GCC 15 kompilaatorite komplekti väljaanne

Aasta arendustöö järel on välja antud tasuta GCC 15.1 kompilaatorite komplekt, mis on esimene märkimisväärne väljaanne uues GCC 15.x haru. Versioon 15.0 kasutati arendusprotsessis ning vahetult enne GCC 15.1 vabastamist hargnes haru GCC 16.0, mille alusel koostatakse järgmine märkimisväärne väljaanne GCC 16.1.

Peamised muudatused:

• C keeles programmeerimisel kasutatakse vaikimisi standardit C23 (muudatuste ülevaade), koos GNU laiendustega («-std=gnu23»). Varasemalt kasutati vaikimisi standardit C17 — «-std=gnu17». Muudatus võib potentsiaalselt põhjustada probleeme olemasolevate projektide koostamisel, kuna see hõlmab konstanti nullptr, tüüpi _BitInt(n) ja võtmesõnu bool, true ning false, mis võivad konfliktida rakendustes määratletud sama nimega identifikaatoritega.
• On rakendatud C23 standardsed võimalused:
  • Direktiiv «#embed», mis on mõeldud binaarsete ressursside koodis inteerimiseks.
  • Atribut «unsequenced», mis annab märku, et tulemus ei sõltu täideviimise järjekorrast.
  • Attribuut "reproduktiivne", mis näitab, et funktsioon tagastab alati sama tulemuse sama sisendi korral, st ei sõltu muudest teguritest.
• Tulevase standardi C2Y (-std=c2y ja -std=gnu2y) elemendid on rakendatud:
  • Muuttuvate deklareerimise võimalus "if"-lause sees, näiteks "if (int x = get ()) {…}".
  • Tsüklite nimedega viitamise toetus, et viidata neile koodis. outer: for (int i = 0; i < IK; ++i) { switch (i) { case 1: break; // hüppab CONT1-ile case 2: break outer; // hüppab CONT2-ile } // CONT1 } // CONT2
  • Täisarvude vahemike näitamise toetus "case"-lauseid kasutades, näiteks "case 1 … 10:".
  • Juurdepääsu märgid "i" ja "j" kompleksarvudes imaginaarosa tähistamiseks.
  • "++" ja "—" operaatorite kasutamise võimalus kompleksarvude puhul.
  • Konstruktsioon "_Generic(type, expr1, expr2, …)" operandi tüübi põhjal väljendi valimiseks.
  • Mälublokkide kasutamise tugi teiste objektitüüpide, näiteks struktuuride ja liideste, jaoks.
  • "alignof" operaatori rakendamise toetus mittetäielikele massiividele (deklareeritud ilma suuruse näiteta, näiteks "int a[]").
  • Uue süntaksi lisamine kaheksandate, kuuenda ja universaalsete escape-sümbolijõudude jaoks. Asemel «\u», «\x» ja «\nnn» — on ette pandud järjestused «\u{}», «\o{}» ja «\x{}», kuhu saab määrata suvalise arvu numbreid.
  • Sisseehitatud funktsioonid «__builtin_stdc_rotate_left» ja «__builtin_stdc_rotate_right».
  • Null-pikkusega operatsioonide lubamine NULL-pointeritega (nt «sizeof(*p)»).
• Frontendis on C++ keele jaoks rakendatud tulevase C++26 standardi arendamiseks mõeldud funktsioone:
  • Variatiivne operaator «friend» («friend Ts…»).
  • Klienditut sõna «constexpr» kasutus koos «new» operaatori variandiga (placement new), et paigutada objekt eelnevalt eraldatud mälus kompileerimise ajal.
  • Viga näidatakse ebatäieliku tüübi indikaatori kustutamisel.
  • Muutus, et variatiivsete parameetrite määramise süntaks sümpaatilise kolmpunkti kujul on aegunud, kui eelnevat koma ei ole (näiteks, kui on märgitud «void e(int…)» asemel «void e(int, …)»).
  • Parameetrite paketi indekseerimine mallides.
  • Atribuudid struktureeritud sidumiste jaoks;
  • Süntaks ‘= delete(«põhjus»)’;
  • «@», «$» ja «`» lisamine põhisümbolite kogusse.
