GCC 15 kompilaatorite komplekti väljaanne

Pärast aasta arendust on välja antud tasuta GCC 15.1 kompilaatorite komplekti versioon, mis on esimene märkimisväärne väljaanne uues GCC 15.x haru. Väljalaske numbrite süsteemi kohaselt kasutati arendusprotsessis versiooni 15.0 ning GCC 15.1 väljalaskmise eel juba eraldus haru GCC 16.0, mille alusel moodustatakse järgmine märkimisväärne GCC 16.1 väljaanne.

Peamised muudatused:

• C keeles programmide kompileerimisel on vaikimisi aktiivne C23 standard (muudatuste ülevaade) koos GNU laiendustega („-std=gnu23”). Varem kasutati vaikimisi C17 standardit — „-std=gnu17”). Muudatus võib potentsiaalselt põhjustada probleeme olemasolevate projektide kokkupanemisel, kuna see sisaldab konstanti nullptr, tüüpi _BitInt(n) ning võtmesõnu bool, true ja false, mis võivad konfliktida rakendustes määratud sama nimega identifikaatoritega.
• C23 standardi võimalused on rakendatud:
  • Direktiiv „#embed”, mis on mõeldud binaarsete ressursside koodis embedimiseks.
  • Atribuut „unsequenced”, mis näitab, et tulemus ei sõltu täitmise järjestusest.
  • Atribuut „reproducible”, mis näitab, et funktsioon tagastab alati sama tulemuse, kui sisendid on samad, st ei sõltu teistest teguritest.
• C2Y standardi elemendid (-std=c2y ja -std=gnu2y) on rakendatud:
  • Muuttuvate deklareerimise võimalus „if” lauses, näiteks „if (int x = get ()) {…}”.
  • Tsüklitele nimede andmise tugi, et neile koodis viidata. outer: for (int i = 0; i < IK; ++ i) { switch (i) { case 1: break; // hüppab CONT1 juurde case 2: break outer; // hüppab CONT2 juurde } // CONT1 } // CONT2
  • Täisarvude valikute „case” lausetes vahemike määramise tugi, näiteks „case 1 … 10:”.
  • Sufiksid „i” ja „j” kompleksnumbrites imaginarse osa tähistamiseks.
  • Kompleksnumbrites operaatorite „++” ja „—” kasutamise võimalus.
  • Konstruktsioon „_Generic(type, expr1, expr2, …)”, mis valib väljendi operandi tüübi põhjal.
  • Byte-massiivide käsitlemise tugi kui teised objekti tüübid, nagu struktuurid ja liidendid.
  • Operaatori „alignof” rakendamise tugi mittetäielikele massiividele (mille suurust ei ole määratud, näiteks „int a[]”).
  • Lisatud on uus süntaks kaheksandike, kuueteistkümnendike ja universaalsete escape-järjestuste jaoks. „\u“, „\x“ ja „\nnn“ asemel on pakkuda järjestused „\u{}“, „\o{}“ ja „\x{}“, kus saab määrata suvalise arvu numbreid.
  • Sisemised funktsioonid „__builtin_stdc_rotate_left“ ja „__builtin_stdc_rotate_right“.
  • Nullpikkusega operatsioonid NULL-viidikute kohta on lubatud (näiteks „sizeof(*p)“).
• C++ keeles on esitatud front-endis tulevase C++26 standardi arendamise võimalused:
  • Muutuva arvu parameetrite operaator „friend“ („friend Ts…“).
  • Võimalus kasutada „constexpr“ võtmesõna „new“ operaatori erivariantiga (placement new) objekti asetamist eelnevalt eraldatud mällu kompileerimise ajal.
  • Veateate väljastamine, kui kustutatakse viidik, mis osutab mittetäielikule tüübile.
  • Mugavuse huvides on deklareeritud suhtes ettenähtud sarnaste parameetrite defineerimise süntaks, kus enne kolme punkti pole koma (näiteks „void e(int…)“ asemel „void e(int, …)“).
