a partition on the assumption that a dispatching call
27822 invoked at elaboration time will execute one of these primitives. As a
27823 result, a dispatching call that executes a primitive whose body has not
27824 been elaborated yet will raise exception @code{Program_Error} at run time. The
27825 checks can be suppressed using pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
27827 @item 
27828 @emph{Guaranteed ABE}
27830 A guaranteed ABE arises when the body of a target is not elaborated early
27831 enough, and causes all scenarios that directly execute the target to fail.
27833 @example
27834 package body Guaranteed_ABE is
27835    function ABE return Integer;
27837    Val : constant Integer := ABE;
27839    function ABE return Integer is
27840    begin
27841       ...
27842    end ABE;
27843 end Guaranteed_ABE;
27844 @end example
27846 In the example above, the elaboration of @code{Guaranteed_ABE}'s body elaborates
27847 the declaration of @code{Val}. This invokes function @code{ABE}, however the body
27848 of @code{ABE} has not been elaborated yet. GNAT emits similar diagnostics in all
27849 three models:
27851 @example
27852 1. package body Guaranteed_ABE is
27853 2.    function ABE return Integer;
27855 4.    Val : constant Integer := ABE;
27856                                 |
27857    >>> warning: cannot call "ABE" before body seen
27858    >>> warning: Program_Error will be raised at run time
27861 6.    function ABE return Integer is
27862 7.    begin
27863 8.       ...
27864 9.    end ABE;
27865 10. end Guaranteed_ABE;
27866 @end example
27867 @end itemize
27869 Note that GNAT emits warnings rather than hard errors whenever it encounters an
27870 elaboration problem. This is because the elaboration model in effect may be too
27871 conservative, or a particular scenario may not be elaborated or executed due to
27872 data and control flow. The warnings can be suppressed selectively with @code{pragma
27873 Warnigns (Off)} or globally with compiler switch @code{-gnatwL}.
27875 @node Dynamic Elaboration Model in GNAT,Static Elaboration Model in GNAT,Common Elaboration-model Traits,Elaboration Order Handling in GNAT
27876 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat dynamic-elaboration-model-in-gnat}@anchor{238}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id8}@anchor{239}
27877 @section Dynamic Elaboration Model in GNAT
27880 The dynamic model assumes that all code within all units in a partition is
27881 elaboration code. As a result, run-time checks are installed for each scenario
27882 regardless of whether the target is internal or external. The checks can be
27883 suppressed using pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}. This behavior is
27884 identical to that specified by the Ada Reference Manual. The following example
27885 showcases run-time checks installed by GNAT to verify the elaboration state of
27886 package @code{Dynamic_Model}.
27888 @example
27889 with Server;
27890 package body Dynamic_Model is
27891    procedure API is
27892    begin
27893       ...
27894    end API;
27896    <check that the body of Server.Gen is elaborated>
27897    package Inst is new Server.Gen;
27899    T : Server.Task_Type;
27901 begin
27902    <check that the body of Server.Task_Type is elaborated>
27904    <check that the body of Server.Proc is elaborated>
27905    Server.Proc;
27906 end Dynamic_Model;
27907 @end example
27909 The checks verify that the body of a target has been successfully elaborated
27910 before a scenario activates, calls, or instantiates a target.
27912 Note that no scenario within package @code{Dynamic_Model} calls procedure @code{API}.
27913 In fact, procedure @code{API} may not be invoked by elaboration code within the
27914 partition, however the dynamic model assumes that this can happen.
27916 The dynamic model emits very few diagnostics, but can make suggestions on
27917 missing @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas for library-level
27918 scenarios. This information is available when compiler switch @code{-gnatel}
27919 is in effect.
27921 @example
27922 1. with Server;
27923 2. package body Dynamic_Model is
27924 3.    Val : constant Integer := Server.Func;
27925                                       |
27926    >>> info: call to "Func" during elaboration
27927    >>> info: missing pragma "Elaborate_All" for unit "Server"
27929 4. end Dynamic_Model;
27930 @end example
27932 @node Static Elaboration Model in GNAT,SPARK Elaboration Model in GNAT,Dynamic Elaboration Model in GNAT,Elaboration Order Handling in GNAT
27933 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat static-elaboration-model-in-gnat}@anchor{23a}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id9}@anchor{23b}
27934 @section Static Elaboration Model in GNAT
27937 In contrast to the dynamic model, the static model is more precise in its
27938 analysis of elaboration code. The model makes a clear distinction between
27939 internal and external targets, and resorts to different diagnostics and
27940 run-time checks based on the nature of the target.
27943 @itemize *
27945 @item 
27946 @emph{Internal targets}
27948 The static model performs extensive diagnostics on scenarios which elaborate
27949 or execute internal targets. The warnings resulting from these diagnostics
27950 are enabled by default, but can be suppressed selectively with @code{pragma
27951 Warnings (Off)} or globally with compiler switch @code{-gnatwL}.
27953 @example
27954  1. package body Static_Model is
27955  2.    generic
27956  3.       with function Func return Integer;
27957  4.    package Gen is
27958  5.       Val : constant Integer := Func;
27959  6.    end Gen;
27960  7.
27961  8.    function ABE return Integer;
27962  9.
27963 10.    function Cause_ABE return Boolean is
27964 11.       package Inst is new Gen (ABE);
27965           |
27966     >>> warning: in instantiation at line 5
27967     >>> warning: cannot call "ABE" before body seen
27968     >>> warning: Program_Error may be raised at run time
27969     >>> warning:   body of unit "Static_Model" elaborated
27970     >>> warning:   function "Cause_ABE" called at line 16
27971     >>> warning:   function "ABE" called at line 5, instance at line 11
27973 12.    begin
27974 13.       ...
27975 14.    end Cause_ABE;
27977 16.    Val : constant Boolean := Cause_ABE;
27979 18.    function ABE return Integer is
27980 19.    begin
27981 20.       ...
27982 21.    end ABE;
27983 22. end Static_Model;
27984 @end example
27986 The example above illustrates an ABE problem within package @code{Static_Model},
27987 which is hidden by several layers of indirection. The elaboration of package
27988 body @code{Static_Model} elaborates the declaration of @code{Val}. This invokes
27989 function @code{Cause_ABE}, which instantiates generic unit @code{Gen} as @code{Inst}.
27990 The elaboration of @code{Inst} invokes function @code{ABE}, however the body of
27991 @code{ABE} has not been elaborated yet.
27993 @item 
27994 @emph{External targets}
27996 The static model installs run-time checks to verify the elaboration status
27997 of server targets only when the scenario that elaborates or executes that
27998 target is part of the elaboration code of the client unit. The checks can be
27999 suppressed using pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)}.
28001 @example
28002 with Server;
28003 package body Static_Model is
28004    generic
28005       with function Func return Integer;
28006    package Gen is
28007       Val : constant Integer := Func;
28008    end Gen;
28010    function Call_Func return Boolean is
28011       <check that the body of Server.Func is elaborated>
28012       package Inst is new Gen (Server.Func);
28013    begin
28014       ...
28015    end Call_Func;
28017    Val : constant Boolean := Call_Func;
28018 end Static_Model;
28019 @end example
28021 In the example above, the elaboration of package body @code{Static_Model}
28022 elaborates the declaration of @code{Val}. This invokes function @code{Call_Func},
28023 which instantiates generic unit @code{Gen} as @code{Inst}. The elaboration of
28024 @code{Inst} invokes function @code{Server.Func}. Since @code{Server.Func} is an
28025 external target, GNAT installs a run-time check to verify that its body has
28026 been elaborated.
28028 In addition to checks, the static model installs implicit @code{Elaborate} and
28029 @code{Elaborate_All} pragmas to guarantee safe elaboration use of server units.
28030 This information is available when compiler switch @code{-gnatel} is in
28031 effect.
28033 @example
28034  1. with Server;
28035  2. package body Static_Model is
28036  3.    generic
28037  4.       with function Func return Integer;
28038  5.    package Gen is
28039  6.       Val : constant Integer := Func;
28040  7.    end Gen;
28041  8.
28042  9.    function Call_Func return Boolean is
28043 10.       package Inst is new Gen (Server.Func);
28044           |
28045     >>> info: instantiation of "Gen" during elaboration
28046     >>> info: in instantiation at line 6
28047     >>> info: call to "Func" during elaboration
28048     >>> info: in instantiation at line 6
28049     >>> info: implicit pragma "Elaborate_All" generated for unit "Server"
28050     >>> info:   body of unit "Static_Model" elaborated
28051     >>> info:   function "Call_Func" called at line 15
28052     >>> info:   function "Func" called at line 6, instance at line 10
28054 11.    begin
28055 12.       ...
28056 13.    end Call_Func;
28058 15.    Val : constant Boolean := Call_Func;
28059                                  |
28060     >>> info: call to "Call_Func" during elaboration
28062 16. end Static_Model;
28063 @end example
28065 In the example above, the elaboration of package body @code{Static_Model}
28066 elaborates the declaration of @code{Val}. This invokes function @code{Call_Func},
28067 which instantiates generic unit @code{Gen} as @code{Inst}. The elaboration of
28068 @code{Inst} invokes function @code{Server.Func}. Since @code{Server.Func} is an
28069 external target, GNAT installs an implicit @code{Elaborate_All} pragma for unit
28070 @code{Server}. The pragma guarantees that both the spec and body of @code{Server},
28071 along with any additional dependencies that @code{Server} may require, are
28072 elaborated prior to the body of @code{Static_Model}.
28073 @end itemize
28075 @node SPARK Elaboration Model in GNAT,Legacy Elaboration Model in GNAT,Static Elaboration Model in GNAT,Elaboration Order Handling in GNAT
28076 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id10}@anchor{23c}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat spark-elaboration-model-in-gnat}@anchor{23d}
28077 @section SPARK Elaboration Model in GNAT
28080 The SPARK model is identical to the static model in its handling of internal
28081 targets. The SPARK model, however, requires explicit @code{Elaborate} or
28082 @code{Elaborate_All} pragmas to be present in the program when a target is
28083 external, and compiler switch @code{-gnatd.v} is in effect.
28085 @example
28086 1. with Server;
28087 2. package body SPARK_Model with SPARK_Mode is
28088 3.    Val : constant Integer := Server.Func;
28089                                       |
28090    >>> call to "Func" during elaboration in SPARK
28091    >>> unit "SPARK_Model" requires pragma "Elaborate_All" for "Server"
28092    >>>   body of unit "SPARK_Model" elaborated
28093    >>>   function "Func" called at line 3
28095 4. end SPARK_Model;
28096 @end example
28098 @node Legacy Elaboration Model in GNAT,Mixing Elaboration Models,SPARK Elaboration Model in GNAT,Elaboration Order Handling in GNAT
28099 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat legacy-elaboration-model-in-gnat}@anchor{23e}
28100 @section Legacy Elaboration Model in GNAT
28103 The legacy elaboration model is provided for compatibility with code bases
28104 developed with pre-18.x versions of GNAT. It is similar in functionality to
28105 the dynamic and static models of post-18.x version of GNAT, but may differ
28106 in terms of diagnostics and run-time checks. The legacy elaboration model is
28107 enabled with compiler switch @code{-gnatH}.
