Utjefte fan 'e GCC 9-kompilersuite

Nei in jier fan ûntwikkeling publisearre frijlitting fan in frije set kompilatoren GCC 9.1, de earste grutte release yn 'e nije GCC 9.x branch. Yn oerienstimming mei nij skema release nûmers, ferzje 9.0 waard brûkt tidens de ûntwikkeling proses, en koart foar de frijlitting fan GCC 9.1, de GCC 10.0 tûke hie al fertakke ôf, op basis fan hokker de folgjende wichtige release, GCC 10.1, soe wurde foarme.

GCC 9.1 примечателен стабилизацией поддержки стандарта C++17, продолжением реализации возможностей будущего стандарта C++20 (кодовое название C++2a), включением в состав фронтэнда для языка D, частичным обеспечением поддержки OpenMP 5.0, почти полной поддержкой OpenACC 2.5, увеличением масштабируемости межпроцедурных оптимизаций и оптимизаций на этапе связывания, расширением средств диагностики и добавлением новых предупреждений, бэкендами для OpenRISC, C-SKY V2 и AMD GCN GPU .

haad feroarings:

• Добавлена поддержка языка программирования D. В основной состав GCC включены фронтэнд с компилятором GDC (Gnu D Compiler) и runtime-библиотеки (libphobos), которые позволяют использовать штатный GCC для сборки программ на языке программирования D. Процесс включения поддержки языка D в GCC begûn ещё в 2011 году, но затянулся из-за необходимости приведения кода к соответствию требованиям GCC и проблем с передачей прав на интеллектуальную собственность компании Digital Mars, развивающей язык программирования D;
• Внесены улучшения в генератор кода. Например, реализовано применение разных стратегий раскрытия выражений Switch (jump table, bit test, decision tree) в зависимости от ситуаций. Добавлена возможность трансформации линейных функций, включающих выражение Switch, с использованием оптимизации «-ftree-switch-conversion» (например, набор условий вида «case 2: how = 205; break; case 3: how = 305; break;» будет преобразован в «100 * how + 5»;
• Улучшены межпроцедурные оптимизации. Настройки inline-развёртывания адаптированы для современных кодовых баз на C++ и расширены новыми параметрами max-inline-insns-small, max-inline-insns-size, uninlined-function-insns, uninlined-function-time, uninlined-thunk-insns и uninlined-thunk-time. Повышена точность и агрессивность разделения «холодного» и «горячего» кода. Улучшена масшабируемость для очень больших единиц трансляции (например, при применении оптимизации на этапе связывания к большим программам);
• Улучшен механизм оптимизации на основе результатов профилирования кода (PGO — Profile-guided optimization), который генерирует более оптимальный код на основе анализа особенностей выполнения кода. Сводная опция «-fprofile-use» теперь включает режимы оптимизации «-fversion-loops-for-strides», «-floop-interchange», «-floop-unroll-and-jam» и «-ftree-loop-distribution». Удалено включение в файлы гистограмм со счётчиками, что позволило сократить размер файлов с профилями (гистограммы теперь генерируются на лету при выполнении оптимизаций во время связывания);
• Расширены оптимизации на этапе связывания (LTO). Обеспечено упрощение типов перед генерацией результата, что позволило существенно сократить размер объектных файлов LTO, уменьшить потребление памяти на этапе связывания и улучшить распараллеливание операций. Число разделов (—param lto-partitions) увеличено с 32 до 128, что повысило эффективность работы на системах с большим числом потоков в CPU. Для управления числом процессов оптимизатора добавлен параметр
  «—param lto-max-streaming-parallelism»;

  В итоге, по сравнению с GCC 8.3 внесённые в GCC 9 оптимизации tastien примерно на 5% сократить время компиляции Firefox 66 и LibreOffice 6.2.3. Размер объектных файлов снизился на 7%. Время связывания на 8-ядерном CPU уменьшилось на 11%. Последовательная стадия оптимизации на этапе связывания теперь выполняется на 28% быстрее и потребляет на 20% меньше памяти. Потребление памяти каждого обработчика распараллеливаемой стадии LTO снизилось на 30%;

• Для языков C, C++ и Fortran реализована бо́льшая часть спецификации параллельного программирования OpenACC 2.5, определяющей средства для выноса операций (offloading) на GPU и специализированные процессоры, такие как NVIDIA PTX;
• Для С и С++ реализована частичная поддержка стандарта Iepenje MP 5.0 (Open Multi-Processing), определяющего API и способы применения методов параллельного программирования для языков Си, Си++ и Фортран на многоядерных и гибридных (CPU+GPU/DSP) системах с общей памятью и блоками векторизации (SIMD);
• Для языка Си добавлены новые предупреждения: «-Wadadres-fan-ynpakt-lid» (невыравненное значение указателя на упакованный элемент структуры или объединения) и
  «-Wabsolute-wearde» (при обращении к функциям вычисления абсолютного значения, если для указанного аргумента имеется более подходящая функция, например, вместо abs(3.14) следует использовать fabs(3.14)). Для C++ добавлены новые предупреждения: «-Wdeprecated-copy»,
  «-Winit-list-lifetime», «-Wredundant-move», «-Wpessimizing-move» и «-Wclass-conversion». Расширены многие ранее доступные предупреждения;