  • Parameetrite paketi indekseerimine šabloonides.
  • Atribuudid struktureeritud seondumiste jaoks;
  • Süntaks „= delete(„põhjus“);“;
  • „@“, „$“ ja „`“ kaasamine baassümbolite kogumisse.
  • Makrode kasutamine moodulite deklareerimiseks on keelatud.
  • Struktureeritud seondumise (structured binding) kasutamise võimalus tingimustena if- ja switch-lauseis.
  • Otsese massiivi võrdlemise toetus on lõpetatud (näiteks „int arr1[5]; int arr2[5]; bool same = arr1 == arr2“).
  • Mehhanism „#embed“ binaarsete ressursside sisse embedimiseks.
  • Mugavused on klassifitseeritud nagu is_trivial.
• C++23 võimalused on lisatud:
  • Mõnede „export“ direktiivi rakenduste keelamine ja „export {}“ kasutamise lubamine.
  • Ajutiste objektide eluea pikenemise tugi tsüklites „for“, mis läbivad vahemikke.
• Raamatukogus libstdc++ on rakendatud eksperimentaalne toetus std ja std.compat moodulitele.
• Initsialiseerija „{0}“ kasutamine liidetes C ja C++ koodis ei taga kogu sisu puhastamist, vaid viib liidete esimese elemendi nullimiseni. Kogu liidu puhastamiseks tuleks kasutada C23 spetsifikatsioonis määratletud väljendit „{}“ või määrata valik „-fzero-init-padding-bits=unions“, et taastada vana käitumine.
• Tehtud on toetuse lisamine «musttail» atribuudi ([[gnu::musttail]] ja [[clang::musttail]]) jaoks, et tagada garantiseeritud saba kutsed. Atribuut rakendub return avaldustes, kus toimub praeguse funktsiooni rekursiivne kutsumine, ja garanteerib, et selline kutsumine kasutab saba rekursiooni, kus ei jaotata täiendavat mälu virna (välja arvatud mälu ammendamise risk väga suure kutsumise arvu korral).
• Tehtud on toetuse lisamine flag_enum atribuudi ([[gnu::flag_enum]] ja [[clang::flag_enum]]) jaoks, mida rakendatakse loenditele, et näidata, et sisu kasutatakse bititegevustes (välistab hoiatuse esitamise režiimis «-Wswitch»).
• Lisatud on toetuse lisamine atribuudi «counted_by» jaoks, mille kaudu saab määrata struktuuri paindliku massiivi välja, mis määrab elementide arvu. Atribuuti saab kasutada puutumatuse kontrollide efektiivsuse suurendamiseks.
• Funktsioonidele on lisatud atribuut «nonnull_if_nonzero», mis määratleb, et mõned funktsiooni parameetrite pointerid võivad võtta väärtuse NULL ainult juhul, kui mõni teine parameeter on null.
• Lubatavad on laiendatud assembleri sisestused «asm (….)» väljaspool funktsioone. Assembleri sisestustes on lubatud kirjutada üle mälu virna punases tsoonis (ala virna tipus).
• C++ koodi kompileerimist on kiirus suurem parendatud mallide hasheeringu tõttu.
• Lisatud on uued optimeerimised. Tehtud on toetuse lisamine silmade vektoriseerimisele, kus on kood enneaegseteks väljumisteks (näiteks break või returni kaudu), isegi kui sellised silmad manipuleerivad dünaamiliselt jaotatud massiivide või puutmete tegemisega, mille suurust ei ole kompileerimise ajal teada. Valides valiku «-O2» on lubatud mõnede kergesti vektoriseeritavate silmade vektoriseerimine, mille osas puuduvad teated iteratsioonide arvu (tripcount) kohta.
• Lisatud on inkrementeerimise optimeerimise režiim sidumisetapis (LTO, Link-Time Optimization), mis oluliselt vähendab uuesti kompileerimise aega LTO kasutamisel olukordades, kus on tehtud väikeseid muudatusi koodis (muudetud üks funktsioon). Inkremendi režiimi lubamiseks on pakutud variant «-flto-incremental».