28109 @node Mixing Elaboration Models,Elaboration Circularities,Legacy Elaboration Model in GNAT,Elaboration Order Handling in GNAT
28110 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat mixing-elaboration-models}@anchor{23f}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id11}@anchor{240}
28111 @section Mixing Elaboration Models
28114 It is possible to mix units compiled with a different elaboration model,
28115 however the following rules must be observed:
28118 @itemize *
28120 @item 
28121 A client unit compiled with the dynamic model can only @emph{with} a server unit
28122 that meets at least one of the following criteria:
28125 @itemize -
28127 @item 
28128 The server unit is compiled with the dynamic model.
28130 @item 
28131 The server unit is a GNAT implementation unit from the Ada, GNAT,
28132 Interfaces, or System hierarchies.
28134 @item 
28135 The server unit has pragma @code{Pure} or @code{Preelaborate}.
28137 @item 
28138 The client unit has an explicit @code{Elaborate_All} pragma for the server
28139 unit.
28140 @end itemize
28141 @end itemize
28143 These rules ensure that elaboration checks are not omitted. If the rules are
28144 violated, the binder emits a warning:
28146 @example
28147 warning: "x.ads" has dynamic elaboration checks and with's
28148 warning:   "y.ads" which has static elaboration checks
28149 @end example
28151 The warnings can be suppressed by binder switch @code{-ws}.
28153 @node Elaboration Circularities,Resolving Elaboration Circularities,Mixing Elaboration Models,Elaboration Order Handling in GNAT
28154 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id12}@anchor{241}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-circularities}@anchor{242}
28155 @section Elaboration Circularities
28158 If the binder cannot find an acceptable elaboration order, it outputs detailed
28159 diagnostics describing an @strong{elaboration circularity}.
28161 @example
28162 package Server is
28163    function Func return Integer;
28164 end Server;
28165 @end example
28167 @example
28168 with Client;
28169 package body Server is
28170    function Func return Integer is
28171    begin
28172       ...
28173    end Func;
28174 end Server;
28175 @end example
28177 @example
28178 with Server;
28179 package Client is
28180    Val : constant Integer := Server.Func;
28181 end Client;
28182 @end example
28184 @example
28185 with Client;
28186 procedure Main is begin null; end Main;
28187 @end example
28189 @example
28190 error: elaboration circularity detected
28191 info:    "server (body)" must be elaborated before "client (spec)"
28192 info:       reason: implicit Elaborate_All in unit "client (spec)"
28193 info:       recompile "client (spec)" with -gnatel for full details
28194 info:          "server (body)"
28195 info:             must be elaborated along with its spec:
28196 info:          "server (spec)"
28197 info:             which is withed by:
28198 info:          "client (spec)"
28199 info:    "client (spec)" must be elaborated before "server (body)"
28200 info:       reason: with clause
28201 @end example
28203 In the example above, @code{Client} must be elaborated prior to @code{Main} by virtue
28204 of a @emph{with} clause. The elaboration of @code{Client} invokes @code{Server.Func}, and
28205 static model generates an implicit @code{Elaborate_All} pragma for @code{Server}. The
28206 pragma implies that both the spec and body of @code{Server}, along with any units
28207 they @emph{with}, must be elaborated prior to @code{Client}. However, @code{Server}'s body
28208 @emph{with}s @code{Client}, implying that @code{Client} must be elaborated prior to
28209 @code{Server}. The end result is that @code{Client} must be elaborated prior to
28210 @code{Client}, and this leads to a circularity.
28212 @node Resolving Elaboration Circularities,Resolving Task Issues,Elaboration Circularities,Elaboration Order Handling in GNAT
28213 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id13}@anchor{243}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat resolving-elaboration-circularities}@anchor{244}
28214 @section Resolving Elaboration Circularities
28217 When faced with an elaboration circularity, a programmer has several options
28218 available.
28221 @itemize *
28223 @item 
28224 @emph{Fix the program}
28226 The most desirable option from the point of view of long-term maintenance
28227 is to rearrange the program so that the elaboration problems are avoided.
28228 One useful technique is to place the elaboration code into separate child
28229 packages. Another is to move some of the initialization code to explicitly
28230 invoked subprograms, where the program controls the order of initialization
28231 explicitly. Although this is the most desirable option, it may be impractical
28232 and involve too much modification, especially in the case of complex legacy
28233 code.
28235 @item 
28236 @emph{Switch to more permissive elaboration model}
28238 If the compilation was performed using the static model, enable the dynamic
28239 model with compiler switch @code{-gnatE}. GNAT will no longer generate
28240 implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas, resulting in a behavior
28241 identical to that specified by the Ada Reference Manual. The binder will
28242 generate an executable program that may or may not raise @code{Program_Error},
28243 and it is the programmer's responsibility to ensure that it does not raise
28244 @code{Program_Error}.
28246 If the compilation was performed using a post-18.x version of GNAT, consider
28247 using the legacy elaboration model, in the following order:
28250 @itemize -
28252 @item 
28253 Use the legacy static elaboration model, with compiler switch
28254 @code{-gnatH}.
28256 @item 
28257 Use the legacy dynamic elaboration model, with compiler switches
28258 @code{-gnatH} @code{-gnatE}.
28260 @item 
28261 Use the relaxed legacy static elaboration model, with compiler switches
28262 @code{-gnatH} @code{-gnatJ}.
28264 @item 
28265 Use the relaxed legacy dynamic elaboration model, with compiler switches
28266 @code{-gnatH} @code{-gnatJ} @code{-gnatE}.
28267 @end itemize
28269 @item 
28270 @emph{Suppress all elaboration checks}
28272 The drawback of run-time checks is that they generate overhead at run time,
28273 both in space and time. If the programmer is absolutely sure that a program
28274 will not raise an elaboration-related @code{Program_Error}, then using the
28275 pragma @code{Suppress (Elaboration_Check)} globally (as a configuration pragma)
28276 will eliminate all run-time checks.
28278 @item 
28279 @emph{Suppress elaboration checks selectively}
28281 If a scenario cannot possibly lead to an elaboration @code{Program_Error},
28282 and the binder nevertheless complains about implicit @code{Elaborate} and
28283 @code{Elaborate_All} pragmas that lead to elaboration circularities, it
28284 is possible to suppress the generation of implicit @code{Elaborate} and
28285 @code{Elaborate_All} pragmas, as well as run-time checks. Clearly this can
28286 be unsafe, and it is the responsibility of the programmer to make sure
28287 that the resulting program has no elaboration anomalies. Pragma
28288 @code{Suppress (Elaboration_Check)} can be used with different levels of
28289 granularity to achieve these effects.
28292 @itemize -
28294 @item 
28295 @emph{Target suppression}
28297 When the pragma is placed in a declarative part, without a second argument
28298 naming an entity, it will suppress implicit @code{Elaborate} and
28299 @code{Elaborate_All} pragma generation, as well as run-time checks, on all
28300 targets within the region.
28302 @example
28303 package Range_Suppress is
28304    pragma Suppress (Elaboration_Check);
28306    function Func return Integer;
28308    generic
28309    procedure Gen;
28311    pragma Unsuppress (Elaboration_Check);
28313    task type Tsk;
28314 end Range_Suppress;
28315 @end example
28317 In the example above, a pair of Suppress/Unsuppress pragmas define a region
28318 of suppression within package @code{Range_Suppress}. As a result, no implicit
28319 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas, nor any run-time checks, will
28320 be generated by callers of @code{Func} and instantiators of @code{Gen}. Note that
28321 task type @code{Tsk} is not within this region.
28323 An alternative to the region-based suppression is to use multiple
28324 @code{Suppress} pragmas with arguments naming specific entities for which
28325 elaboration checks should be suppressed:
28327 @example
28328 package Range_Suppress is
28329    function Func return Integer;
28330    pragma Suppress (Elaboration_Check, Func);
28332    generic
28333    procedure Gen;
28334    pragma Suppress (Elaboration_Check, Gen);
28336    task type Tsk;
28337 end Range_Suppress;
28338 @end example
28340 @item 
28341 @emph{Scenario suppression}
28343 When the pragma @code{Suppress} is placed in a declarative or statement
28344 part, without an entity argument, it will suppress implicit @code{Elaborate}
28345 and @code{Elaborate_All} pragma generation, as well as run-time checks, on
28346 all scenarios within the region.
28348 @example
28349 with Server;
28350 package body Range_Suppress is
28351    pragma Suppress (Elaboration_Check);
28353    function Func return Integer is
28354    begin
28355       return Server.Func;
28356    end Func;
28358    procedure Gen is
28359    begin
28360       Server.Proc;
28361    end Gen;
28363    pragma Unsuppress (Elaboration_Check);
28365    task body Tsk is
28366    begin
28367       Server.Proc;
28368    end Tsk;
28369 end Range_Suppress;
28370 @end example
28372 In the example above, a pair of Suppress/Unsuppress pragmas define a region
28373 of suppression within package body @code{Range_Suppress}. As a result, the
28374 calls to @code{Server.Func} in @code{Func} and @code{Server.Proc} in @code{Gen} will
28375 not generate any implicit @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas or
28376 run-time checks.
28377 @end itemize
28378 @end itemize
28380 @node Resolving Task Issues,Elaboration-related Compiler Switches,Resolving Elaboration Circularities,Elaboration Order Handling in GNAT
28381 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id14}@anchor{245}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat resolving-task-issues}@anchor{246}
28382 @section Resolving Task Issues
28385 The model of execution in Ada dictates that elaboration must first take place,
28386 and only then can the main program be started. Tasks which are activated during
28387 elaboration violate this model and may lead to serious concurrent problems at
28388 elaboration time.
28390 A task can be activated in two different ways:
28393 @itemize *
28395 @item 
28396 The task is created by an allocator in which case it is activated immediately
28397 after the allocator is evaluated.
28399 @item 
28400 The task is declared at the library level or within some nested master in
28401 which case it is activated before starting execution of the statement
28402 sequence of the master defining the task.
28403 @end itemize
28405 Since the elaboration of a partition is performed by the environment task
28406 servicing that partition, any tasks activated during elaboration may be in
28407 a race with the environment task, and lead to unpredictable state and behavior.
28408 The static model seeks to avoid such interactions by assuming that all code in
28409 the task body is executed at elaboration time, if the task was activated by
28410 elaboration code.
