GCC

GNU Compiler Collection (обычно используется сокращение GCC) — набор компиляторов для различных языков программирования, разработанный в рамках проекта GNU. GCC является свободным программным обеспечением, распространяется в том числе фондом свободного программного обеспечения (FSF) на условиях GNU GPL и GNU LGPL и является ключевым компонентом . Он используется как стандартный компилятор для свободных UNIX-подобных операционных систем.

GNU Compiler Collection
Тип	Оптимизация компилятора и пакет GNU^[вд]
Разработчик	Проект GNU
Написана на	и Си
Операционные системы	и BSD^[d]
Первый выпуск	23 мая 1987
Аппаратная платформа	кроссплатформенность
Последняя версия	14.1 (7 мая 2024)
Репозиторий	gcc.gnu.org/git/gcc.git
Лицензия	GNU GPL 3
Сайт	gcc.gnu.org (англ.)
Медиафайлы на Викискладе

Изначально названный GNU C Compiler, поддерживал только язык Си. Позднее GCC был расширен для компиляции исходных кодов на таких языках программирования, как , Objective-C, Java (исключена из состава GCC начиная с версии 7 в 2017 году), Фортран, (Ada), Go, (GAS) и (D).

С версии 4.2.2 GCC перешёл на лицензию GPLv3.

Обзор

Начало GCC было положено Ричардом Столлманом, который реализовал первый вариант GCC в 1985 году на нестандартном и непереносимом диалекте языка (Паскаль); позднее компилятор был переписан на языке Си (Леонардом Тауэром) и Ричардом Столлманом и выпущен в 1987 году как компилятор для проекта GNU, который сам по себе являлся свободным программным обеспечением. Разработка GCC курируется Free Software Foundation.

В настоящее время GCC поддерживается группой программистов со всего мира. GCC является лидером по количеству процессоров и операционных систем, которые он поддерживает.

Будучи официальным компилятором системы GNU, GCC также является главным компилятором для сборки ряда других операционных систем; среди них — различные варианты Linux и (BSD) (ранее, в настоящее время используется (Clang) (LLVM)), а также (ReactOS), macOS, OpenSolaris, NeXTSTEP, (BeOS) и (Haiku).

GCC часто выбирается для разработки программного обеспечения, которое должно работать на большом числе различных аппаратных платформ. Различия между «родными» для каждой из аппаратных платформ компиляторами приводят к трудностям при разработке кода, который бы корректно компилировался разными компиляторами, а кроме того, при использовании различных компиляторов сильно усложняются сборочные скрипты, которые должны собирать ПО для всех аппаратных платформ. При использовании GCC для компиляции кода под разные платформы будет использован один и тот же (синтаксический анализатор). Поэтому, если удалось собрать программу для одной из целевых платформ, то велика вероятность, что программа нормально соберётся и для других платформ.

Языки

Cтандартный компилятор включает в себя (front-end’ы) для языков:

• (Ada) (GCC для Ada, или (GNAT)),
• Си,
• (GCC для C++, или G++),
• Фортран (GCC для Fortran, или (gfortran)),
• Java (GCC для Java, или GCJ, исключена из состава GCC начиная с версии 7),
• Objective-C (GCC для Objective-C, или gobjc),
• (GCC для Objective-C++, или gobjc++),
• (Go) (GCC для Go, или gccgo) (с версии 4.6).
• (D) (GCC для D, или GDC, начиная с версии 9.1)
• (Модула-2) (GCC для Модула-2, или gm2, начиная с версии 13.1)

Front-end для (CHILL) был добавлен ранее, но из-за недостаточной поддержки был исключён из набора. До выхода версии 4.0 front-end’ом для Fortran был G77, который поддерживал лишь FORTRAN 77. В новых версиях G77 был исключён в пользу нового GFortran front-end, который поддерживает Fortran 95.

Также существуют сторонние front-end’ы для (Pascal), (Modula-3), (Mercury), (VHDL) и .

Архитектуры

Список поддерживаемых GCC (для версии 7.1) процессоров включает в себя

• Alpha
• ARM
• Atmel AVR
• x86 ((IA-32) и x86-64)
• (IA-64) («(Itanium)»)
• m68k
• MIPS
• Texas Instruments (MSP430)
• (PA-RISC)
• PDP-11
• PowerPC
• RISC-V
• //
• в (Cell)
• , (System/390)
• (SuperH)
• SPARC
• VAX

Менее известные процессоры, поддерживаемые в стандартном релизе:

• (ARC)
• Intel (i960)
• (MMIX)
• (ROMP)
• AVR32

Дополнительные типы архитектур и процессоров, которые поддерживаются версиями GCC, но поддержкой которых занимаются сторонние организации (не Фонд свободного программного обеспечения):

• (MicroBlaze)
• (TI MSP430)
• (Nios II) и
• (PDP-10)
• (вариация Motorola 68000)
• (Z8000)
• (OpenRISC 1000)

Структура

Внешний интерфейс GCC является стандартом для компиляторов на платформе UNIX. Пользователь вызывает управляющую программу, которая называется gcc. Она интерпретирует аргументы командной строки, определяет и запускает для каждого входного файла свои компиляторы нужного языка, запускает, если необходимо, ассемблер и (компоновщик).

Компилятор каждого языка является отдельной программой, которая получает исходный текст и порождает вывод на языке ассемблера. Все компиляторы имеют общую внутреннюю структуру: front-end, который производит (синтаксический разбор) и порождает (абстрактное синтаксическое дерево), и back end, который конвертирует дерево в ^[англ.] (RTL), выполняет различные оптимизации, затем порождает программу на языке ассемблера, используя архитектурно-зависимое (сопоставление с образцом).