• Parandatud väga suurte sisendfailide kompileerimist. Tehtud veergude numbrite jälgimine, mis ületavad 4096. Parandatud vigade ja hoiatuste asukoha määramise täpsust väga suurtes failides.
• Parandatud aruannete selgust probleemide diagnoosimisel. Näiteks on probleemi tekkekohta tähistatud sümboliga "⚠️", muudetud C++ mallide vigade väljundi paigutust, lisatud vihjeid standardile C23 ülemineku hõlbustamiseks, ümber kujundatud värviskeem. Lisatud võimalus diagnostika väljundi genereerimiseks Sarif formaadis (-fdiagnostics-format=sarif-file).
• Töötatud välja raamatukogu libgdiagnostics, mis võimaldab integreerida oma projektidesse GCC, seotud diagnostiliste sõnumite vormindamisvõimalusi (nt saab kasutada tsiteerimise, esiletõstmise ja paranduste vihjete vahendeid).
• Lisatud hoiatused "-Wtrailing-whitespace" ja "-Wleading-whitespace" lõpprea üleliigsete ja algrea täiendavate tühikute tuvastamiseks.
• Lisatud hoiatus "-Wheader-guard", et teavitada pealkirja makrode kaitse failide probleeme, et vältida pealkirja faili korduvat kaasamist.
• D keele front-end on uuendatud versioonini 2.111.0.
• Fortran keele front-endis on lisatud toe andmine märkumatute täisarvude jaoks.
• Komplekti on lisatud COBOL-i kompilaator — gcobol, mis toetab platvorme x86-64 ja AArch64, ning ei ole mõeldud kasutamiseks 32-bitistes süsteemides. Kompilaator rakendab ISO/IEC 1989:2023 spetsifikatsiooni ja läbib suure osa NIST CCVS/85 testidest.
• Jätkub OpenMP 5.0, 5.1, 5.2 ja 6.0 (Open Multi-Processing) standardite rakendamine, mis määratlevad API-d ja meetodite rakendamise viise paralleelse programmeerimise jaoks mitme tuumaga ja hübriidsüsteemides (CPU+GPU/DSP) koos jagatud mälu ja vektorite plokkide (SIMD) kasutamisega. Lisatud tugi meta-direktiividele ja konstruktsioonidele tile, unroll, interop ja dispatch. Mõnede AMD ja NVIDIA GPU-de jaoks on lisatud ühtse jagatud mälu tugi (lülitatakse sisse unified_shared_memory direktiivi "requires" kaudu). Lisatud tugi väljendile "self_maps".
• AArch64 arhitektuuri taustal on lisatud MinGW (aarch64-w64-mingw32) platvormi tugi. Tehtud üle 20 ARM8 laienduse, parandatud ACLE (Arm C Language Extensions) laienduse tuge. On tehtud mitmeid parandusi koodigeneraatorisse. Lisatud CPU toete:
  • 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)
• GPU AMD Radeon jaoks koodi genereerimise taustal (GCN) on lisatud libstdc++ teegi tugi ja katsetuslik tugi koodi genereerimiseks seadmete sarjadele gfx9-generic, gfx10-3-generic ja gfx11-generic.
• x86 arhitektuuri tausta on lisatud Intel AVX10.2, AMX-AVX512, AMX-FP8, AMX-MOVRS, AMX-TF32, AMX-TRANSPOSE, MOVRS arhitektuurilaienemiste tugi. Lisatud on CPU Intel Diamond Rapids ja Xeon Phi tugi.
• LoongArch ja AVR platvormide taustade võimalusi on laiendatud.
• Nios II protsessorites kasutatava sihtaarchitektuuri nios2 tugi on eemaldatud. ABI ILP32 (-mabi=ilp32) tugi AArch64 portis on kuulutatud vananenuks ja eemaldatakse järgmises olulisemas väljaandes.

Allikas: opennet.ru