28412 @example
28413 package Decls is
28414    task Lib_Task is
28415       entry Start;
28416    end Lib_Task;
28418    type My_Int is new Integer;
28420    function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28421 end Decls;
28422 @end example
28424 @example
28425 with Utils;
28426 package body Decls is
28427    task body Lib_Task is
28428    begin
28429       accept Start;
28430       Utils.Put_Val (2);
28431    end Lib_Task;
28433    function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28434    begin
28435       return M;
28436    end Ident;
28437 end Decls;
28438 @end example
28440 @example
28441 with Decls;
28442 package Utils is
28443    procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
28444 end Utils;
28445 @end example
28447 @example
28448 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28449 package body Utils is
28450    procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
28451    begin
28452       Put_Line (Arg'Img);
28453    end Put_Val;
28454 end Utils;
28455 @end example
28457 @example
28458 with Decls;
28459 procedure Main is
28460 begin
28461    Decls.Lib_Task.Start;
28462 end Main;
28463 @end example
28465 When the above example is compiled with the static model, an elaboration
28466 circularity arises:
28468 @example
28469 error: elaboration circularity detected
28470 info:    "decls (body)" must be elaborated before "decls (body)"
28471 info:       reason: implicit Elaborate_All in unit "decls (body)"
28472 info:       recompile "decls (body)" with -gnatel for full details
28473 info:          "decls (body)"
28474 info:             must be elaborated along with its spec:
28475 info:          "decls (spec)"
28476 info:             which is withed by:
28477 info:          "utils (spec)"
28478 info:             which is withed by:
28479 info:          "decls (body)"
28480 @end example
28482 In the above example, @code{Decls} must be elaborated prior to @code{Main} by virtue
28483 of a with clause. The elaboration of @code{Decls} activates task @code{Lib_Task}. The
28484 static model conservatibely assumes that all code within the body of
28485 @code{Lib_Task} is executed, and generates an implicit @code{Elaborate_All} pragma
28486 for @code{Units} due to the call to @code{Utils.Put_Val}. The pragma implies that
28487 both the spec and body of @code{Utils}, along with any units they @emph{with},
28488 must be elaborated prior to @code{Decls}. However, @code{Utils}'s spec @emph{with}s
28489 @code{Decls}, implying that @code{Decls} must be elaborated before @code{Utils}. The end
28490 result is that @code{Utils} must be elaborated prior to @code{Utils}, and this
28491 leads to a circularity.
28493 In reality, the example above will not exhibit an ABE problem at run time.
28494 When the body of task @code{Lib_Task} is activated, execution will wait for entry
28495 @code{Start} to be accepted, and the call to @code{Utils.Put_Val} will not take place
28496 at elaboration time. Task @code{Lib_Task} will resume its execution after the main
28497 program is executed because @code{Main} performs a rendezvous with
28498 @code{Lib_Task.Start}, and at that point all units have already been elaborated.
28499 As a result, the static model may seem overly conservative, partly because it
28500 does not take control and data flow into account.
28502 When faced with a task elaboration circularity, a programmer has several
28503 options available:
28506 @itemize *
28508 @item 
28509 @emph{Use the dynamic model}
28511 The dynamic model does not generate implicit @code{Elaborate} and
28512 @code{Elaborate_All} pragmas. Instead, it will install checks prior to every
28513 call in the example above, thus verifying the successful elaboration of
28514 @code{Utils.Put_Val} in case the call to it takes place at elaboration time.
28515 The dynamic model is enabled with compiler switch @code{-gnatE}.
28517 @item 
28518 @emph{Isolate the tasks}
28520 Relocating tasks in their own separate package could decouple them from
28521 dependencies that would otherwise cause an elaboration circularity. The
28522 example above can be rewritten as follows:
28524 @example
28525 package Decls1 is                --  new
28526    task Lib_Task is
28527       entry Start;
28528    end Lib_Task;
28529 end Decls1;
28530 @end example
28532 @example
28533 with Utils;
28534 package body Decls1 is           --  new
28535    task body Lib_Task is
28536    begin
28537       accept Start;
28538       Utils.Put_Val (2);
28539    end Lib_Task;
28540 end Decls1;
28541 @end example
28543 @example
28544 package Decls2 is                --  new
28545    type My_Int is new Integer;
28546    function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28547 end Decls2;
28548 @end example
28550 @example
28551 with Utils;
28552 package body Decls2 is           --  new
28553    function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28554    begin
28555       return M;
28556    end Ident;
28557 end Decls2;
28558 @end example
28560 @example
28561 with Decls2;
28562 package Utils is
28563    procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int);
28564 end Utils;
28565 @end example
28567 @example
28568 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28569 package body Utils is
28570    procedure Put_Val (Arg : Decls2.My_Int) is
28571    begin
28572       Put_Line (Arg'Img);
28573    end Put_Val;
28574 end Utils;
28575 @end example
28577 @example
28578 with Decls1;
28579 procedure Main is
28580 begin
28581    Decls1.Lib_Task.Start;
28582 end Main;
28583 @end example
28585 @item 
28586 @emph{Declare the tasks}
28588 The original example uses a single task declaration for @code{Lib_Task}. An
28589 explicit task type declaration and a properly placed task object could avoid
28590 the dependencies that would otherwise cause an elaboration circularity. The
28591 example can be rewritten as follows:
28593 @example
28594 package Decls is
28595    task type Lib_Task is         --  new
28596       entry Start;
28597    end Lib_Task;
28599    type My_Int is new Integer;
28601    function Ident (M : My_Int) return My_Int;
28602 end Decls;
28603 @end example
28605 @example
28606 with Utils;
28607 package body Decls is
28608    task body Lib_Task is
28609    begin
28610       accept Start;
28611       Utils.Put_Val (2);
28612    end Lib_Task;
28614    function Ident (M : My_Int) return My_Int is
28615    begin
28616       return M;
28617    end Ident;
28618 end Decls;
28619 @end example
28621 @example
28622 with Decls;
28623 package Utils is
28624    procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int);
28625 end Utils;
28626 @end example
28628 @example
28629 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
28630 package body Utils is
28631    procedure Put_Val (Arg : Decls.My_Int) is
28632    begin
28633       Put_Line (Arg'Img);
28634    end Put_Val;
28635 end Utils;
28636 @end example
28638 @example
28639 with Decls;
28640 package Obj_Decls is             --  new
28641    Task_Obj : Decls.Lib_Task;
28642 end Obj_Decls;
28643 @end example
28645 @example
28646 with Obj_Decls;
28647 procedure Main is
28648 begin
28649    Obj_Decls.Task_Obj.Start;     --  new
28650 end Main;
28651 @end example
28653 @item 
28654 @emph{Use restriction No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code}
28656 The issue exhibited in the original example under this section revolves
28657 around the body of @code{Lib_Task} blocking on an accept statement. There is
28658 no rule to prevent elaboration code from performing entry calls, however in
28659 practice this is highly unusual. In addition, the pattern of starting tasks
28660 at elaboration time and then immediately blocking on accept or select
28661 statements is quite common.
28663 If a programmer knows that elaboration code will not perform any entry
28664 calls, then the programmer can indicate that the static model should not
28665 process the remainder of a task body once an accept or select statement has
28666 been encountered. This behavior can be specified by a configuration pragma:
28668 @example
28669 pragma Restrictions (No_Entry_Calls_In_Elaboration_Code);
28670 @end example
28672 In addition to the change in behavior with respect to task bodies, the
28673 static model will verify that no entry calls take place at elaboration time.
28674 @end itemize
28676 @node Elaboration-related Compiler Switches,Summary of Procedures for Elaboration Control,Resolving Task Issues,Elaboration Order Handling in GNAT
28677 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat elaboration-related-compiler-switches}@anchor{247}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id15}@anchor{248}
28678 @section Elaboration-related Compiler Switches
28681 GNAT has several switches that affect the elaboration model and consequently
28682 the elaboration order chosen by the binder.
28684 @geindex -gnatE (gnat)
28687 @table @asis
28689 @item @code{-gnatE}
28691 Dynamic elaboration checking mode enabled
28693 When this switch is in effect, GNAT activates the dynamic elaboration model.
28694 @end table
28696 @geindex -gnatel (gnat)
28699 @table @asis
28701 @item @code{-gnatel}
28703 Turn on info messages on generated Elaborate[_All] pragmas
28705 When this switch is in effect, GNAT will emit the following supplementary
28706 information depending on the elaboration model in effect.
28709 @itemize -
28711 @item 
28712 @emph{Dynamic model}
28714 GNAT will indicate missing @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas for
28715 all library-level scenarios within the partition.
28717 @item 
28718 @emph{Static model}
28720 GNAT will indicate all scenarios executed during elaboration. In addition,
28721 it will provide detailed traceback when an implicit @code{Elaborate} or
28722 @code{Elaborate_All} pragma is generated.
28724 @item 
28725 @emph{SPARK model}
28727 GNAT will indicate how an elaboration requirement is met by the context of
28728 a unit. This diagnostic requires compiler switch @code{-gnatd.v}.
28730 @example
28731 1. with Server; pragma Elaborate_All (Server);
28732 2. package Client with SPARK_Mode is
28733 3.    Val : constant Integer := Server.Func;
28734                                       |
28735    >>> info: call to "Func" during elaboration in SPARK
28736    >>> info: "Elaborate_All" requirement for unit "Server" met by pragma at line 1
28738 4. end Client;
28739 @end example
28740 @end itemize
28741 @end table
28743 @geindex -gnatH (gnat)
28746 @table @asis
28748 @item @code{-gnatH}
28750 Legacy elaboration checking mode enabled
28752 When this switch is in effect, GNAT will utilize the pre-18.x elaboration
28753 model.
28754 @end table
28756 @geindex -gnatJ (gnat)
28759 @table @asis
28761 @item @code{-gnatJ}
28763 Relaxed elaboration checking mode enabled
28765 When this switch is in effect, GNAT will not process certain scenarios,
28766 resulting in a more permissive elaboration model. Note that this may
28767 eliminate some diagnostics and run-time checks.
28768 @end table
28770 @geindex -gnatw.f (gnat)
28773 @table @asis
28775 @item @code{-gnatw.f}
28777 Turn on warnings for suspicious Subp'Access
28779 When this switch is in effect, GNAT will treat @code{'Access} of an entry,
28780 operator, or subprogram as a potential call to the target and issue warnings:
28782 @example
28783  1. package body Attribute_Call is
28784  2.    function Func return Integer;
28785  3.    type Func_Ptr is access function return Integer;
28786  4.
28787  5.    Ptr : constant Func_Ptr := Func'Access;
28788                                       |
28789     >>> warning: "Access" attribute of "Func" before body seen
28790     >>> warning: possible Program_Error on later references
28791     >>> warning:   body of unit "Attribute_Call" elaborated
28792     >>> warning:   "Access" of "Func" taken at line 5
28794  6.
28795  7.    function Func return Integer is
28796  8.    begin
28797  9.       ...
28798 10.    end Func;
28799 11. end Attribute_Call;
28800 @end example
28802 In the example above, the elaboration of declaration @code{Ptr} is assigned
28803 @code{Func'Access} before the body of @code{Func} has been elaborated.
28804 @end table
28806 @geindex -gnatwl (gnat)
28809 @table @asis
28811 @item @code{-gnatwl}
28813 Turn on warnings for elaboration problems
28815 When this switch is in effect, GNAT emits diagnostics in the form of warnings
28816 concerning various elaboration problems. The warnings are enabled by default.
28817 The switch is provided in case all warnings are suppressed, but elaboration
28818 warnings are still desired.
28820 @item @code{-gnatwL}
28822 Turn off warnings for elaboration problems
28824 When this switch is in effect, GNAT no longer emits any diagnostics in the
28825 form of warnings. Selective suppression of elaboration problems is possible
28826 using @code{pragma Warnings (Off)}.
28828 @example
28829  1. package body Selective_Suppression is
28830  2.    function ABE return Integer;
28831  3.
