שחרור חבילת המהדר GCC 10

לאחר שנה של פיתוח פורסם שחרור של קבוצה חינמית של מהדרים GCC 10.1, המהדורה הגדולה הראשונה בסניף החדש של GCC 10.x. בהתאם ל תכנית חדשה מספרי שחרור, גרסה 10.0 שימשה בתהליך הפיתוח, וזמן קצר לפני יציאת GCC 10.1 כבר הסתעף סניף GCC 11.0, שעל בסיסו תיווצר המהדורה המשמעותית הבאה, GCC 11.1.

GCC 10.1 בולט ביישום של חידושים רבים בשפת C++ שפותחה עבור תקן C++20, שיפורים הקשורים לתקן שפת C העתידי (C2x), אופטימיזציות חדשות ב-backends מהדר ותמיכה ניסיונית מצב ניתוח סטטי. בנוסף, במהלך הכנת סניף חדש, הפרויקט העביר את המאגר מ-SVN ל-Git.

העיקרי שינויים:

• נוסף אופן ניסוי של ניתוח סטטי"-מעריץ", המבצעת ניתוח בין-פרוצדורלי עתיר משאבים של נתיבי ביצוע קוד וזרימות נתונים בתוכנית. המצב מסוגל לזהות בעיות בשלב הקומפילציה, כגון קריאות כפולות לפונקציית free() עבור אזור זיכרון אחד, דליפות של מתאר קבצים, ניתוק והעברת מצביעי null, גישה לבלוקים של זיכרון משוחררים, שימוש בערכים לא מאותחלים וכו'. השימוש במצב החדש לקוד OpenSSL כבר איפשר לזהות פגיעות מסוכנת.
• אופטימיזציות בין-הליכים משופרות. כרטיס IPA-SRA (Interprocedural Scalar Shared Replacement) עוצב מחדש כך שיעבוד בזמן קשירה, ובין היתר מסיר כעת ערכים מחושבים ומוחזרים שאינם בשימוש. במצב האופטימיזציה "-O2", אפשרות "-finline-functions" מופעלת, אשר מכווננת מחדש כדי להעדיף קוד קומפקטי יותר על פני ביצועי ביצוע. העבודה של ההיוריסטיקה לפריסת פונקציות מוטבעות הואצה. היוריסטיקה של הרחבה מוטבעת ושיבוט פונקציות יכולה כעת להשתמש במידע על טווחי ערכים כדי לחזות את היעילות של טרנספורמציות בודדות. עבור C++, הדיוק של ניתוח כינוי מבוסס טיפוס שופר.
• אופטימיזציות של זמן קישור משופרות (LTO). נוסף קובץ הפעלה חדש לזרוק כדי לאפס מידע על קבצי אובייקט עם LTO bytecode. מעברי LTO מקבילים קובעים אוטומטית את מספר משימות הביצוע הפועלות בו-זמנית, ואם לא ניתן לקבוע אותן, השתמש במידע על מספר ליבות ה-CPU כגורם מקבילה. נוספה את היכולת לדחוס LTO bytecode באמצעות אלגוריתם zstd.
• שופר מנגנון האופטימיזציה המבוסס על תוצאות פרופיל קוד (PGO – Profile-guided Optimization) אשר מייצר קוד אופטימלי יותר על סמך ניתוח מאפייני ביצוע הקוד. תחזוקת פרופיל משופרת במהלך הידור והפרדת קוד חם/קר. דרך האפשרות "-fprofile-values» יכול כעת לנטר עד 4 ערכי פרופיל, למשל לשיחות עקיפות ולספק מידע מדויק יותר על הפרופיל.
• מפרט תכנות מקביל מיושם עבור שפות C, C++ ו-Fortran OpenACC 2.6, המגדיר כלים להורדת פעולות על GPUs ומעבדים מיוחדים כגון NVIDIA PTX. יישום התקן כמעט הושלם פתח את MP 5.0 (Open Multi-Processing), המגדיר את ה-API ושיטות ליישום שיטות תכנות מקבילות על מערכות מרובות ליבות והיברידיות (CPU+GPU/DSP) עם זיכרון משותף ויחידות וקטוריזציה (SIMD). נוספו תכונות כמו lastprivate conditionals, הנחיות סריקה ולולאה, ביטויי order and use_device_addr. עבור OpenMP ו-OpenACC, נוספה תמיכה בפעולות הורדה במעבדי גרפי AMD Radeon (GCN) מהדור הרביעי (פיג'י) ו-GPU (VEGA 10/VEGA 20).
• עבור שפות ממשפחת C, נוספה הפונקציה "גישה" כדי לתאר את הגישה של הפונקציה לאובייקטים המועברים באמצעות הפניה או מצביע, וכדי לשייך אובייקטים כאלה לארגומנטים שלמים המכילים מידע על גודל האובייקטים. כדי לעבוד בשילוב עם "גישה", תכונת "סוג" מיושמת כדי לזהות גישה שגויה מפונקציות משתמש, למשל, בעת כתיבת ערכים לאזור מחוץ לגבולות המערך. נוספה גם התכונה "symver" לשיוך סמלים בקובץ ELF למספרי גרסאות ספציפיים.
• אזהרות חדשות נוספו:
  • "-Wstring-compare" (מופעל עם "-Wextra") - מתריע על נוכחותם של ביטויים שבהם אפס מושווה לתוצאה של קריאה לפונקציות strcmp ו-strncmp, המקבילה לקבוע בשל העובדה שהאורך של ארגומנט אחד גדול מגודל המערך בארגומנט השני.
  • "-Wzero-length-bounds" (מופעל עם "-Warray-bounds") - מתריע על גישה לרכיבי מערך באורך אפס, מה שעלול להוביל להחלפת נתונים אחרים.
  • האזהרות "-Warray-bounds", "-Wformat-overflow", "-Wrestrict", "-Wreturn-local-addr" ו-"-Wstringop-overflow" הורחבו כדי להרחיב את מספר המצבים מחוץ לתחום. שמטופלים.
• הטמיע את היכולת לציין ישירות תווים רחבים במזהים באמצעות הקידוד הנוכחי (UTF-8 כברירת מחדל) במקום סימון UCN (\uNNNN או \UNNNNNNNNN). לדוגמה:

