Verëffentlechung vun der GCC 11 Compiler Suite

No engem Joer vun der Entwécklung ass déi gratis GCC 11.1 Compiler Suite verëffentlecht ginn, déi éischt bedeitend Verëffentlechung an der neier GCC 11.x Branche. Am Aklang mat der neier Verëffentlechungsnummeréierungsschema gouf d'Versioun 11.0 am Entwécklungsprozess benotzt, a kuerz virun der Verëffentlechung vum GCC 11.1 war d'GCC 12.0 Filial scho ofgeschnidden, op Basis vun där déi nächst grouss Verëffentlechung, GCC 12.1, géif geformt ginn.

GCC 11.1 ass bemierkenswäert fir säin Iwwergank zum Gebrauch vum DWARF 5 Debug Dateiformat par défaut, d'Standard Inklusioun vum C ++17 Standard ("-std = gnu ++17"), bedeitend Verbesserungen an der Ënnerstëtzung fir den C ++20 Standard, experimentell Ënnerstëtzung fir C ++ 23, Verbesserungen am Zesummenhang mat der Zukunft C Sprooch Norm (C2x), nei Leeschtung optimizations.

Main Ännerungen:

• De Standardmodus fir d'C++ Sprooch gouf ëmgewandelt fir den C++17 Standard (-std=gnu++17) ze benotzen amplaz vum virdru ugebueden C++14. Et ass méiglech dat neit C++17 Verhalen selektiv auszeschalten wann Dir Templates veraarbecht déi aner Templates als Parameter benotzen (-fno-new-ttp-matching).
• Ënnerstëtzung fir d'Hardwarebeschleunigung vum AddressSanitizer Tool gouf bäigefüügt, deen Zougang zu fräigeloossene Speicherberäicher, Buffer-Iwwerlaf an aner Speicherfehler erkennt. Hardwarebeschleunigung ass de Moment nëmme fir d'AArch64 Architektur verfügbar a konzentréiert sech op d'Kernelkompilatioun. LinuxFir d'Hardwarebeschleunigung fir AddressSanitizer z'erméiglechen, gouf de Fändel "-fsanitize=hwaddress" beim Opbau vu Benotzerraumkomponenten an de Fändel "-fsanitize=kernel-hwaddress" fir de Kernel bäigefüügt.
• Wann Dir Debugging Informatioun generéiert, gëtt den DWARF 5 Format Standard benotzt, wat, am Verglach zu fréiere Versiounen, erlaabt 25% méi kompakt Debugging Daten ze generéieren. Voll Ënnerstëtzung fir DWARF 5 erfuerdert op d'mannst Binutils Versioun 2.35.2. DWARF 5 Format gëtt an Debugging Tools ënnerstëtzt zënter GDB 8.0, valgrind 3.17.0, elfutils 0.172 an dwz 0.14. Fir Debug Dateien mat anere Versioune vun DWARF ze generéieren, kënnt Dir d'Optiounen "-gdwarf-2", "-gdwarf-3" an "-gdwarf-4" benotzen.
• D'Ufuerderunge fir Compileren déi kënne benotzt gi fir GCC ze bauen sinn erhéicht ginn. De Compiler muss elo den C++11 Standard ënnerstëtzen (virdrun war C++98 erfuerderlech), d.h. Wann GCC 10 genuch war fir GCC 3.4 ze bauen, dann ass op d'mannst GCC 11 elo erfuerderlech fir GCC 4.8 ze bauen.
• Den Numm an d'Plaz vun de Dateien fir Dumps ze späicheren, temporär Dateien an zousätzlech Informatioun déi néideg ass fir d'LTO Optimiséierung goufen geännert. Esou Dateie ginn elo ëmmer am aktuellen Verzeichnis gespäichert, ausser de Wee gëtt explizit iwwer d'Optiounen "-dumpbase", "-dumpdir" an "-save-temps=*" geännert.
• Ënnerstëtzung fir de binäre Format BRIG fir d'Benotzung mat der HSAIL (Heterogeneous System Architecture Intermediate Language) Sprooch gouf ofgeschaaft a wäert geschwënn ewechgeholl ginn.