  • Moodulite deklareerimiseks ei ole lubatud makrode kasutamine.
  • Struktureeritud sidumise rakendamise võimalus tingimusena if ja switch operaatorites.
  • Otsese massiivide võrdlemise tugi on lõpetatud (nt «int arr1[5]; int arr2[5]; bool same = arr1 == arr2»).
  • Binaarseid ressursse kaasava mehhanismi «#embed» jaoks.
  • Aegunud on malliklass is_trivial.
• Lisatud C++23 võimalused:
  • Mõnede «export» direktiivide kasutamine on keelatud ja «export {}» kasutamine on lubatud.
  • Ajutiste objektide eluea pikendamise tugi for tsüklites, mis iteratsioonivad vahemikke.
• Raamatukogus libstdc++ on rakendatud eksperimentaalset tuge std ja std.compat moodulitele.
• Initsialiseerija «{0}» ühendite puhul C ja C++ koodis ei taga enam kogu sisu puhastamist, vaid viib vaid ühendite esimese elementi nullimist. Kogu ühendite puhastamiseks tuleks kasutada väljendit «{}», mis on määratletud C23 spetsifikatsioonis, või määrata valik «-fzero-init-padding-bits=unions» vana käitumise taastamiseks.
• Rakendatud on «musttail» atribuudi ([[gnu::musttail]] ja [[clang::musttail]]) tugi garanteeritud saba kutsumiste jaoks. Atributti rakendatakse return väljenditele, kus toimub rekursiivne üleskutse praegusele funktsioonile, ja see garanteerib, et selline üleskutse kasutab saba rekursiooni, mille puhul ei eraldata lisamälu virna (välistades mälupuuduse riski väga suure kutsumise arvu korral).
• Toetatakse flag_enum atribuuti ([[gnu::flag_enum]] ja [[clang::flag_enum]]), mida rakendatakse loetelude puhul, et näidata, et sisu kasutatakse bititegevustes (välistab hoiatused režiimis „-Wswitch”).
• Toetatakse atribuuti „counted_by”, mille kaudu saab näidata väljatõmbe struktuuris, mis määrab paindliku massiivi, mis määrab elementide arvu. Atribuuti saab kasutada piirangutest väljapoole kontrollide efektiivsuse suurendamiseks.
• Funktsioonidele on lisatud atribuut „nonnull_if_nonzero”, mis määrab, et mõned funktsiooni pointer-parameetrid võivad olla NULL, ainult kui teine parameeter on null.
• Lahtivõetud assamblerinsertid „asm (….)” funktsioonide välisteks kasutamiseks on lubatud. Assamblerinsertides on lubatud muuta mälu punase kattega virnas (virna tipukohas).
• C++ koodi kompileerimist on kiirendatud parandatud mallide hajutamise tõttu.
• Uued optimeerimised on lisatud. Toetatakse tsüklite vektori, milles on enneaegse väljumise kood (nt kutsumise kaudu break või return), isegi kui sellised tsüklid käsitlevad dünaamiliselt eraldatud massiive või puhver, mille suurus ei ole kompilatsiooni ajal teada. Valiku „-O2“ määramisel on aktiveeritud teatud kergelt vektoreeritud tsüklite vektori, mille iteratsioonide arvu (tripcount) teave puudub.
• Lisatud inkrementaalse optimeerimise režiim sidumisetapis (LTO, Link-Time Optimization), mis vähendab oluliselt ümberkompileerimise aega LTO kasutamisel olukordades, kus koodis on tehtud väikesed muudatused (muudetud üks funktsioon). Inkrementaalse režiimi aktiveerimiseks on ettepanek valik „-flto-incremental“.
• Väga suurte sisendfailide kompileerimist on parendatud. Rakendatud on veergude numbrite jälgimine, mis ületavad 4096. Suurenenud on vigade ja hoiatuste asukoha täpsus väga suurtes failides.
• Raportite visuaalne selgus probleemide diagnoosimisel on paranenud. Näiteks on probleemide tekke koht märgitud sümboliga „⚠️“, C++ mallides esinevate vigade väljundit on ümber kujundatud ning standardile C23 ülemineku hõlbustamiseks on lisatud vihjeid. Samuti on täiustatud värviskeemi. Diagnostika väljund on nüüd saadaval Sarif formaadis (-fdiagnostics-format=sarif-file).