28832  4.    Val_1 : constant Integer := ABE;
28833                                    |
28834     >>> warning: cannot call "ABE" before body seen
28835     >>> warning: Program_Error will be raised at run time
28837  5.
28838  6.    pragma Warnings (Off);
28839  7.    Val_2 : constant Integer := ABE;
28840  8.    pragma Warnings (On);
28841  9.
28842 10.    function ABE return Integer is
28843 11.    begin
28844 12.       ...
28845 13.    end ABE;
28846 14. end Selective_Suppression;
28847 @end example
28849 Note that suppressing elaboration warnings does not eliminate run-time
28850 checks. The example above will still fail at run time with an ABE.
28851 @end table
28853 @node Summary of Procedures for Elaboration Control,Inspecting the Chosen Elaboration Order,Elaboration-related Compiler Switches,Elaboration Order Handling in GNAT
28854 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat summary-of-procedures-for-elaboration-control}@anchor{249}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id16}@anchor{24a}
28855 @section Summary of Procedures for Elaboration Control
28858 A programmer should first compile the program with the default options, using
28859 none of the binder or compiler switches. If the binder succeeds in finding an
28860 elaboration order, then apart from possible cases involing dispatching calls
28861 and access-to-subprogram types, the program is free of elaboration errors.
28863 If it is important for the program to be portable to compilers other than GNAT,
28864 then the programmer should use compiler switch @code{-gnatel} and consider
28865 the messages about missing or implicitly created @code{Elaborate} and
28866 @code{Elaborate_All} pragmas.
28868 If the binder reports an elaboration circularity, the programmer has several
28869 options:
28872 @itemize *
28874 @item 
28875 Ensure that elaboration warnings are enabled. This will allow the static
28876 model to output trace information of elaboration issues. The trace
28877 information could shed light on previously unforeseen dependencies, as well
28878 as their origins. Elaboration warnings are enabled with compiler switch
28879 @code{-gnatwl}.
28881 @item 
28882 Use switch @code{-gnatel} to obtain messages on generated implicit
28883 @code{Elaborate} and @code{Elaborate_All} pragmas. The trace information could
28884 indicate why a server unit must be elaborated prior to a client unit.
28886 @item 
28887 If the warnings produced by the static model indicate that a task is
28888 involved, consider the options in section @ref{245,,Resolving Task Issues}.
28890 @item 
28891 If none of the steps outlined above resolve the circularity, use a more
28892 permissive elaboration model, in the following order:
28895 @itemize -
28897 @item 
28898 Use the dynamic elaboration model, with compiler switch @code{-gnatE}.
28900 @item 
28901 Use the legacy static elaboration model, with compiler switch
28902 @code{-gnatH}.
28904 @item 
28905 Use the legacy dynamic elaboration model, with compiler switches
28906 @code{-gnatH} @code{-gnatE}.
28908 @item 
28909 Use the relaxed legacy static elaboration model, with compiler switches
28910 @code{-gnatH} @code{-gnatJ}.
28912 @item 
28913 Use the relaxed legacy dynamic elaboration model, with compiler switches
28914 @code{-gnatH} @code{-gnatJ} @code{-gnatE}.
28915 @end itemize
28916 @end itemize
28918 @node Inspecting the Chosen Elaboration Order,,Summary of Procedures for Elaboration Control,Elaboration Order Handling in GNAT
28919 @anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat inspecting-the-chosen-elaboration-order}@anchor{24b}@anchor{gnat_ugn/elaboration_order_handling_in_gnat id17}@anchor{24c}
28920 @section Inspecting the Chosen Elaboration Order
28923 To see the elaboration order chosen by the binder, inspect the contents of file
28924 @cite{b~xxx.adb}. On certain targets, this file appears as @cite{b_xxx.adb}. The
28925 elaboration order appears as a sequence of calls to @code{Elab_Body} and
28926 @code{Elab_Spec}, interspersed with assignments to @cite{Exxx} which indicates that a
28927 particular unit is elaborated. For example:
28929 @example
28930 System.Soft_Links'Elab_Body;
28931 E14 := True;
28932 System.Secondary_Stack'Elab_Body;
28933 E18 := True;
28934 System.Exception_Table'Elab_Body;
28935 E24 := True;
28936 Ada.Io_Exceptions'Elab_Spec;
28937 E67 := True;
28938 Ada.Tags'Elab_Spec;
28939 Ada.Streams'Elab_Spec;
28940 E43 := True;
28941 Interfaces.C'Elab_Spec;
28942 E69 := True;
28943 System.Finalization_Root'Elab_Spec;
28944 E60 := True;
28945 System.Os_Lib'Elab_Body;
28946 E71 := True;
28947 System.Finalization_Implementation'Elab_Spec;
28948 System.Finalization_Implementation'Elab_Body;
28949 E62 := True;
28950 Ada.Finalization'Elab_Spec;
28951 E58 := True;
28952 Ada.Finalization.List_Controller'Elab_Spec;
28953 E76 := True;
28954 System.File_Control_Block'Elab_Spec;
28955 E74 := True;
28956 System.File_Io'Elab_Body;
28957 E56 := True;
28958 Ada.Tags'Elab_Body;
28959 E45 := True;
28960 Ada.Text_Io'Elab_Spec;
28961 Ada.Text_Io'Elab_Body;
28962 E07 := True;
28963 @end example
28965 Note also binder switch @code{-l}, which outputs the chosen elaboration
28966 order and provides a more readable form of the above:
28968 @example
28969 ada (spec)
28970 interfaces (spec)
28971 system (spec)
28972 system.case_util (spec)
28973 system.case_util (body)
28974 system.concat_2 (spec)
28975 system.concat_2 (body)
28976 system.concat_3 (spec)
28977 system.concat_3 (body)
28978 system.htable (spec)
28979 system.parameters (spec)
28980 system.parameters (body)
28981 system.crtl (spec)
28982 interfaces.c_streams (spec)
28983 interfaces.c_streams (body)
28984 system.restrictions (spec)
28985 system.restrictions (body)
28986 system.standard_library (spec)
28987 system.exceptions (spec)
28988 system.exceptions (body)
28989 system.storage_elements (spec)
28990 system.storage_elements (body)
28991 system.secondary_stack (spec)
28992 system.stack_checking (spec)
28993 system.stack_checking (body)
28994 system.string_hash (spec)
28995 system.string_hash (body)
28996 system.htable (body)
28997 system.strings (spec)
28998 system.strings (body)
28999 system.traceback (spec)
29000 system.traceback (body)
29001 system.traceback_entries (spec)
29002 system.traceback_entries (body)
29003 ada.exceptions (spec)
29004 ada.exceptions.last_chance_handler (spec)
29005 system.soft_links (spec)
29006 system.soft_links (body)
29007 ada.exceptions.last_chance_handler (body)
29008 system.secondary_stack (body)
29009 system.exception_table (spec)
29010 system.exception_table (body)
29011 ada.io_exceptions (spec)
29012 ada.tags (spec)
29013 ada.streams (spec)
29014 interfaces.c (spec)
29015 interfaces.c (body)
29016 system.finalization_root (spec)
29017 system.finalization_root (body)
29018 system.memory (spec)
29019 system.memory (body)
29020 system.standard_library (body)
29021 system.os_lib (spec)
29022 system.os_lib (body)
29023 system.unsigned_types (spec)
29024 system.stream_attributes (spec)
29025 system.stream_attributes (body)
29026 system.finalization_implementation (spec)
29027 system.finalization_implementation (body)
29028 ada.finalization (spec)
29029 ada.finalization (body)
29030 ada.finalization.list_controller (spec)
29031 ada.finalization.list_controller (body)
29032 system.file_control_block (spec)
29033 system.file_io (spec)
29034 system.file_io (body)
29035 system.val_uns (spec)
29036 system.val_util (spec)
29037 system.val_util (body)
29038 system.val_uns (body)
29039 system.wch_con (spec)
29040 system.wch_con (body)
29041 system.wch_cnv (spec)
29042 system.wch_jis (spec)
29043 system.wch_jis (body)
29044 system.wch_cnv (body)
29045 system.wch_stw (spec)
29046 system.wch_stw (body)
29047 ada.tags (body)
29048 ada.exceptions (body)
29049 ada.text_io (spec)
29050 ada.text_io (body)
29051 text_io (spec)
29052 gdbstr (body)
29053 @end example
29055 @node Inline Assembler,GNU Free Documentation License,Elaboration Order Handling in GNAT,Top
29056 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler inline-assembler}@anchor{10}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler doc}@anchor{24d}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id1}@anchor{24e}
29057 @chapter Inline Assembler
29060 @geindex Inline Assembler
29062 If you need to write low-level software that interacts directly
29063 with the hardware, Ada provides two ways to incorporate assembly
29064 language code into your program.  First, you can import and invoke
29065 external routines written in assembly language, an Ada feature fully
29066 supported by GNAT.  However, for small sections of code it may be simpler
29067 or more efficient to include assembly language statements directly
29068 in your Ada source program, using the facilities of the implementation-defined
29069 package @code{System.Machine_Code}, which incorporates the gcc
29070 Inline Assembler.  The Inline Assembler approach offers a number of advantages,
29071 including the following:
29074 @itemize *
29076 @item 
29077 No need to use non-Ada tools
29079 @item 
29080 Consistent interface over different targets
29082 @item 
29083 Automatic usage of the proper calling conventions
29085 @item 
29086 Access to Ada constants and variables
29088 @item 
29089 Definition of intrinsic routines
29091 @item 
29092 Possibility of inlining a subprogram comprising assembler code
29094 @item 
29095 Code optimizer can take Inline Assembler code into account
29096 @end itemize
29098 This appendix presents a series of examples to show you how to use
29099 the Inline Assembler.  Although it focuses on the Intel x86,
29100 the general approach applies also to other processors.
29101 It is assumed that you are familiar with Ada
29102 and with assembly language programming.
29104 @menu
29105 * Basic Assembler Syntax:: 
29106 * A Simple Example of Inline Assembler:: 
29107 * Output Variables in Inline Assembler:: 
29108 * Input Variables in Inline Assembler:: 
29109 * Inlining Inline Assembler Code:: 
29110 * Other Asm Functionality:: 
29112 @end menu
29114 @node Basic Assembler Syntax,A Simple Example of Inline Assembler,,Inline Assembler
29115 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id2}@anchor{24f}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler basic-assembler-syntax}@anchor{250}
29116 @section Basic Assembler Syntax
29119 The assembler used by GNAT and gcc is based not on the Intel assembly
29120 language, but rather on a language that descends from the AT&T Unix
29121 assembler @code{as} (and which is often referred to as 'AT&T syntax').
29122 The following table summarizes the main features of @code{as} syntax
29123 and points out the differences from the Intel conventions.
29124 See the gcc @code{as} and @code{gas} (an @code{as} macro
29125 pre-processor) documentation for further information.