• Den ThreadSanitizer-Modus (-fsanitize=thread), deen entwéckelt gouf fir Rennbedingungen z'entdecken, wa verschidden Threads an enger Multithreaded-Applikatioun gläichzäiteg op déiselwecht Donnéeën zougräifen, gouf erweidert. Déi nei Versioun füügt Ënnerstëtzung fir alternativ Lafzäiten an Ëmfeld bäi, souwéi Ënnerstëtzung fir den Debugging-Tool KCSAN (Kernel Concurrency Sanitizer), deen entwéckelt gouf fir Rennbedingungen am Kernel dynamesch z'entdecken. LinuxNei Optiounen "--param tsan-distinguish-volatile" an "--param tsan-instrument-func-entry-exit" goufen derbäigesat.
• Kolonnnummeren an diagnostesche Messagen reflektéieren elo net d'Bytezuel vum Ufank vun der Linn, awer tatsächlech d'Kolonnnummeren, déi Multi-Byte Charaktere berücksichtegen an Zeechen, déi verschidde Positiounen an der Linn besetzen (zum Beispill, de Charakter 🙂 besetzt zwou Positiounen an ass a 4 Bytes kodéiert). Och Tab-Zeechen ginn elo als eng gewëssen Unzuel u Plazen behandelt (konfiguréierbar iwwer d'-ftabstop Optioun, Standard 8). Fir dat alt Verhalen ze restauréieren, gëtt d'Optioun "-fdiagnostics-column-unit=byte" proposéiert, a fir den initialen Wäert ze bestëmmen (Nummer vun 0 oder 1) - d'Optioun "-fdiagnostics-column-origin=".
• De Vectorizer berücksichtegt de ganzen Inhalt vun der Funktioun a füügt d'Veraarbechtungsfäegkeeten un, déi mat Kräizungen a Referenzen op fréiere Blocken an der Kontrollflossgrafik verbonne sinn (CFG, Kontrollflussgrafik).
• Den Optimizer implementéiert d'Fäegkeet fir eng Serie vu bedingte Operatiounen ze konvertéieren déi déiselwecht Variabel an e Schalterausdrock vergläichen. An Zukunft kann de Schalterausdrock kodéiert ginn mat Bit Testinstruktiounen (d'Optioun "-fbit-Tests" gouf bäigefüügt fir sou eng Konversioun ze kontrolléieren).
• Verbesserte interprozedural Optimisatiounen. En neien IPA-modref Pass (-fipa-modref) bäigefüügt fir Nebenwirkungen ze verfolgen wann Dir Funktiounen urufft an d'Genauegkeet vun der Analyse verbesseren. Verbesserte Implementatioun vum IPA-ICF Pass (-fipa-icf), wat de Gedächtnisverbrauch während der Kompiléierung reduzéiert an d'Zuel vun vereenegt Funktiounen erhéicht fir déi identesch Codeblocken kombinéiert ginn. Am IPA-CP (Interprocedural constant propagation) Pass sinn d'Prognoseheuristik verbessert ginn, andeems bekannte Grenzen a Feature vun de Loops berücksichtegt ginn.
• A Linking Time Optimizations (LTO) ass de Bytecode-Format optimiséiert fir d'Gréisst ze reduzéieren an d'Veraarbechtungsgeschwindegkeet ze verbesseren. Reduzéiert Peak Memory Konsum während der Bindungsphase.
• Am Optimiséierungsmechanismus baséiert op de Resultater vun der Codeprofiléierung (PGO - Profil guidéiert Optimiséierung), wat et erlaabt méi optimal Code ze generéieren op Basis vun der Analyse vun Ausféierungsfeatures, gëtt d'Gréisst vun de Dateien mat GCOV Daten reduzéiert wéinst méi kompakt Verpakung vun Nullteller . Verbesserte "-fprofile-values" Modus andeems Dir méi Parameteren op indirekten Uruff verfollegt.