  סטטי const int π = 3;
  int get_naïve_pi() {
  החזר π;
  }

• עבור שפת C, חלק מהתכונות החדשות שפותחו במסגרת תקן C2X יושמו (מופעל על ידי ציון -std=c2x ו-std=gnu2x): הופיעה תמיכה בתחביר "[[]]" להגדרת תכונות כמו ב C++ (לדוגמה, [[gnu ::const]], [[הוצא משימוש]], [[fallthrough]] ו-[[מאybe_unused]]. נוספה תמיכה בתחביר "u8" להגדרת קבועים עם תווי UTF-8.
  נוספו פקודות מאקרו חדשות ל . הוסיפו תחליפי "%OB" ו-"%Ob" ל-strftime.

• מצב ברירת המחדל עבור C הוא "-fno-common", המאפשר גישה יעילה יותר למשתנים גלובליים בפלטפורמות מסוימות.
• עבור C++, הוטמעו כ-16 שינויים וחידושים, שפותחו בתקן C++20. כולל מילת המפתח הנוספת "constinit"
  ותמיכה בהרחבות תבניות יושמה "מושגים". מושגים מאפשרים לך להגדיר קבוצה של דרישות פרמטרים של תבנית, שבזמן הקומפילציה, מגבילות את קבוצת הארגומנטים שניתן לקבל כפרמטרים של תבנית. ניתן להשתמש במושגים כדי למנוע חוסר עקביות לוגית בין המאפיינים של סוגי הנתונים המשמשים בתוך התבנית לבין מאפייני סוג הנתונים של פרמטרי הקלט.