29128 @display
29129 @emph{Register names}@w{ }
29130 @display
29131 gcc / @code{as}: Prefix with '%'; for example @code{%eax}@w{ }
29132 Intel: No extra punctuation; for example @code{eax}@w{ }
29133 @end display
29134 @end display
29139 @display
29140 @emph{Immediate operand}@w{ }
29141 @display
29142 gcc / @code{as}: Prefix with '$'; for example @code{$4}@w{ }
29143 Intel: No extra punctuation; for example @code{4}@w{ }
29144 @end display
29145 @end display
29150 @display
29151 @emph{Address}@w{ }
29152 @display
29153 gcc / @code{as}: Prefix with '$'; for example @code{$loc}@w{ }
29154 Intel: No extra punctuation; for example @code{loc}@w{ }
29155 @end display
29156 @end display
29161 @display
29162 @emph{Memory contents}@w{ }
29163 @display
29164 gcc / @code{as}: No extra punctuation; for example @code{loc}@w{ }
29165 Intel: Square brackets; for example @code{[loc]}@w{ }
29166 @end display
29167 @end display
29172 @display
29173 @emph{Register contents}@w{ }
29174 @display
29175 gcc / @code{as}: Parentheses; for example @code{(%eax)}@w{ }
29176 Intel: Square brackets; for example @code{[eax]}@w{ }
29177 @end display
29178 @end display
29183 @display
29184 @emph{Hexadecimal numbers}@w{ }
29185 @display
29186 gcc / @code{as}: Leading '0x' (C language syntax); for example @code{0xA0}@w{ }
29187 Intel: Trailing 'h'; for example @code{A0h}@w{ }
29188 @end display
29189 @end display
29194 @display
29195 @emph{Operand size}@w{ }
29196 @display
29197 gcc / @code{as}: Explicit in op code; for example @code{movw} to move a 16-bit word@w{ }
29198 Intel: Implicit, deduced by assembler; for example @code{mov}@w{ }
29199 @end display
29200 @end display
29205 @display
29206 @emph{Instruction repetition}@w{ }
29207 @display
29208 gcc / @code{as}: Split into two lines; for example@w{ }
29209 @display
29210 @code{rep}@w{ }
29211 @code{stosl}@w{ }
29212 @end display
29213 Intel: Keep on one line; for example @code{rep stosl}@w{ }
29214 @end display
29215 @end display
29220 @display
29221 @emph{Order of operands}@w{ }
29222 @display
29223 gcc / @code{as}: Source first; for example @code{movw $4, %eax}@w{ }
29224 Intel: Destination first; for example @code{mov eax, 4}@w{ }
29225 @end display
29226 @end display
29230 @node A Simple Example of Inline Assembler,Output Variables in Inline Assembler,Basic Assembler Syntax,Inline Assembler
29231 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler a-simple-example-of-inline-assembler}@anchor{251}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id3}@anchor{252}
29232 @section A Simple Example of Inline Assembler
29235 The following example will generate a single assembly language statement,
29236 @code{nop}, which does nothing.  Despite its lack of run-time effect,
29237 the example will be useful in illustrating the basics of
29238 the Inline Assembler facility.
29240 @quotation
29242 @example
29243 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29244 procedure Nothing is
29245 begin
29246    Asm ("nop");
29247 end Nothing;
29248 @end example
29249 @end quotation
29251 @code{Asm} is a procedure declared in package @code{System.Machine_Code};
29252 here it takes one parameter, a @emph{template string} that must be a static
29253 expression and that will form the generated instruction.
29254 @code{Asm} may be regarded as a compile-time procedure that parses
29255 the template string and additional parameters (none here),
29256 from which it generates a sequence of assembly language instructions.
29258 The examples in this chapter will illustrate several of the forms
29259 for invoking @code{Asm}; a complete specification of the syntax
29260 is found in the @code{Machine_Code_Insertions} section of the
29261 @cite{GNAT Reference Manual}.
29263 Under the standard GNAT conventions, the @code{Nothing} procedure
29264 should be in a file named @code{nothing.adb}.
29265 You can build the executable in the usual way:
29267 @quotation
29269 @example
29270 $ gnatmake nothing
29271 @end example
29272 @end quotation
29274 However, the interesting aspect of this example is not its run-time behavior
29275 but rather the generated assembly code.
29276 To see this output, invoke the compiler as follows:
29278 @quotation
29280 @example
29281 $  gcc -c -S -fomit-frame-pointer -gnatp nothing.adb
29282 @end example
29283 @end quotation
29285 where the options are:
29288 @itemize *
29290 @item 
29292 @table @asis
29294 @item @code{-c}
29296 compile only (no bind or link)
29297 @end table
29299 @item 
29301 @table @asis
29303 @item @code{-S}
29305 generate assembler listing
29306 @end table
29308 @item 
29310 @table @asis
29312 @item @code{-fomit-frame-pointer}
29314 do not set up separate stack frames
29315 @end table
29317 @item 
29319 @table @asis
29321 @item @code{-gnatp}
29323 do not add runtime checks
29324 @end table
29325 @end itemize
29327 This gives a human-readable assembler version of the code. The resulting
29328 file will have the same name as the Ada source file, but with a @code{.s}
29329 extension. In our example, the file @code{nothing.s} has the following
29330 contents:
29332 @quotation
29334 @example
29335 .file "nothing.adb"
29336 gcc2_compiled.:
29337 ___gnu_compiled_ada:
29338 .text
29339    .align 4
29340 .globl __ada_nothing
29341 __ada_nothing:
29342 #APP
29343    nop
29344 #NO_APP
29345    jmp L1
29346    .align 2,0x90
29348    ret
29349 @end example
29350 @end quotation
29352 The assembly code you included is clearly indicated by
29353 the compiler, between the @code{#APP} and @code{#NO_APP}
29354 delimiters. The character before the 'APP' and 'NOAPP'
29355 can differ on different targets. For example, GNU/Linux uses '#APP' while
29356 on NT you will see '/APP'.
29358 If you make a mistake in your assembler code (such as using the
29359 wrong size modifier, or using a wrong operand for the instruction) GNAT
29360 will report this error in a temporary file, which will be deleted when
29361 the compilation is finished.  Generating an assembler file will help
29362 in such cases, since you can assemble this file separately using the
29363 @code{as} assembler that comes with gcc.
29365 Assembling the file using the command
29367 @quotation
29369 @example
29370 $ as nothing.s
29371 @end example
29372 @end quotation
29374 will give you error messages whose lines correspond to the assembler
29375 input file, so you can easily find and correct any mistakes you made.
29376 If there are no errors, @code{as} will generate an object file
29377 @code{nothing.out}.
29379 @node Output Variables in Inline Assembler,Input Variables in Inline Assembler,A Simple Example of Inline Assembler,Inline Assembler
29380 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id4}@anchor{253}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler output-variables-in-inline-assembler}@anchor{254}
29381 @section Output Variables in Inline Assembler
29384 The examples in this section, showing how to access the processor flags,
29385 illustrate how to specify the destination operands for assembly language
29386 statements.
29388 @quotation
29390 @example
29391 with Interfaces; use Interfaces;
29392 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29393 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29394 procedure Get_Flags is
29395    Flags : Unsigned_32;
29396    use ASCII;
29397 begin
29398    Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29399         "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29400         "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29401         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29402    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29403 end Get_Flags;
29404 @end example
29405 @end quotation
29407 In order to have a nicely aligned assembly listing, we have separated
29408 multiple assembler statements in the Asm template string with linefeed
29409 (ASCII.LF) and horizontal tab (ASCII.HT) characters.
29410 The resulting section of the assembly output file is:
29412 @quotation
29414 @example
29415 #APP
29416    pushfl
29417    popl %eax
29418    movl %eax, -40(%ebp)
29419 #NO_APP
29420 @end example
29421 @end quotation
29423 It would have been legal to write the Asm invocation as:
29425 @quotation
29427 @example
29428 Asm ("pushfl popl %%eax movl %%eax, %0")
29429 @end example
29430 @end quotation
29432 but in the generated assembler file, this would come out as:
29434 @quotation
29436 @example
29437 #APP
29438    pushfl popl %eax movl %eax, -40(%ebp)
29439 #NO_APP
29440 @end example
29441 @end quotation
29443 which is not so convenient for the human reader.
29445 We use Ada comments
29446 at the end of each line to explain what the assembler instructions
29447 actually do.  This is a useful convention.
29449 When writing Inline Assembler instructions, you need to precede each register
29450 and variable name with a percent sign.  Since the assembler already requires
29451 a percent sign at the beginning of a register name, you need two consecutive
29452 percent signs for such names in the Asm template string, thus @code{%%eax}.
29453 In the generated assembly code, one of the percent signs will be stripped off.
29455 Names such as @code{%0}, @code{%1}, @code{%2}, etc., denote input or output
29456 variables: operands you later define using @code{Input} or @code{Output}
29457 parameters to @code{Asm}.
29458 An output variable is illustrated in
29459 the third statement in the Asm template string:
29461 @quotation
29463 @example
29464 movl %%eax, %0
29465 @end example
29466 @end quotation
29468 The intent is to store the contents of the eax register in a variable that can
29469 be accessed in Ada.  Simply writing @code{movl %%eax, Flags} would not
29470 necessarily work, since the compiler might optimize by using a register
29471 to hold Flags, and the expansion of the @code{movl} instruction would not be
29472 aware of this optimization.  The solution is not to store the result directly
29473 but rather to advise the compiler to choose the correct operand form;
29474 that is the purpose of the @code{%0} output variable.
29476 Information about the output variable is supplied in the @code{Outputs}
29477 parameter to @code{Asm}:
29479 @quotation
29481 @example
29482 Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29483 @end example
29484 @end quotation
29486 The output is defined by the @code{Asm_Output} attribute of the target type;
29487 the general format is
29489 @quotation
29491 @example
29492 Type'Asm_Output (constraint_string, variable_name)
29493 @end example
29494 @end quotation
29496 The constraint string directs the compiler how
29497 to store/access the associated variable.  In the example
29499 @quotation
29501 @example
29502 Unsigned_32'Asm_Output ("=m", Flags);
29503 @end example
29504 @end quotation
29506 the @code{"m"} (memory) constraint tells the compiler that the variable
29507 @code{Flags} should be stored in a memory variable, thus preventing
29508 the optimizer from keeping it in a register.  In contrast,
29510 @quotation
29512 @example
29513 Unsigned_32'Asm_Output ("=r", Flags);
29514 @end example
29515 @end quotation
29517 uses the @code{"r"} (register) constraint, telling the compiler to
29518 store the variable in a register.
29520 If the constraint is preceded by the equal character '=', it tells
29521 the compiler that the variable will be used to store data into it.
29523 In the @code{Get_Flags} example, we used the @code{"g"} (global) constraint,
29524 allowing the optimizer to choose whatever it deems best.
29526 There are a fairly large number of constraints, but the ones that are
29527 most useful (for the Intel x86 processor) are the following:
29529 @quotation
29532 @multitable {xxxxxxxx} {xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx} 
29533 @item
29535 @emph{=}
29537 @tab
29539 output constraint
29541 @item
29543 @emph{g}
29545 @tab
29547 global (i.e., can be stored anywhere)
29549 @item
29551 @emph{m}
29553 @tab
29555 in memory
29557 @item
29559 @emph{I}
29561 @tab
29563 a constant
29565 @item
29567 @emph{a}
29569 @tab
29571 use eax
29573 @item
29575 @emph{b}
29577 @tab
29579 use ebx
29581 @item
29583 @emph{c}
29585 @tab
29587 use ecx
29589 @item
29591 @emph{d}
29593 @tab
29595 use edx
29597 @item
29599 @emph{S}
29601 @tab
29603 use esi
29605 @item
29607 @emph{D}
29609 @tab
29611 use edi
29613 @item
29615 @emph{r}
29617 @tab
29619 use one of eax, ebx, ecx or edx
29621 @item
29623 @emph{q}
29625 @tab
29627 use one of eax, ebx, ecx, edx, esi or edi
29629 @end multitable
29631 @end quotation
29633 The full set of constraints is described in the gcc and @code{as}
29634 documentation; note that it is possible to combine certain constraints
29635 in one constraint string.