• D'Ëmsetze vum OpenMP 5.0 (Open Multi-Processing) Standard, deen d'API a Methoden definéiert fir parallel Programméierungsmethoden op Multi-Core an Hybrid (CPU + GPU / DSP) Systemer mat gemeinsame Gedächtnis a Vektoriséierungsunitéiten (SIMD) anzesetzen, huet weider. Füügt initial Ënnerstëtzung fir d'Allokatiounsdirektiv an d'Fäegkeet heterogen Schleifen an OpenMP Konstruktiounen ze benotzen. Implementéiert Ënnerstëtzung fir d'OMP_TARGET_OFFLOAD Ëmfeld Variabel.
• D'Ëmsetzung vun der OpenACC 2.6 Parallel Programméierungsspezifizéierung, déi fir C, C++ a Fortran Sprooche virgesinn ass, gouf verbessert, wat Tools definéiert fir Operatiounen op GPUs a spezialiséiert Prozessoren ze läschen, wéi NVIDIA PTX.
• Fir C Sproochen ass en neien Attribut "no_stack_protector" ëmgesat ginn, entwéckelt fir Funktiounen ze markéieren fir déi de Stackschutz net ageschalt soll ginn ("-fstack-protector"). D'"malloc" Attribut gouf erweidert fir d'Identifikatioun vu Pairen vun Uriff fir d'Allokatioun an d'Befreiung vun Erënnerung (Allocator / Deallocator) z'ënnerstëtzen, déi am statesche Analysator benotzt gëtt fir typesch Feeler beim Aarbecht mat Erënnerung ze identifizéieren (Erënnerungsleck, Notzung nom Befreiung, duebel Opruff un der fräi Funktioun, etc.) an am Compiler Warnungen "-Wmismatched-dealloc", "-Wmismatched-nei-läschen" an "-Wfree-nonheap-Objet", informéiert iwwer Inkonsistenz tëscht Erënnerung deallocation an Erënnerung Allocatioun Operatiounen.
• Nei Warnunge goufen fir d'C Sprooch bäigefüügt:
  • "-Wmismatched-dealloc" (Standard aktivéiert) - warnt iwwer Erënnerungsdeallokatiounsoperatiounen déi e Pointer benotzen deen net mat Erënnerungsallokatiounsfunktiounen kompatibel ass.
  • "-Wsizeof-array-div" (aktivéiert wann "-Wall" spezifizéiert ass) - Warnt iwwer d'Divisioun vun zwou Gréissten vun de Betreiber wann den Divisor net mat der Gréisst vum Arrayelement entsprécht.
  • "-Wstringop-overread" (Standard aktivéiert) - warnt iwwer d'Opruff vun enger Stringfunktioun déi Daten aus engem Gebitt ausserhalb vun der Arraygrenz liest.
  • "-Wtsan" (Standard aktivéiert) - Warnt iwwer d'Benotzung vu Funktiounen (wéi std::atomic_thread_fence) déi net am ThreadSanitizer ënnerstëtzt ginn.
  • "-Warray-Parameter" an "-Wvla-Parameter" (aktivéiert wann Dir "-Wall" spezifizéiert) - warnt iwwer Iwwerschreidendfunktiounen mat inkompatibelen Deklaratioune vun Argumenter, déi mat fixen a variabelen Längt Arrays verbonne sinn.
  • D'"-Wuninitialized" Warnung erkennt elo Versuche fir aus oninitialiséierter dynamesch zougeloossene Erënnerung ze liesen.
  • D'Warnung "-Wfree-nonheap-object" erweidert d'Definitioun vu Fäll, wou Erënnerungsdeallokatiounsfunktiounen genannt ginn mat engem Zeiger net duerch dynamesch Erënnerungsallokatiounsfunktiounen kritt.
  • D'Warnung "-Wmaybe-uninitialized" huet d'Erkennung erweidert vu Passende Pointer op Funktiounen déi op oninitialiséiert Erënnerungsplazen bezéien.