• Добавлена экспериментальная поддержка части будущего стандарта языка Си, развиваемого под кодовым именем C2x. Для включения поддержки C2x следует использовать опции «-std=c2x» и «-std=gnu2x» (для включения расширений GNU). Стандарт пока на ранней стадии развития, поэтому из его возможностей поддерживается только выражение _Static_assert с одним аргументом (_Static_assert c двумя аргументами стандартизировано в C11);
• Объявлена стабильной поддержка стандарта C++17. Во фронтэнде языковые возможности C++17 реализованы полностью, а в libstdc++ определённые в стандарте библиотечные функции близки к полной реализации;
• Fuortset ymplemintaasje элементов будущего стандарта C++2a. Например, добавлена возможность включения диапазонов при инициализации, реализованы расширения для лямбда-выражений, добавлена поддержка пустых членов структур данных и атрибутов likely/unlikely, обеспечена возможность вызова виртуальных функций в условных выражениях и т.п.
  Для включения поддержки C++2a следует использовать опции «-std=c++2a» и «-std=gnu++2a». В libstdc++ для C++2a добавлены заголовочные файлы bit и version, типажи std::remove_cvref, std::unwrap_reference, std::unwrap_decay_ref, std::is_nothrow_convertible и std::type_identity, функции std::midpoint, std::lerp, std::bind_front,
  std::visit, std::is_constant_evaluated и std::assume_aligned, добавлена поддержка типа char8_t, реализована возможность проверки префикса и суффикса строк (starts_with, ends_with);

• Добавлена поддержка новых процессоров ARM
  Cortex-A76, Cortex-A55, Cortex-A76 DynamIQ big.LITTLE и Neoverse N1. Добавлена поддержка появившихся в Armv8.3-A инструкций для работы с комплексными числами, генерации псевдослучайных чисел (rng) и теггирования памяти (memtag), а также инструкций для блокирования атак, связанных со спекулятивным выполнением и работой блока предсказания переходов. Для архитектуры AArch64 добавлен режим защиты от krusingen fan stack en heap («-fstack-clash-protection»). Для использования особенностей архитектуры Armv8.5-A добавлена опция «-march=armv8.5-a»

• В состав включён бэкенд для генерации кода для GPU AMD на базе микроархитектуры GCN. Реализация пока ограничена компиляцией однопоточных приложений (поддержка выноcа многопоточных вычислений через OpenMP и OpenACC будет предложена позднее) и поддержкой GPU Fiji и Vega 10;
• Добавлен новый бэкенд для процессоров OpenRISC;
• Добавлен бэкенд для процессоров C-SKY V2, выпускаемых одноимённой китайской компанией для различных потребительских устройств;
• Во всех опциях командной строки, оперирующих байтовыми значениями, обеспечена поддержка суффиксов kb, KiB, MB, MiB, GB и GiB;
• Implementearre опция «-flive-patching=[inline-only-static|inline-clone]», позволяющая добиться безопасной компиляции для систем горячего наложения патчей (live-patching) за счёт многоуровневого управления применением межпроцедурных (IPA) оптимизаций;
• Добавлена опция «—completion» для тонкого управления автодополнением опций при использовании bash;
• В средствах диагностики обеспечено отображения отрывков исходных текстов с указанием номера строки и с наглядной пометкой сопутствующей информации, такой как типы операндов. Для отключения вывода номеров строк и меток предусмотрены опции «-fno-diagnostics-show-line-numbers» и «-fno-diagnostics-show-labels»;
  

• Utwreide инструменты для диагностики ошибок в коде на C++, улучшена читаемость сведений о причинах ошибок и подсветка проблемных параметров;
  

• Добавлена опция «-fdiagnostics-format=json», позволяющая формировать диагностический вывод в машиночитаемом формате (JSON);
• Добавлены новые опции профилирования «-fprofile-filter-files» и «-fprofile-exclude-files» для выбора обрабатываемых файлов с исходными текстами;
• В AddressSanitizer обеспечена генерация более компактного проверочного кода для автоматических переменных, что позволило снизить потребление памяти проверяемым исполняемым файлом;
• Улучшен вывод в режиме «-fopt-ynfo» (детализация информации о добавленных оптимизациях). Добавлены новые префиксы «optimized» и «missed», помимо ранее доступного префикса «note». Добавлен вывод сведений о принятии решения по inline-развёртыванию и векторизации циклов;
• Добавлена опция «-fsave-optimization-record», при указании которой GCC сохраняет файл SRCFILE.opt-record.json.gz с описанием решений по применению тех или иных оптимизаций. От режима «-fopt-info» новая опция отличается включением дополнительных метаданных, таких как информация о профиле и inline-цепочках;
• Добавлены опции «-fipa-stack-alignment» и «-fipa-reference-addressable» для управления при межпроцедурных оптимизациях выравниванием стека и применением режимов адресации (только запись или точно чтение) для статических переменных;
• Представлены новые встроенные функции для управления привязкой атрибутов, а также поведением, связанным с предсказанием переходов и спекулятивным выполнением инструкций: «__builtin_has_attribute«,«__builtin_expect_with_probability» и «__builtin_speculation_safe_value«. Для функций, переменных и типов добавлен новый атрибут copy;
• Для языка Fortran реализована полноценная поддержка асинхронного ввода/вывода;
• Объявлена устаревшей и будет удалена в следующем значительном выпуске поддержка платформ Solaris 10 (*-*-solaris2.10) и Cell/B.E (Cell Broadband Engine SPU). Прекращена поддержка архитектур Armv2, Armv3, Armv5 и Armv5E. Прекращена поддержка расширения Intel MPX (Memory Protection Extensions).

Boarne: opennet.ru