29637 You specify the association of an output variable with an assembler operand
29638 through the @code{%@emph{n}} notation, where @emph{n} is a non-negative
29639 integer.  Thus in
29641 @quotation
29643 @example
29644 Asm ("pushfl"          & LF & HT & -- push flags on stack
29645      "popl %%eax"      & LF & HT & -- load eax with flags
29646      "movl %%eax, %0",             -- store flags in variable
29647      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29648 @end example
29649 @end quotation
29651 @code{%0} will be replaced in the expanded code by the appropriate operand,
29652 whatever
29653 the compiler decided for the @code{Flags} variable.
29655 In general, you may have any number of output variables:
29658 @itemize *
29660 @item 
29661 Count the operands starting at 0; thus @code{%0}, @code{%1}, etc.
29663 @item 
29664 Specify the @code{Outputs} parameter as a parenthesized comma-separated list
29665 of @code{Asm_Output} attributes
29666 @end itemize
29668 For example:
29670 @quotation
29672 @example
29673 Asm ("movl %%eax, %0" & LF & HT &
29674      "movl %%ebx, %1" & LF & HT &
29675      "movl %%ecx, %2",
29676      Outputs => (Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_A),   --  %0 = Var_A
29677                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_B),   --  %1 = Var_B
29678                  Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_C))); --  %2 = Var_C
29679 @end example
29680 @end quotation
29682 where @code{Var_A}, @code{Var_B}, and @code{Var_C} are variables
29683 in the Ada program.
29685 As a variation on the @code{Get_Flags} example, we can use the constraints
29686 string to direct the compiler to store the eax register into the @code{Flags}
29687 variable, instead of including the store instruction explicitly in the
29688 @code{Asm} template string:
29690 @quotation
29692 @example
29693 with Interfaces; use Interfaces;
29694 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29695 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29696 procedure Get_Flags_2 is
29697    Flags : Unsigned_32;
29698    use ASCII;
29699 begin
29700    Asm ("pushfl"      & LF & HT & -- push flags on stack
29701         "popl %%eax",             -- save flags in eax
29702         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Flags));
29703    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29704 end Get_Flags_2;
29705 @end example
29706 @end quotation
29708 The @code{"a"} constraint tells the compiler that the @code{Flags}
29709 variable will come from the eax register. Here is the resulting code:
29711 @quotation
29713 @example
29714 #APP
29715    pushfl
29716    popl %eax
29717 #NO_APP
29718    movl %eax,-40(%ebp)
29719 @end example
29720 @end quotation
29722 The compiler generated the store of eax into Flags after
29723 expanding the assembler code.
29725 Actually, there was no need to pop the flags into the eax register;
29726 more simply, we could just pop the flags directly into the program variable:
29728 @quotation
29730 @example
29731 with Interfaces; use Interfaces;
29732 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29733 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29734 procedure Get_Flags_3 is
29735    Flags : Unsigned_32;
29736    use ASCII;
29737 begin
29738    Asm ("pushfl"  & LF & HT & -- push flags on stack
29739         "pop %0",             -- save flags in Flags
29740         Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Flags));
29741    Put_Line ("Flags register:" & Flags'Img);
29742 end Get_Flags_3;
29743 @end example
29744 @end quotation
29746 @node Input Variables in Inline Assembler,Inlining Inline Assembler Code,Output Variables in Inline Assembler,Inline Assembler
29747 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id5}@anchor{255}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler input-variables-in-inline-assembler}@anchor{256}
29748 @section Input Variables in Inline Assembler
29751 The example in this section illustrates how to specify the source operands
29752 for assembly language statements.
29753 The program simply increments its input value by 1:
29755 @quotation
29757 @example
29758 with Interfaces; use Interfaces;
29759 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29760 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29761 procedure Increment is
29763    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29764       Result : Unsigned_32;
29765    begin
29766       Asm ("incl %0",
29767            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result),
29768            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value));
29769       return Result;
29770    end Incr;
29772    Value : Unsigned_32;
29774 begin
29775    Value := 5;
29776    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29777    Value := Incr (Value);
29778   Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29779 end Increment;
29780 @end example
29781 @end quotation
29783 The @code{Outputs} parameter to @code{Asm} specifies
29784 that the result will be in the eax register and that it is to be stored
29785 in the @code{Result} variable.
29787 The @code{Inputs} parameter looks much like the @code{Outputs} parameter,
29788 but with an @code{Asm_Input} attribute.
29789 The @code{"="} constraint, indicating an output value, is not present.
29791 You can have multiple input variables, in the same way that you can have more
29792 than one output variable.
29794 The parameter count (%0, %1) etc, still starts at the first output statement,
29795 and continues with the input statements.
29797 Just as the @code{Outputs} parameter causes the register to be stored into the
29798 target variable after execution of the assembler statements, so does the
29799 @code{Inputs} parameter cause its variable to be loaded into the register
29800 before execution of the assembler statements.
29802 Thus the effect of the @code{Asm} invocation is:
29805 @itemize *
29807 @item 
29808 load the 32-bit value of @code{Value} into eax
29810 @item 
29811 execute the @code{incl %eax} instruction
29813 @item 
29814 store the contents of eax into the @code{Result} variable
29815 @end itemize
29817 The resulting assembler file (with @code{-O2} optimization) contains:
29819 @quotation
29821 @example
29822 _increment__incr.1:
29823    subl $4,%esp
29824    movl 8(%esp),%eax
29825 #APP
29826    incl %eax
29827 #NO_APP
29828    movl %eax,%edx
29829    movl %ecx,(%esp)
29830    addl $4,%esp
29831    ret
29832 @end example
29833 @end quotation
29835 @node Inlining Inline Assembler Code,Other Asm Functionality,Input Variables in Inline Assembler,Inline Assembler
29836 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler id6}@anchor{257}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler inlining-inline-assembler-code}@anchor{258}
29837 @section Inlining Inline Assembler Code
29840 For a short subprogram such as the @code{Incr} function in the previous
29841 section, the overhead of the call and return (creating / deleting the stack
29842 frame) can be significant, compared to the amount of code in the subprogram
29843 body.  A solution is to apply Ada's @code{Inline} pragma to the subprogram,
29844 which directs the compiler to expand invocations of the subprogram at the
29845 point(s) of call, instead of setting up a stack frame for out-of-line calls.
29846 Here is the resulting program:
29848 @quotation
29850 @example
29851 with Interfaces; use Interfaces;
29852 with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
29853 with System.Machine_Code; use System.Machine_Code;
29854 procedure Increment_2 is
29856    function Incr (Value : Unsigned_32) return Unsigned_32 is
29857       Result : Unsigned_32;
29858    begin
29859       Asm ("incl %0",
29860            Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=a", Result),
29861            Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input ("a", Value));
29862       return Result;
29863    end Incr;
29864    pragma Inline (Increment);
29866    Value : Unsigned_32;
29868 begin
29869    Value := 5;
29870    Put_Line ("Value before is" & Value'Img);
29871    Value := Increment (Value);
29872    Put_Line ("Value after is" & Value'Img);
29873 end Increment_2;
29874 @end example
29875 @end quotation
29877 Compile the program with both optimization (@code{-O2}) and inlining
29878 (@code{-gnatn}) enabled.
29880 The @code{Incr} function is still compiled as usual, but at the
29881 point in @code{Increment} where our function used to be called:
29883 @quotation
29885 @example
29886 pushl %edi
29887 call _increment__incr.1
29888 @end example
29889 @end quotation
29891 the code for the function body directly appears:
29893 @quotation
29895 @example
29896 movl %esi,%eax
29897 #APP
29898    incl %eax
29899 #NO_APP
29900    movl %eax,%edx
29901 @end example
29902 @end quotation
29904 thus saving the overhead of stack frame setup and an out-of-line call.
29906 @node Other Asm Functionality,,Inlining Inline Assembler Code,Inline Assembler
29907 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler other-asm-functionality}@anchor{259}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id7}@anchor{25a}
29908 @section Other @code{Asm} Functionality
29911 This section describes two important parameters to the @code{Asm}
29912 procedure: @code{Clobber}, which identifies register usage;
29913 and @code{Volatile}, which inhibits unwanted optimizations.
29915 @menu
29916 * The Clobber Parameter:: 
29917 * The Volatile Parameter:: 
29919 @end menu
29921 @node The Clobber Parameter,The Volatile Parameter,,Other Asm Functionality
29922 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler the-clobber-parameter}@anchor{25b}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id8}@anchor{25c}
29923 @subsection The @code{Clobber} Parameter
29926 One of the dangers of intermixing assembly language and a compiled language
29927 such as Ada is that the compiler needs to be aware of which registers are
29928 being used by the assembly code.  In some cases, such as the earlier examples,
29929 the constraint string is sufficient to indicate register usage (e.g.,
29930 @code{"a"} for
29931 the eax register).  But more generally, the compiler needs an explicit
29932 identification of the registers that are used by the Inline Assembly
29933 statements.
29935 Using a register that the compiler doesn't know about
29936 could be a side effect of an instruction (like @code{mull}
29937 storing its result in both eax and edx).
29938 It can also arise from explicit register usage in your
29939 assembly code; for example:
29941 @quotation
29943 @example
29944 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29945      "movl %%ebx, %1",
29946      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29947      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In));
29948 @end example
29949 @end quotation
29951 where the compiler (since it does not analyze the @code{Asm} template string)
29952 does not know you are using the ebx register.
29954 In such cases you need to supply the @code{Clobber} parameter to @code{Asm},
29955 to identify the registers that will be used by your assembly code:
29957 @quotation
29959 @example
29960 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
29961      "movl %%ebx, %1",
29962      Outputs => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
29963      Inputs  => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
29964      Clobber => "ebx");
29965 @end example
29966 @end quotation
29968 The Clobber parameter is a static string expression specifying the
29969 register(s) you are using.  Note that register names are @emph{not} prefixed
29970 by a percent sign. Also, if more than one register is used then their names
29971 are separated by commas; e.g., @code{"eax, ebx"}
29973 The @code{Clobber} parameter has several additional uses:
29976 @itemize *
29978 @item 
29979 Use 'register' name @code{cc} to indicate that flags might have changed
29981 @item 
29982 Use 'register' name @code{memory} if you changed a memory location
29983 @end itemize
29985 @node The Volatile Parameter,,The Clobber Parameter,Other Asm Functionality
29986 @anchor{gnat_ugn/inline_assembler the-volatile-parameter}@anchor{25d}@anchor{gnat_ugn/inline_assembler id9}@anchor{25e}
29987 @subsection The @code{Volatile} Parameter
29990 @geindex Volatile parameter
29992 Compiler optimizations in the presence of Inline Assembler may sometimes have
29993 unwanted effects.  For example, when an @code{Asm} invocation with an input
29994 variable is inside a loop, the compiler might move the loading of the input
29995 variable outside the loop, regarding it as a one-time initialization.
