Ada 编程/错误

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一些语言特性经常被误解，导致常见的编程错误、性能下降和可移植性问题。以下这些 Ada 语言的错误用法，经常出现在 Ada 初学者编写的代码中。

pragma Atomic & Volatile

使用 原子 或 易变 变量进行 任务处理 几乎总是错误的。 当一个对象是原子的，它仅仅意味着它将以原子方式从内存中读取或写入。编译器不会在访问该对象时生成原子指令或内存屏障，它只会

• 检查体系结构是否保证原子内存加载和存储，
• 禁止一些编译器优化，例如对对象的重新排序或抑制冗余访问。

例如，以下代码，其中A是一个原子对象，可能会被误解

A := A + 1;  -- Not an atomic increment!

编译器不会（并且根据标准不允许）生成原子增量指令来直接从内存中增量并更新变量A。 这是编译器生成的代码

  A := A + 1;
804969f:	a1 04 95 05 08       	mov    0x8059504,%eax
80496a4:	40                   	inc    %eax
80496a5:	a3 04 95 05 08       	mov    %eax,0x8059504

可以看到，不会生成任何原子增量指令或测试并设置操作码。与其他编程语言一样，如果程序中需要这些特定指令，则必须使用机器代码插入显式编写。

上面的代码片段等同于以下代码（两个代码序列生成完全相同的目标代码），其中T是一个（非原子）临时变量

T := A;      -- A is copied atomically to local variable T
T := T + 1;  -- local variable T is incremented
A := T;      -- A is stored atomically

因此，从多个任务同时修改原子变量是错误的。例如，两个任务并行递增一个计数器。即使在单处理器上，也应该使用其他 Ada 任务处理特性，例如保护对象。在多处理器中，根据内存一致性模型，使用各种原子或易变变量进行任务通信可能会产生意想不到的结果。 因此，在使用原子对象进行任务数据共享或同步时，尤其是在多处理器中，应格外小心。

pragma Pack

精确的数据表示

重要的是要认识到，pragma Pack 不应该用来指定数据类型的精确表示，而是用来帮助编译器提高生成代码的效率。 编译器可以自由地忽略该 pragma，因此，如果需要类型的特定表示，则应该使用表示子句（记录表示子句，和/或属性 'Size 或 'Component_Size）。

按位操作

尽管在 Ada 83 中，打包布尔数组被用来进行按位操作， 但是从 Ada 95 开始，模类型 更适合这些操作。 可以权衡使用命名布尔数组索引的优势，例如Traffic_Lights'(Red => True,others => False), 取决于用例。

'Bit_Order 属性

'Bit_Order 属性并非旨在将数据在大小端机器之间进行转换（它影响的是位编号，而不是字节顺序）。当指定非本机位顺序时，编译器不会生成代码来重新排序多字节字段。^[4][5][6]

'Size 属性

Ada 编程中的一个常见错误是假设指定类型 T 的 'Size 会强制编译器为该类型对象的分配正好是这个数量的位。这不是真的。指定的 T'Size 将强制编译器在打包数组和记录以及 Unchecked_Conversion 中使用此大小，但编译器仍然可以自由地为独立对象分配更多位。

对对象本身使用 'Size 来强制对象为指定的值。

另请参阅

维基教科书

• Ada 编程
• Ada 编程/技巧