Пускане на компилаторния пакет GCC 9

След година на развитие публикувани издаване на безплатен набор от компилатори GCC 9.1, първото голямо издание в новия клон на GCC 9.x. В съответствие със нова схема номера на издания, версия 9.0 е използвана в процеса на разработка и малко преди пускането на GCC 9.1, клонът на GCC 10.0 вече се е разклонил, на базата на който ще бъде формирана следващата значима версия, GCC 10.1.

GCC 9.1 се отличава със стабилизиране на поддръжката за стандарта C++17, продължаване на прилагането на възможностите на бъдещия стандарт C++20 (с кодово име C++2a), включване в интерфейса за езика D, частична поддръжка за OpenMP 5.0 , почти пълна поддръжка за OpenACC 2.5, увеличаване на скалируемостта на междупроцедурните оптимизации и оптимизации на етапа на свързване, разширяване на диагностичните инструменти и добавяне на нови предупреждения, бекенд за OpenRISC, C-SKY V2 и AMD GCN GPU.

Основната промени:

• Добавена е поддръжка за езика за програмиране D. GCC включва интерфейс с компилатор GDC (Gnu D Compiler) и библиотеки за изпълнение (libphobos), които ви позволяват да използвате стандартен GCC за изграждане на програми на езика за програмиране D. Процесът на активиране на поддръжка на език D в GCC започна още през 2011 г., но проточи поради необходимостта от привеждане на кода в съответствие с изискванията на GCC и проблеми с прехвърлянето на права върху интелектуална собственост на Digital Mars, която разработва езика за програмиране D;
• Направени са подобрения в генератора на кодове. Например, приложено е използването на различни стратегии за разширяване на изрази на Switch (таблица за прескачане, битов тест, дърво на решенията) в зависимост от ситуациите. Добавена е възможност за трансформиране на линейни функции, които включват израз Switch, използвайки оптимизацията „-ftree-switch-conversion“ (например набор от условия като „случай 2: как = 205; прекъсване; случай 3: как = 305; прекъсване ;” ще се преобразува в „100 * как + 5”;
• Подобрени междупроцедурни оптимизации. Настройките за вградено внедряване са адаптирани за модерни C++ кодови бази и разширени с нови параметри max-inline-insns-small, max-inline-insns-size, uninlined-function-insns, uninlined-function-time, uninlined-thunk-insns и uninlined -време за размисъл. Подобрена точност и агресивност на разделянето на студен/горещ код. Подобрена мащабируемост за много големи преводни единици (например при прилагане на оптимизация на етапа на свързване към големи програми);
• Подобрен е механизмът за оптимизация, базиран на резултатите от профилирането на кода (PGO - Profile-guided optimization), който генерира по-оптимален код въз основа на анализ на характеристиките на изпълнение на кода. Опция за обобщение "-fprofile-използване" сега включва режимите за оптимизация "-fversion-loops-for-strides", "-floop-interchange", "-floop-unroll-and-jam" и "-ftree-loop-distribution". Премахнато включването на хистограми с броячи във файлове, което намали размера на файловете с профили (хистограмите вече се генерират в движение, когато се извършват оптимизации по време на свързване);
• Подобрени оптимизации на времето за свързване (LTO). Беше осигурено опростяване на типовете преди генерирането на резултата, което направи възможно значително намаляване на размера на LTO обектните файлове, намаляване на потреблението на памет на етапа на обвързване и подобряване на паралелизирането на операциите. Броят на дяловете (-param lto-partitions) е увеличен от 32 на 128, което подобрява производителността на системи с голям брой нишки на процесора. Добавен е параметър за контрол на броя процеси на оптимизатора
  "-param lto-max-streaming-parallelism";

  В резултат на това, в сравнение с GCC 8.3, оптимизациите, въведени в GCC 9 позволен намалете времето за компилиране на Firefox 5 и LibreOffice 66 с около 6.2.3%. Размерът на обектните файлове е намалял със 7%. Времето за свързване на 8-ядрен процесор намалява с 11%. Етапът на последователна оптимизация на етапа на свързване вече е 28% по-бърз и консумира 20% по-малко памет. Консумацията на памет на всеки процесор от паралелния етап на LTO намалява с 30%;

• По-голямата част от спецификацията за паралелно програмиране е реализирана за езиците C, C++ и Fortran OpenACC 2.5, който дефинира инструменти за разтоварващи операции на GPU и специализирани процесори като NVIDIA PTX;
• Частична поддръжка на стандарта е реализирана за C и C++ Отворете MP 5.0 (Open Multi-Processing), който дефинира API и методите за прилагане на методи за паралелно програмиране за C, C++ и Fortran езици на многоядрени и хибридни (CPU+GPU/DSP) системи със споделена памет и единици за векторизация (SIMD) ;
• Добавени са нови предупреждения за езика C: "-Waddress-of-packed-member" (стойност на неподравнен указател към опакован член на структура или обединение) и
  «-Wабсолютна стойност" (при достъп до функции за изчисляване на абсолютна стойност, ако има по-подходяща функция за посочения аргумент, например трябва да се използва fabs(3.14) вместо abs(3.14). Добавени са нови предупреждения за C++: „-Wdeprecated-copy“,
  „-Winit-list-lifetime“, „-Wredundant-move“, „-Wpessimizing-move“ и „-Wclass-conversion“. Много налични преди това предупреждения са разширени;