29997 If this effect is not desired, you can disable such optimizations by setting
29998 the @code{Volatile} parameter to @code{True}; for example:
30000 @quotation
30002 @example
30003 Asm ("movl %0, %%ebx" & LF & HT &
30004      "movl %%ebx, %1",
30005      Outputs  => Unsigned_32'Asm_Output ("=g", Var_Out),
30006      Inputs   => Unsigned_32'Asm_Input  ("g", Var_In),
30007      Clobber  => "ebx",
30008      Volatile => True);
30009 @end example
30010 @end quotation
30012 By default, @code{Volatile} is set to @code{False} unless there is no
30013 @code{Outputs} parameter.
30015 Although setting @code{Volatile} to @code{True} prevents unwanted
30016 optimizations, it will also disable other optimizations that might be
30017 important for efficiency. In general, you should set @code{Volatile}
30018 to @code{True} only if the compiler's optimizations have created
30019 problems.
30021 @node GNU Free Documentation License,Index,Inline Assembler,Top
30022 @anchor{share/gnu_free_documentation_license gnu-fdl}@anchor{1}@anchor{share/gnu_free_documentation_license doc}@anchor{25f}@anchor{share/gnu_free_documentation_license gnu-free-documentation-license}@anchor{260}
30023 @chapter GNU Free Documentation License
30026 Version 1.3, 3 November 2008
30028 Copyright  2000, 2001, 2002, 2007, 2008  Free Software Foundation, Inc
30029 @indicateurl{http://fsf.org/}
30031 Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies of this
30032 license document, but changing it is not allowed.
30034 @strong{Preamble}
30036 The purpose of this License is to make a manual, textbook, or other
30037 functional and useful document "free" in the sense of freedom: to
30038 assure everyone the effective freedom to copy and redistribute it,
30039 with or without modifying it, either commercially or noncommercially.
30040 Secondarily, this License preserves for the author and publisher a way
30041 to get credit for their work, while not being considered responsible
30042 for modifications made by others.
30044 This License is a kind of "copyleft", which means that derivative
30045 works of the document must themselves be free in the same sense.  It
30046 complements the GNU General Public License, which is a copyleft
30047 license designed for free software.
30049 We have designed this License in order to use it for manuals for free
30050 software, because free software needs free documentation: a free
30051 program should come with manuals providing the same freedoms that the
30052 software does.  But this License is not limited to software manuals;
30053 it can be used for any textual work, regardless of subject matter or
30054 whether it is published as a printed book.  We recommend this License
30055 principally for works whose purpose is instruction or reference.
30057 @strong{1. APPLICABILITY AND DEFINITIONS}
30059 This License applies to any manual or other work, in any medium, that
30060 contains a notice placed by the copyright holder saying it can be
30061 distributed under the terms of this License.  Such a notice grants a
30062 world-wide, royalty-free license, unlimited in duration, to use that
30063 work under the conditions stated herein.  The @strong{Document}, below,
30064 refers to any such manual or work.  Any member of the public is a
30065 licensee, and is addressed as "@strong{you}".  You accept the license if you
30066 copy, modify or distribute the work in a way requiring permission
30067 under copyright law.
30069 A "@strong{Modified Version}" of the Document means any work containing the
30070 Document or a portion of it, either copied verbatim, or with
30071 modifications and/or translated into another language.
30073 A "@strong{Secondary Section}" is a named appendix or a front-matter section of
30074 the Document that deals exclusively with the relationship of the
30075 publishers or authors of the Document to the Document's overall subject
30076 (or to related matters) and contains nothing that could fall directly
30077 within that overall subject.  (Thus, if the Document is in part a
30078 textbook of mathematics, a Secondary Section may not explain any
30079 mathematics.)  The relationship could be a matter of historical
30080 connection with the subject or with related matters, or of legal,
30081 commercial, philosophical, ethical or political position regarding
30082 them.
30084 The "@strong{Invariant Sections}" are certain Secondary Sections whose titles
30085 are designated, as being those of Invariant Sections, in the notice
30086 that says that the Document is released under this License.  If a
30087 section does not fit the above definition of Secondary then it is not
30088 allowed to be designated as Invariant.  The Document may contain zero
30089 Invariant Sections.  If the Document does not identify any Invariant
30090 Sections then there are none.
30092 The "@strong{Cover Texts}" are certain short passages of text that are listed,
30093 as Front-Cover Texts or Back-Cover Texts, in the notice that says that
30094 the Document is released under this License.  A Front-Cover Text may
30095 be at most 5 words, and a Back-Cover Text may be at most 25 words.
30097 A "@strong{Transparent}" copy of the Document means a machine-readable copy,
30098 represented in a format whose specification is available to the
30099 general public, that is suitable for revising the document
30100 straightforwardly with generic text editors or (for images composed of
30101 pixels) generic paint programs or (for drawings) some widely available
30102 drawing editor, and that is suitable for input to text formatters or
30103 for automatic translation to a variety of formats suitable for input
30104 to text formatters.  A copy made in an otherwise Transparent file
30105 format whose markup, or absence of markup, has been arranged to thwart
30106 or discourage subsequent modification by readers is not Transparent.
30107 An image format is not Transparent if used for any substantial amount
30108 of text.  A copy that is not "Transparent" is called @strong{Opaque}.
30110 Examples of suitable formats for Transparent copies include plain
30111 ASCII without markup, Texinfo input format, LaTeX input format, SGML
30112 or XML using a publicly available DTD, and standard-conforming simple
30113 HTML, PostScript or PDF designed for human modification.  Examples of
30114 transparent image formats include PNG, XCF and JPG.  Opaque formats
30115 include proprietary formats that can be read and edited only by
30116 proprietary word processors, SGML or XML for which the DTD and/or
30117 processing tools are not generally available, and the
30118 machine-generated HTML, PostScript or PDF produced by some word
30119 processors for output purposes only.
30121 The "@strong{Title Page}" means, for a printed book, the title page itself,
30122 plus such following pages as are needed to hold, legibly, the material
30123 this License requires to appear in the title page.  For works in
30124 formats which do not have any title page as such, "Title Page" means
30125 the text near the most prominent appearance of the work's title,
30126 preceding the beginning of the body of the text.
30128 The "@strong{publisher}" means any person or entity that distributes
30129 copies of the Document to the public.
30131 A section "@strong{Entitled XYZ}" means a named subunit of the Document whose
30132 title either is precisely XYZ or contains XYZ in parentheses following
30133 text that translates XYZ in another language.  (Here XYZ stands for a
30134 specific section name mentioned below, such as "@strong{Acknowledgements}",
30135 "@strong{Dedications}", "@strong{Endorsements}", or "@strong{History}".)
30136 To "@strong{Preserve the Title}"
30137 of such a section when you modify the Document means that it remains a
30138 section "Entitled XYZ" according to this definition.
30140 The Document may include Warranty Disclaimers next to the notice which
30141 states that this License applies to the Document.  These Warranty
30142 Disclaimers are considered to be included by reference in this
30143 License, but only as regards disclaiming warranties: any other
30144 implication that these Warranty Disclaimers may have is void and has
30145 no effect on the meaning of this License.
30147 @strong{2. VERBATIM COPYING}
30149 You may copy and distribute the Document in any medium, either
30150 commercially or noncommercially, provided that this License, the
30151 copyright notices, and the license notice saying this License applies
30152 to the Document are reproduced in all copies, and that you add no other
30153 conditions whatsoever to those of this License.  You may not use
30154 technical measures to obstruct or control the reading or further
30155 copying of the copies you make or distribute.  However, you may accept
30156 compensation in exchange for copies.  If you distribute a large enough
30157 number of copies you must also follow the conditions in section 3.
30159 You may also lend copies, under the same conditions stated above, and
30160 you may publicly display copies.
30162 @strong{3. COPYING IN QUANTITY}
30164 If you publish printed copies (or copies in media that commonly have
30165 printed covers) of the Document, numbering more than 100, and the
30166 Document's license notice requires Cover Texts, you must enclose the
30167 copies in covers that carry, clearly and legibly, all these Cover
30168 Texts: Front-Cover Texts on the front cover, and Back-Cover Texts on
30169 the back cover.  Both covers must also clearly and legibly identify
30170 you as the publisher of these copies.  The front cover must present
30171 the full title with all words of the title equally prominent and
30172 visible.  You may add other material on the covers in addition.
30173 Copying with changes limited to the covers, as long as they preserve
30174 the title of the Document and satisfy these conditions, can be treated
30175 as verbatim copying in other respects.
30177 If the required texts for either cover are too voluminous to fit
30178 legibly, you should put the first ones listed (as many as fit
30179 reasonably) on the actual cover, and continue the rest onto adjacent
30180 pages.
30182 If you publish or distribute Opaque copies of the Document numbering
30183 more than 100, you must either include a machine-readable Transparent
30184 copy along with each Opaque copy, or state in or with each Opaque copy
30185 a computer-network location from which the general network-using
30186 public has access to download using public-standard network protocols
30187 a complete Transparent copy of the Document, free of added material.
30188 If you use the latter option, you must take reasonably prudent steps,
30189 when you begin distribution of Opaque copies in quantity, to ensure
30190 that this Transparent copy will remain thus accessible at the stated
30191 location until at least one year after the last time you distribute an
30192 Opaque copy (directly or through your agents or retailers) of that
30193 edition to the public.
30195 It is requested, but not required, that you contact the authors of the
30196 Document well before redistributing any large number of copies, to give
30197 them a chance to provide you with an updated version of the Document.
30199 @strong{4. MODIFICATIONS}
30201 You may copy and distribute a Modified Version of the Document under
30202 the conditions of sections 2 and 3 above, provided that you release
30203 the Modified Version under precisely this License, with the Modified
30204 Version filling the role of the Document, thus licensing distribution
30205 and modification of the Modified Version to whoever possesses a copy
30206 of it.  In addition, you must do these things in the Modified Version:
30209 @enumerate A
30211 @item 
30212 Use in the Title Page (and on the covers, if any) a title distinct
30213 from that of the Document, and from those of previous versions
30214 (which should, if there were any, be listed in the History section
30215 of the Document).  You may use the same title as a previous version
30216 if the original publisher of that version gives permission.
30218 @item 
30219 List on the Title Page, as authors, one or more persons or entities
30220 responsible for authorship of the modifications in the Modified
30221 Version, together with at least five of the principal authors of the
30222 Document (all of its principal authors, if it has fewer than five),
30223 unless they release you from this requirement.
30225 @item 
30226 State on the Title page the name of the publisher of the
30227 Modified Version, as the publisher.
30229 @item 
30230 Preserve all the copyright notices of the Document.
30232 @item 
30233 Add an appropriate copyright notice for your modifications
30234 adjacent to the other copyright notices.
30236 @item 
30237 Include, immediately after the copyright notices, a license notice
30238 giving the public permission to use the Modified Version under the
30239 terms of this License, in the form shown in the Addendum below.