• Fir d'C Sprooch ass en Deel vun neie Fonctiounen, déi am Kader vum C2X Standard entwéckelt goufen, implementéiert (aktivéiert andeems Dir -std=c2x an -std=gnu2x spezifizéiert): Makroen BOOL_MAX a BOOL_WIDTH, optional Indikatioun vun den Nimm vun onbenotzten Parameteren an der Funktioun Definitiounen (wéi an C++), Attribut "[ [nodiscard]]", Preprocessoroperateur "__has_c_attribute", Makroen FLT_IS_IEC_60559, DBL_IS_IEC_60559, LDBL_IS_IEC_60559, __STDC_WANT_IEC_60559__XNUMX, DBL_IS_IEC_XNUMX, __STDC_WANT_IEC_XNUMX__XNUMX_ SNAN, DEC_INFINITY an D EC_NAN, NaN=Makroen fir FloatN, _FloatNx an _DecimalN, d'Fäegkeet fir Sprangmarken virun Deklaratiounen an um Enn vun zesummegesate Aussoen ze spezifizéieren.
• Fir C++ ass en Deel vun den Ännerungen an Innovatiounen, déi am C++20 Standard proposéiert goufen, ëmgesat ginn, dorënner virtuell Funktiounen "consteval virtual", Pseudo-Zerstéierer fir d'Enn vum Liewenszyklus vun Objeten, d'Benotzung vun der Enum Klass an d'Berechnung vun der Gréisst vun engem Array am "neien" Ausdrock.
• Fir C++ ass experimentell Ënnerstëtzung bäigefüügt fir e puer Verbesserunge fir den zukünftege C++23 Standard entwéckelt ginn (-std=c++23, -std=gnu++23, -std=c++2b, -std=gnu ++2b). Zum Beispill gëtt et elo Ënnerstëtzung fir de literaresche Suffix "zu" fir ënnerschriwwene size_t Wäerter.
• libstdc ++ huet d'Ënnerstëtzung fir den C ++ 17 Standard verbessert, dorënner d'Aféierung vun std :: from_chars an std :: to_chars Implementatioune fir Floating Point Typen. Nei Elementer vum C ++ 20 Standard goufen ëmgesat, dorënner std :: bit_cast, std :: source_location, atomar Operatiounen waart a mellt, , , , , souwéi Elementer vum zukünftegen C++23 Standard (std::to_underlying, std::is_scoped_enum). Zousätzlech experimentell Ënnerstëtzung fir Typen fir parallel Datenveraarbechtung (SIMD, Data-Parallel Types). D'Ëmsetzung vun std :: uniform_int_distribution gouf beschleunegt.
• Den Alpha Qualitéitsfändel vum libgccjit geläscht, eng gemeinsam Bibliothéik fir e Code Generator an aner Prozesser z'integréieren an et ze benotzen fir JIT Kompiléierung vum Bytecode a Maschinncode ze organiséieren. D'Fäegkeet bäigefüügt fir libgccjit fir MinGW ze bauen.
• Zousätzlech Ënnerstëtzung fir d'AArch64 Armv8-R Architektur (-march = armv8-r). Fir AArch64 an ARM Architekturen ass Ënnerstëtzung fir Prozessoren bäigefüügt (Parameter -mcpu an -mtune): Arm Cortex-A78 (cortex-a78), Arm Cortex-A78AE (cortex-a78ae), Arm Cortex-A78C (cortex-a78c) , Arm Cortex- X1 (Cortex-x1), Arm Neoverse V1 (neoverse-v1) an Arm Neoverse N2 (neoverse-n2). Fujitsu A64FX (a64fx) an Arm Cortex-R82 (cortex-r82) CPUs goufen och bäigefüügt, déi nëmmen d'AARch64 Architektur ënnerstëtzen.
• Zousätzlech Ënnerstëtzung fir d'Benotzung vun Armv8.3-a (AArch64 / AArch32), SVE (AArch64), SVE2 (AArch64) an MVE (AArch32 M-Profil) SIMD Instruktioune fir Autovektoriséierung vun Operatiounen déi Zousatz, Subtraktioun, Multiplikatioun a Varianten vun Zousatz / Subtraktioun iwwer maachen komplex Zuelen. Éischt Ënnerstëtzung fir Autovektoriséierung fir ARM bäigefüügt mam MVE Instruktiounsset.
• Fir ARM Plattformen gëtt e komplette Set vu Compiler-integréierten C Funktiounen (Intrinsics) zur Verfügung gestallt, ersat duerch erweidert Vektorinstruktiounen (SIMD), déi all NEON Instruktiounen ofdecken, déi an der ACLE Q3 2020 Spezifizéierung dokumentéiert sinn.