• Добавена е експериментална поддръжка за част от бъдещия езиков стандарт C, с кодово име C2x. За да активирате поддръжката на C2x, използвайте опциите "-std=c2x" и "-std=gnu2x" (за да активирате разширенията на GNU). Стандартът все още е в ранен етап на развитие, следователно от неговите възможности се поддържа само изразът _Static_assert с един аргумент (_Static_assert с два аргумента е стандартизиран в C11);
• Поддръжката на стандарта C++17 е обявена за стабилна. Във фронтенда езиковите възможности на C++17 са напълно внедрени, а в libstdc++ библиотечните функции, дефинирани в стандарта, са близо до пълната имплементация;
• Продължава изпълнение елементи на бъдещия стандарт C++2a. Например, добавена е възможност за включване на диапазони по време на инициализация, внедрени са разширения за ламбда изрази, добавена е поддръжка за празни членове на структури от данни и вероятни/невероятни атрибути, предоставена е възможност за извикване на виртуални функции в условни изрази и т.н.
  За да активирате поддръжката на C++2a, използвайте опциите "-std=c++2a" и "-std=gnu++2a". Добавени битови и версиини заглавни файлове към libstdc++ за C++2a, std::remove_cvref, std::unwrap_reference, std::unwrap_decay_ref, std::is_nothrow_convertible и std::type_identity характеристики, std::midpoint, std::lerp функции , std::bind_front,
  std::visit, std::is_constant_evaluated и std::assume_aligned, добавена поддръжка за типа char8_t, реализирана възможност за проверка на префикса и суфикса на низове (starts_with, ends_with);

• Добавена е поддръжка за нови ARM процесори
  Cortex-A76, Cortex-A55, Cortex-A76 DynamIQ big.LITTLE и Neoverse N1. Добавена е поддръжка за инструкции, въведени в Armv8.3-A за работа с комплексни числа, генериране на псевдослучайни числа (rng) и маркиране на паметта (memtag), както и инструкции за блокиране на атаки, свързани със спекулативно изпълнение и работа на модула за предсказване на разклонения . За архитектурата AArch64 е добавен режим на защита пресечни точки на стека и купчината („-fstack-clash-protection“). За да използвате функциите на архитектурата Armv8.5-A, е добавена опцията „-march=armv8.5-a“

• Той включва бекенд за генериране на код за AMD графични процесори, базирани на микроархитектурата GCN. Понастоящем внедряването е ограничено до компилиране на еднонишкови приложения (по-късно ще бъде предложена поддръжка за извършване на многонишкови изчисления чрез OpenMP и OpenACC) и поддръжка за GPU Fiji и Vega 10;
• Добавен е нов бекенд за процесори OpenRISC;
• Добавен бекенд за процесори C-SKY V2, произведени от едноименната китайска компания за различни потребителски устройства;
• Всички опции на командния ред, които работят със стойности на байтове, поддържат суфиксите kb, KiB, MB, MiB, GB и GiB;
• Внедрено опцията „-flive-patching=[inline-only-static|inline-clone]” ви позволява да постигнете безопасно компилиране за системи за корекции на живо поради многостепенен контрол върху използването на междупроцедурни (ИПП) оптимизации;
• Добавена е опция „--completion“ за прецизен контрол на завършването на опцията при използване на bash;
• Инструментите за диагностика предоставят дисплеи на извадки от изходния текст, указващи номера на реда и визуално маркиращи свързана информация, като типове операнди. За да забраните показването на номера на редове и етикети, са предоставени опциите „-fno-diagnostics-show-line-numbers“ и „-fno-diagnostics-show-labels“;
  

• Разширено инструменти за диагностициране на грешки в C++ код, подобрена четимост на информацията за причините за грешките и подчертаване на проблемни параметри;
  

• Добавена опция “-fdiagnostics-format=json”, която позволява генериране на диагностичен изход в машинно четим формат (JSON);
• Добавени са нови опции за профилиране „-fprofile-filter-files“ и „-fprofile-exclude-files“ за избор на изходни файлове за обработка;
• AddressSanitizer осигурява генериране на по-компактен код за проверка за автоматични променливи, което намалява потреблението на памет от проверявания изпълним файл;
• Подобрен изход в "-fopt-информация» (подробна информация за добавените оптимизации). Добавени са нови префикси „оптимизиран“ и „пропуснат“, в допълнение към предишния наличен префикс „забележка“. Добавено извеждане на информация за вземане на решения за инлайн разгъване и векторизация на цикли;
• Добавена е опцията „-fsave-optimization-record“, когато е посочена, GCC записва файла SRCFILE.opt-record.json.gz с описание на решенията за използването на определени оптимизации. Новата опция се различава от режима „-fopt-info“, като включва допълнителни метаданни, като информация за профила и вградените вериги;
• Добавени опции „-fipa-stack-alignment“ и „-fipa-reference-addressable“ за контрол на подравняването на стека и използването на режими на адресиране (само за запис или точно за четене) за статични променливи по време на междупроцедурни оптимизации;
• Въвеждат се нови вградени функции за контрол на обвързването на атрибути, както и поведение, свързано с предвиждане на разклонения и спекулативно изпълнение на инструкции: "__builtin_has_attribute","__вградено_очакване_с_вероятност" И "__builtin_speculation_safe_value". Добавен е нов атрибут за функции, променливи и типове копирате;
• Реализирана е пълна поддръжка за асинхронен вход/изход за езика Fortran;
• Поддръжката за платформи Solaris 10 (*-*-solaris2.10) и Cell/BE (Cell Broadband Engine SPU) е отхвърлена и ще бъде премахната в следващото основно издание. Поддръжката за архитектури Armv2, Armv3, Armv5 и Armv5E е прекратена. Поддръжката за Intel MPX (разширения за защита на паметта) е преустановена.

Източник: opennet.ru