30241 @item 
30242 Preserve in that license notice the full lists of Invariant Sections
30243 and required Cover Texts given in the Document's license notice.
30245 @item 
30246 Include an unaltered copy of this License.
30248 @item 
30249 Preserve the section Entitled "History", Preserve its Title, and add
30250 to it an item stating at least the title, year, new authors, and
30251 publisher of the Modified Version as given on the Title Page.  If
30252 there is no section Entitled "History" in the Document, create one
30253 stating the title, year, authors, and publisher of the Document as
30254 given on its Title Page, then add an item describing the Modified
30255 Version as stated in the previous sentence.
30257 @item 
30258 Preserve the network location, if any, given in the Document for
30259 public access to a Transparent copy of the Document, and likewise
30260 the network locations given in the Document for previous versions
30261 it was based on.  These may be placed in the "History" section.
30262 You may omit a network location for a work that was published at
30263 least four years before the Document itself, or if the original
30264 publisher of the version it refers to gives permission.
30266 @item 
30267 For any section Entitled "Acknowledgements" or "Dedications",
30268 Preserve the Title of the section, and preserve in the section all
30269 the substance and tone of each of the contributor acknowledgements
30270 and/or dedications given therein.
30272 @item 
30273 Preserve all the Invariant Sections of the Document,
30274 unaltered in their text and in their titles.  Section numbers
30275 or the equivalent are not considered part of the section titles.
30277 @item 
30278 Delete any section Entitled "Endorsements".  Such a section
30279 may not be included in the Modified Version.
30281 @item 
30282 Do not retitle any existing section to be Entitled "Endorsements"
30283 or to conflict in title with any Invariant Section.
30285 @item 
30286 Preserve any Warranty Disclaimers.
30287 @end enumerate
30289 If the Modified Version includes new front-matter sections or
30290 appendices that qualify as Secondary Sections and contain no material
30291 copied from the Document, you may at your option designate some or all
30292 of these sections as invariant.  To do this, add their titles to the
30293 list of Invariant Sections in the Modified Version's license notice.
30294 These titles must be distinct from any other section titles.
30296 You may add a section Entitled "Endorsements", provided it contains
30297 nothing but endorsements of your Modified Version by various
30298 parties---for example, statements of peer review or that the text has
30299 been approved by an organization as the authoritative definition of a
30300 standard.
30302 You may add a passage of up to five words as a Front-Cover Text, and a
30303 passage of up to 25 words as a Back-Cover Text, to the end of the list
30304 of Cover Texts in the Modified Version.  Only one passage of
30305 Front-Cover Text and one of Back-Cover Text may be added by (or
30306 through arrangements made by) any one entity.  If the Document already
30307 includes a cover text for the same cover, previously added by you or
30308 by arrangement made by the same entity you are acting on behalf of,
30309 you may not add another; but you may replace the old one, on explicit
30310 permission from the previous publisher that added the old one.
30312 The author(s) and publisher(s) of the Document do not by this License
30313 give permission to use their names for publicity for or to assert or
30314 imply endorsement of any Modified Version.
30316 @strong{5. COMBINING DOCUMENTS}
30318 You may combine the Document with other documents released under this
30319 License, under the terms defined in section 4 above for modified
30320 versions, provided that you include in the combination all of the
30321 Invariant Sections of all of the original documents, unmodified, and
30322 list them all as Invariant Sections of your combined work in its
30323 license notice, and that you preserve all their Warranty Disclaimers.
30325 The combined work need only contain one copy of this License, and
30326 multiple identical Invariant Sections may be replaced with a single
30327 copy.  If there are multiple Invariant Sections with the same name but
30328 different contents, make the title of each such section unique by
30329 adding at the end of it, in parentheses, the name of the original
30330 author or publisher of that section if known, or else a unique number.
30331 Make the same adjustment to the section titles in the list of
30332 Invariant Sections in the license notice of the combined work.
30334 In the combination, you must combine any sections Entitled "History"
30335 in the various original documents, forming one section Entitled
30336 "History"; likewise combine any sections Entitled "Acknowledgements",
30337 and any sections Entitled "Dedications".  You must delete all sections
30338 Entitled "Endorsements".
30340 @strong{6. COLLECTIONS OF DOCUMENTS}
30342 You may make a collection consisting of the Document and other documents
30343 released under this License, and replace the individual copies of this
30344 License in the various documents with a single copy that is included in
30345 the collection, provided that you follow the rules of this License for
30346 verbatim copying of each of the documents in all other respects.
30348 You may extract a single document from such a collection, and distribute
30349 it individually under this License, provided you insert a copy of this
30350 License into the extracted document, and follow this License in all
30351 other respects regarding verbatim copying of that document.
30353 @strong{7. AGGREGATION WITH INDEPENDENT WORKS}
30355 A compilation of the Document or its derivatives with other separate
30356 and independent documents or works, in or on a volume of a storage or
30357 distribution medium, is called an "aggregate" if the copyright
30358 resulting from the compilation is not used to limit the legal rights
30359 of the compilation's users beyond what the individual works permit.
30360 When the Document is included in an aggregate, this License does not
30361 apply to the other works in the aggregate which are not themselves
30362 derivative works of the Document.
30364 If the Cover Text requirement of section 3 is applicable to these
30365 copies of the Document, then if the Document is less than one half of
30366 the entire aggregate, the Document's Cover Texts may be placed on
30367 covers that bracket the Document within the aggregate, or the
30368 electronic equivalent of covers if the Document is in electronic form.
30369 Otherwise they must appear on printed covers that bracket the whole
30370 aggregate.
30372 @strong{8. TRANSLATION}
30374 Translation is considered a kind of modification, so you may
30375 distribute translations of the Document under the terms of section 4.
30376 Replacing Invariant Sections with translations requires special
30377 permission from their copyright holders, but you may include
30378 translations of some or all Invariant Sections in addition to the
30379 original versions of these Invariant Sections.  You may include a
30380 translation of this License, and all the license notices in the
30381 Document, and any Warranty Disclaimers, provided that you also include
30382 the original English version of this License and the original versions
30383 of those notices and disclaimers.  In case of a disagreement between
30384 the translation and the original version of this License or a notice
30385 or disclaimer, the original version will prevail.
30387 If a section in the Document is Entitled "Acknowledgements",
30388 "Dedications", or "History", the requirement (section 4) to Preserve
30389 its Title (section 1) will typically require changing the actual
30390 title.
30392 @strong{9. TERMINATION}
30394 You may not copy, modify, sublicense, or distribute the Document
30395 except as expressly provided under this License.  Any attempt
30396 otherwise to copy, modify, sublicense, or distribute it is void, and
30397 will automatically terminate your rights under this License.
30399 However, if you cease all violation of this License, then your license
30400 from a particular copyright holder is reinstated (a) provisionally,
30401 unless and until the copyright holder explicitly and finally
30402 terminates your license, and (b) permanently, if the copyright holder
30403 fails to notify you of the violation by some reasonable means prior to
30404 60 days after the cessation.
30406 Moreover, your license from a particular copyright holder is
30407 reinstated permanently if the copyright holder notifies you of the
30408 violation by some reasonable means, this is the first time you have
30409 received notice of violation of this License (for any work) from that
30410 copyright holder, and you cure the violation prior to 30 days after
30411 your receipt of the notice.
30413 Termination of your rights under this section does not terminate the
30414 licenses of parties who have received copies or rights from you under
30415 this License.  If your rights have been terminated and not permanently
30416 reinstated, receipt of a copy of some or all of the same material does
30417 not give you any rights to use it.
30419 @strong{10. FUTURE REVISIONS OF THIS LICENSE}
30421 The Free Software Foundation may publish new, revised versions
30422 of the GNU Free Documentation License from time to time.  Such new
30423 versions will be similar in spirit to the present version, but may
30424 differ in detail to address new problems or concerns.  See
30425 @indicateurl{http://www.gnu.org/copyleft/}.
30427 Each version of the License is given a distinguishing version number.
30428 If the Document specifies that a particular numbered version of this
30429 License "or any later version" applies to it, you have the option of
30430 following the terms and conditions either of that specified version or
30431 of any later version that has been published (not as a draft) by the
30432 Free Software Foundation.  If the Document does not specify a version
30433 number of this License, you may choose any version ever published (not
30434 as a draft) by the Free Software Foundation.  If the Document
30435 specifies that a proxy can decide which future versions of this
30436 License can be used, that proxy's public statement of acceptance of a
30437 version permanently authorizes you to choose that version for the
30438 Document.
30440 @strong{11. RELICENSING}
30442 "Massive Multiauthor Collaboration Site" (or "MMC Site") means any
30443 World Wide Web server that publishes copyrightable works and also
30444 provides prominent facilities for anybody to edit those works.  A
30445 public wiki that anybody can edit is an example of such a server.  A
30446 "Massive Multiauthor Collaboration" (or "MMC") contained in the
30447 site means any set of copyrightable works thus published on the MMC
30448 site.
30450 "CC-BY-SA" means the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0
30451 license published by Creative Commons Corporation, a not-for-profit
30452 corporation with a principal place of business in San Francisco,
30453 California, as well as future copyleft versions of that license
30454 published by that same organization.
30456 "Incorporate" means to publish or republish a Document, in whole or
30457 in part, as part of another Document.
30459 An MMC is "eligible for relicensing" if it is licensed under this
30460 License, and if all works that were first published under this License
30461 somewhere other than this MMC, and subsequently incorporated in whole
30462 or in part into the MMC, (1) had no cover texts or invariant sections,
30463 and (2) were thus incorporated prior to November 1, 2008.
30465 The operator of an MMC Site may republish an MMC contained in the site
30466 under CC-BY-SA on the same site at any time before August 1, 2009,
30467 provided the MMC is eligible for relicensing.
30469 @strong{ADDENDUM: How to use this License for your documents}
30471 To use this License in a document you have written, include a copy of
30472 the License in the document and put the following copyright and
30473 license notices just after the title page:
30475 @quotation
30477 Copyright © YEAR  YOUR NAME.
30478 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
30479 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3
30480 or any later version published by the Free Software Foundation;
30481 with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and no Back-Cover Texts.
30482 A copy of the license is included in the section entitled "GNU
30483 Free Documentation License".
30484 @end quotation
30486 If you have Invariant Sections, Front-Cover Texts and Back-Cover Texts,
30487 replace the "with ... Texts." line with this:
30489 @quotation
30491 with the Invariant Sections being LIST THEIR TITLES, with the
30492 Front-Cover Texts being LIST, and with the Back-Cover Texts being LIST.
30493 @end quotation
30495 If you have Invariant Sections without Cover Texts, or some other
30496 combination of the three, merge those two alternatives to suit the
30497 situation.
30499 If your document contains nontrivial examples of program code, we
30500 recommend releasing these examples in parallel under your choice of
30501 free software license, such as the GNU General Public License,
30502 to permit their use in free software.
30504 @node Index,,GNU Free Documentation License,Top
30505 @unnumbered Index
30508 @printindex ge
30510 @anchor{de}@w{                              }
30511 @anchor{gnat_ugn/gnat_utility_programs switches-related-to-project-files}@w{                              }
30513 @c %**end of body
30514 @bye