• Rakendatud on raamatukogu libgdiagnostics, mis võimaldab integreerida oma projektidesse GCC-ga seotud diagnostikateate vormistamise võimalusi (näiteks on võimalik kasutada tsitaadi, rõhutamise ja parandamise vihjete tööriistu).
• Lisatud on hoiatused „-Wtrailing-whitespace” ja „-Wleading-whitespace” ridade lõpus jäävate tühikute ning ridade alguses liialt suurte tühikute leidmiseks.
• Lisatud on hoiatus „-Wheader-guard”, et teavitada pealkirjafailide kaitsemakrode probleemidest, mis takistavad pealkirjafaili korduvat kaasamist.
• D keele frontend on uuendatud versioonile 2.111.0.
• Fortran keele frontend on lisatud toeks ilma märkideta täisarvudele.
• Paketti sisaldab COBOL-i keele kompilaatorit — gcobol, mis toetab x86-64 ja AArch64 platvorme ning ei ole mõeldud kasutamiseks 32-bitistes süsteemides. Kompilaator rakendab ISO/IEC 1989:2023 spetsifikatsiooni ja läbib suure osa NIST CCVS/85 testidest.
• Avati OpenMP 5.0, 5.1, 5.2 ja 6.0 (Open Multi-Processing) standardite rakendamine, mis määratlevad API-d ja meetodite kasutuse eriülesandeid mitme tuuma ja hübriidsete (CPU+GPU/DSP) süsteemide jaoks, mis sisaldavad jagatud mälu ja vektoriseerimise plokke (SIMD). Lisatud on tuge metadirektiividele ja struktuuridele kuten tile, unroll, interop ja dispatch. Mõnedel AMD ja NVIDIA GPU-del lisati ühtse jagatud mälu tugi (sisselülitamiseks tuleb määrata unified_shared_memory direktiivis „requires“). Toetatud on ka väljend „self_maps“.
• AArch64 arhitektuuri taustsüsteemi lisati MinGW platvormi tugi (aarch64-w64-mingw32). Teostatud on üle 20 ARM8 laienduse ja parendatud ACLE (Arm C Language Extensions) laienduse tuge. Tehtud on palju täiustusi koodigeneraatorisse. Toetatud CPU-d:
  • Apple A12 (apple-a12)
  • Apple M1 (apple-m1)
  • Apple M2 (apple-m2)
  • Apple M3 (apple-m3)
  • Arm Cortex-A520AE (cortex-a520ae)
  • Arm Cortex-A720AE (cortex-a720ae)
  • Arm Cortex-A725 (cortex-a725)
  • Arm Cortex-R82AE (cortex-r82ae)
  • Arm Cortex-X925 (cortex-x925)
  • Arm Neoverse N3 (neoverse-n3)
  • Arm Neoverse V3 (neoverse-v3)
  • Arm Neoverse V3AE (neoverse-v3ae)
  • FUJITSU-MONAKA (fujitsu-monaka)
  • NVIDIA Grace (grace)
  • NVIDIA Olympus (olympus)
  • Qualcomm Oryon-1 (oryon-1)
• AMD Radeon (GCN) GPU koodigeneratsioonibackend toetab nüüd libstdc++ teeki ning on lisatud eksperimentaalne tugi gfx9-generic, gfx10-3-generic ja gfx11-generic seadmete seeria jaoks.
• x86 arhitektuuri backend on laiendatud Intel AVX10.2, AMX-AVX512, AMX-FP8, AMX-MOVRS, AMX-TF32, AMX-TRANSPOSE ja MOVRS arhitektuuri käskude laiendusega. Samuti on lisatud Intel Diamond Rapids ja Xeon Phi protsessori tugi.
• LoongArch ja AVR platvormide backendide funktsionaalsust on laiendatud.
• Nios II protsessorites kasutusel olev nios2 sihtarhitektuuri tugi on eemaldatud. ABI ILP32 (-mabi=ilp32) tugi AArch64 portis on kuulutatud aegunuks ning eemaldatakse järgmises suuremas versioonis.

Allikas: opennet.ru