• G++ מספק זיהוי של התנהגות לא מוגדרת הנגרמת על ידי שינוי אובייקטים קבועים באמצעות constexpr. צריכת זיכרון מופחתת על ידי המהדר בעת חישוב constexpr. נוספו אזהרות חדשות "-Wmismatched-tags" ו-"-Wredundant-tags".
• אפשרויות שורת פקודה חדשות הוצעו:
  • "-fallocation-dce" כדי להסיר זוגות מיותרים של אופרטורים "חדשים" ו"מחק".
  • "-fprofile-partial-training" כדי להשבית אופטימיזציה של גודל עבור קוד שאין לו ריצת אימון.
  • "-fprofile-reproducible כדי לשלוט ברמת שחזור הפרופיל.
  • "-fprofile-prefix-path" כדי להגדיר את ספריית בניית המקור הבסיסית המשמשת ליצירת פרופיל נפרד (עבור "-fprofile-generate=profile_dir" ו-"-fprofile-use=profile_dir").
• בטקסט האזהרה לאפשרויות המוזכרות, מסופקים היפר-קישורים המאפשרים לך לעבור לתיעוד לאפשרויות אלו. החלפת כתובת האתר נשלטת באמצעות האפשרות "-fdiagnostics-urls".
• נוסף מפעיל קדם-מעבד "__יש_בנה", שבו ניתן להשתמש כדי לבדוק אם יש פונקציות מובנות.
• נוספה פונקציה מובנית חדשה "__builtin_roundeven" עם יישום של פונקציית העיגול המוגדרת במפרט ISO/IEC TS 18661, בדומה ל"עגול", אך עיגול חלק גדול מ-0.5 למעלה (לערך גדול יותר), פחות מ-0.5 - למטה (לאפס), ושווה ל-0.5 - החל מהשוויון של הספרה הלפני אחרונה.
• עבור ארכיטקטורת AArch64, נוספה תמיכה בהרחבה SVE2 ושופרה התמיכה ב-SVE (Scalable Vector Extension), כולל תוספת תמיכה בפונקציות וסוגי SVE ACLE מובנים, ושימוש בוקטוריזציה. התמיכה ב-LSE (הרחבות מערכת גדולות) וב-TME (הרחבת זיכרון עסקה) הורחבה. נוספו הוראות חדשות המוצעות ב-Armv8.5-A ו-Armv8.6-A, כולל הוראות ליצירת מספרים אקראי, עיגול, קשירת תגי זיכרון,
  bfloat16 וכפל מטריצה. נוספה תמיכה במעבד
  Arm Cortex-A77,
  Arm Cortex-A76AE,
  Arm Cortex-A65,
  Arm Cortex-A65AE,
  Arm Cortex-A34 ו
  Marvell ThunderX3.

• נוספה תמיכה עבור ABI FDPIC (מצביעי פונקציות של 32 סיביות) עבור ARM64. עיבוד מחודש ומוטב של פעולות של 64 סיביות. נוספה תמיכה במעבד
  Arm Cortex-A77,
  Arm Cortex-A76AE ו
  Arm Cortex-M35P. תמיכה מורחבת עבור הוראות עיבוד נתונים של ACLE, כולל SIMD של 32 סיביות, כפל 16 סיביות, אריתמטיקה של תפס ואופטימיזציות אחרות של אלגוריתמי DSP. נוספה תמיכה ניסיונית עבור הוראות ACLE CDE (Custom Datapath Extension).

• שיפור משמעותי ביצירת קוד ובוקטוריזציה ב-backend עבור GPUs של AMD המבוססים על המיקרו-ארכיטקטורה של GCN.
• נוספה תמיכה במכשירים דמויי XMEGA עבור ארכיטקטורת AVR
  ATtiny202, ATtiny204, ATtiny402, ATtiny404, ATtiny406, ATtiny804, ATtiny806, ATtiny807, ATtiny1604, ATtiny1606, ATtiny1607, ATmega808ga, ATmega809, ATmega1608 1609, ATmega3208, ATmega3209 4808, ATmega4809 ו-ATmegaXNUMX.

• הרחבת ארכיטקטורת סט הוראות חדשה של Intel ENQCMD (-menqcmd) נוספה עבור ארכיטקטורות IA-32/x86-64. נוספה תמיכה עבור אינטל קופרלייק (-march=cooperlake, כולל את הרחבת AVX512BF16 ISA) ו-Tigerlake (-march=tigerlake, כולל הרחבות MOVDIRI, MOVDIR64B ו-AVX512VP2INTERSECT ISA).
• יישום של HSAIL (שפת ביניים של ארכיטקטורת מערכת הטרוגנית) עבור מערכות מחשוב הטרוגניות המבוססות על ארכיטקטורת HSA הוצא משימוש וככל הנראה יוסר במהדורה עתידית.

מקור: OpenNet.ru