• Ënnerstëtzung fir gfx908 GPU gouf op de Backend bäigefüügt fir Code fir AMD GPUs ze generéieren baséiert op der GCN Mikroarchitektur.
• Zousätzlech Ënnerstëtzung fir nei Prozessoren an nei Instruktiounsset-Extensiounen, déi an hinnen implementéiert sinn:
  • Intel Sapphire Rapids (-march = sapphirerapids, erméiglecht Ënnerstëtzung fir d'MOVDIRI, MOVDIR64B, AVX512VP2INTERSECT, ENQCMD, CLDEMOTE, SERIALISE, PTWRITE, WAITPKG, TSXLDTRK, AMT-TILE, AMX-INT8, AMX-BVNIMX, AMX-INT16, AMX-BVNIMX.
  • Intel Alderlake (-march = alderlake, erméiglecht Ënnerstëtzung fir CLDEMOTE, PTWRITE, WAITPKG, SERIALIZE, KEYLOCKER, AVX-VNNI an HRESET Uweisungen).
  • Intel Rocketlake (-March = Rocketlake, ähnlech wéi Rocket Lake ouni SGX Ënnerstëtzung).
  • AMD Zen 3 (-march=znver3).
• Fir IA-32 / x86-64 Systemer baséiert op Intel Prozessoren, Ënnerstëtzung fir nei Prozessor Uweisungen TSXLDTRK, SERIALIZE, HRESET, UINTRKEYLOCKER, AMX-TILE, AMX-INT8, AMX-BF16, AVX-VNNI gouf dobäi.
• Zousätzlech Ënnerstëtzung fir "-march=x86-64-v[234]" Fändelen fir x86-64 Architekturniveauen ze wielen (v2 - deckt SSE4.2, SSSE3, POPCNT an CMPXCHG16B Extensiounen; v3 - AVX2 a MOVBE; v4 - AVX-512 ).
• Zousätzlech Ënnerstëtzung fir RISC-V Systemer mat Big-endian Byte Uerdnung. D'Optioun "-misa-spec=*" bäigefüügt fir d'Versioun vun der RISC-V Instruktiounsset Architektur Spezifikatioun ze wielen. Zousätzlech Ënnerstëtzung fir AddressSanitizer a Stackschutz mat Kanaresch Tags.
• Weider Verbesserung vum statesche Analysemodus "-fanalyzer", deen Ressourceintensiv interprozedural Analyse vu Code Ausféierungsweeër an Datefloss am Programm mécht. De Modus ass fäeg fir Probleemer op der Kompiléierungsstadium z'entdecken, sou wéi duebel Uruff un d'gratis () Funktioun fir ee Gedächtnisberäich, Dateideskriptor Leckage, dereferencing a Passe Null Pointer, Zougang zu befreit Erënnerungsblocken, benotzt oninitialiséiert Wäerter, etc. An der neier Versioun:
  • De Code fir de Programmzoustand ze verfolgen ass komplett nei geschriwwe ginn. Probleemer mam Scannen vu ganz grouss C-Dateien goufen geléist.
  • Zousätzlech initial C ++ Ënnerstëtzung.
  • Memory Allocation an Deallocation Analyse gouf aus de spezifesche malloc a gratis Funktiounen abstrakéiert, an ënnerstëtzt elo nei / läschen an nei [] / läschen [].
  • Nei Warnungen dobäigesat: -Wanalyzer-Shift-Count-negativ, -Wanalyzer-Shift-Count-Iwwerflow, -Wanalyzer-write-to-const an -Wanalyzer-write-to-string-literal.
  • Nei Debugging Optiounen dobäigesat -fdump-analyzer-json an -fno-analyzer-Machbarkeet.
  • D'Kapazitéit fir den Analyser duerch Plugins fir GCC ze verlängeren ass ëmgesat ginn (zum Beispill, e Plugin gouf virbereet fir déi falsch Notzung vu Global Locking (GIL) am CPython ze kontrolléieren).

Source: opennet.ru