До версии 4.7.2 GCC был почти полностью написан на Си, хотя значительная часть front-end’а для Ады написана на (Аде). С 14 августа 2012 года разработка была переведена на язык C++, версия 4.8 и более поздние требуют для своей сборки наличия компилятора C++, поддерживающего C++ 2003.

Отладка программ, скомпилированных с помощью GCC

Главным инструментом для отладки программ, скомпилированных с помощью GCC, является (GNU Debugger) (gdb). Существуют также узкоспециализированные средства для отладки:

• (Valgrind) для поиска утечек памяти
• (^[англ.]) используется для того, чтобы определить, сколько времени уходит на выполнение той или иной части программы, как часто вызываются те или иные процедуры; для использования gprof необходимо компилировать программу со специальными опциями для включения «профилирования».
• (gcov) для анализа (покрытия кода).

Лицензия

GCC версии 4.2.1 стал последним релизом, выпущенным под GNU General Public License версии 2. Все последующие версии лицензируются по GPL версии 3.

Критика

Некоторые разработчики (OpenBSD), например (Тео де Раадт) и (Otto Moerbeek), критикуют GCC, называя его «громоздким, глючным, медленным и генерирующим плохой код». По причине такого критического отношения, а также из-за довольно ограничивающей (по сравнению с BSD) лицензии GPL, под которой выпущена коллекция компиляторов, была предпринята попытка заменить в (NetBSD) и (OpenBSD) GCC другими компиляторами, например, (PCC). Аналогичная работа по замене GCC на (Clang) ведётся во FreeBSD.

См. также

• (MinGW)
• (Portable C Compiler (PCC))
• (Sun Studio)
• (LLVM)
• (Open Watcom)
• (Cygwin)
• (Библиотека libJIT)
• (Amsterdam Compiler Kit)

Примечания

1. https://www.gnu.org/software/gcc/releases.html
2. Biener R. GCC 14.1 Released — 2024.
4. Installing GCC - GNU Project - Free Software Foundation (FSF)
5. GCC 7 Release Series — Changes, New Features, and Fixes - GNU Project - Free Software Foundation (FSF)  (неопр.). gcc.gnu.org. Дата обращения: 31 августа 2019. 2 сентября 2020 года.
6. Stallman, Richard M. GNU Status (неопр.) // GNU's Bulletin. — Free Software Foundation, 1986. — February (т. 1, № 1). 21 августа 2007 года.
7. Tower, Leonard (1987) «GNU C compiler beta test release, от 5 ноября 2011 на Wayback Machine» comp.lang.misc USENET newsgroup; see also http://gcc.gnu.org/releases.html#timeline от 28 декабря 2006 на Wayback Machine
8. Stallman, Richard M. (2001) «Contributors to GCC, от 3 января 2007 на Wayback Machine» in Using and Porting the GNU Compiler Collection (GCC) от 27 декабря 2006 на Wayback Machine for gcc version 2.95 (Cambridge, Mass.: Free Software Foundation)
9. GCC 4.6 Release Series — Changes, New Features, and Fixes — GNU Project — Free Software Foundation (FSF)  (неопр.). Дата обращения: 23 января 2011. 4 ноября 2015 года.
10. GDC - D Programming Language for GCC  (неопр.). gdcproject.org. Дата обращения: 31 августа 2019. 6 августа 2019 года.
11. GCC 9 Release Series — Changes, New Features, and Fixes - GNU Project - Free Software Foundation (FSF)  (неопр.). gcc.gnu.org. Дата обращения: 31 августа 2019. 19 февраля 2022 года.
12. https://www.theregister.com/2022/12/16/gcc_13_will_support_modula2/
13. http://gcc.gnu.org/ от 11 января 2012 на Wayback Machine "TI C6X processor support [2011-07-15] A port for the TI C6X family of processors "
14. C++ Conversion. This project is a continuation of the build GCC in C++ project. от 14 октября 2012 на Wayback Machine / GCC wiki, 2012 (англ.)
15. GCC 4.8 Release Series от 8 декабря 2015 на Wayback Machine: "GCC now uses C++ as its implementation language. This means that to build GCC from sources, you will need a C++ compiler that understands C++ 2003. "
16. Tools: GCC 4.2.1 Released — KernelTrap (англ.). kerneltrap.org (21 июля 2007). Дата обращения: 25 декабря 2009. Архивировано 17 февраля 2012 года.
17. More on OpenBSD’s new compiler — Mambo 29 сентября 2008 года.
18.   (неопр.). Дата обращения: 3 ноября 2008. Архивировано из оригинала 24 октября 2008 года.
19. FreeBSD Status Reports January — March, 2009  (неопр.). Дата обращения: 19 апреля 2010. 17 апреля 2010 года.

Литература

• Артур Гриффитс. GCC. Настольная книга пользователей, программистов и системных администраторов. — Диасофт, 2004. — С. 624. — .

Ссылки

• Официальный сайт GCC.
• Building and Testing gcc/glibc cross toolchains.
• . Overview and explanation of gcc’s internal structure in Red Hat Magazine.
• Dev-C++ — интегрированная среда, включающая в себя компилятор (MinGW).
• Code::Blocks — ещё одна интегрированная среда разработки + компилятор MinGW.
• Производительность компиляторов C++.