GNU Compiler Collection

GNU Compiler Collection

управление GCC в командной строке
Тип	компилятор
Разработчик	проект GNU
Написана на	C
Интерфейс	командная строка
Операционная система	кроссплатформенное программное обеспечение
Языки интерфейса	русский и ещё 16 языков
Последняя версия	4.7.2 (20 сентября 2012)
Состояние	активное
Лицензия	GNU GPL
Сайт	gcc.gnu.org

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

Изначально названный GNU C Compiler поддерживал только язык Си. Позднее, GCC был расширен для компиляции исходных кодов на таких языках программирования как C++, Objective-C, Java, Фортран и Ada.

С версии 4.2.2 GCC перешёл на лицензию GPLv3.

Обзор

Начало GCC было положено Ричардом Столлманом, который реализовал первый вариант GCC в 1985 на нестандартном и непереносимом диалекте языка Паскаль; позднее компилятор был переписан на языке Си Леонардом Тауэром (англ. Leonard H. Tower Jr.) и Ричардом Столлманом^[1] и выпущен в 1987^[2] как компилятор для проекта GNU, который сам по себе являлся свободным программным обеспечением. Разработка GCC курируется Free Software Foundation.^[3]

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, а также ReactOS, Mac OS X, 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

В версии 4.1.1 (выпущенной 24 мая 2006), стандартный компилятор включал в себя front-end’ы для:

• Ada (GCC для Ada, или GNAT)
• Си
• C++ (C++ для GCC, или G++)
• Фортран (GCC для Fortran, или gfortran)
• Java (GCC для Java, или GCJ)
• Objective-C (GCC для Objective-C, или gobjc)
• Objective-C++ (GCC для Objective-C++, или gobjc++)
• Go (GCC для Go, или gccgo) (с версии 4.6^[4])

Front end для CHILL был добавлен ранее, но из-за недостаточной поддержки был исключён из набора. До релиза 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 frontend который поддерживает Fortran 95.

Также существуют front-end’ы для Pascal, D, Модула-2, Modula-3, Mercury, VHDL и PL/I.

Архитектуры

Список поддерживаемых GCC (для версии 4.3) процессоров включает в себя:

• Alpha
• ARM
• Atmel AVR
• Blackfin
• HC12
• H8/300
• x86 (IA-32 и x86-64)
• IA-64 («Itanium»)
• m68k
• Motorola 88000
• MIPS
• Texas Instruments MSP430
• PA-RISC
• PDP-11
• PowerPC
• R8C/M16C/M32C
• SPU в Cell
• System/370, System/390
• SuperH
• SPARC
• VAX

Менее известные процессоры, поддерживаемые в стандартном релизе:

• A29K
• ARC
• ETRAX CRIS
• D30V
• DSP16xx
• FR-30
• FR-V
• Intel i960
• IP2000
• M32R
• 68HC11
• MCORE
• MMIX
• MN10200
• MN10300
• Motorola 88000
• NS32K
• ROMP
• Stormy16
• V850
• Xtensa
• AVR32

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

• D10V
• MeP
• MicroBlaze
• TI MSP430
• TI C6X^[5]
• Nios II и Nios
• PDP-10
• TIGCC (вариация Motorola 68000)
• Z8000
• PIC24/dsPIC

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 Register Transfer Language (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 для Ады написана на Ада. С версии 2012-08-14 разработка переведена на язык C++.

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
• GNU Profiler (gprof (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

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.^[6]

Критика

Некоторые разработчики OpenBSD, например, Тео де Раадт и Отто Мурбек (Otto Moerbeek), критикуют GCC, называя его «громоздким, глючным, медленным и генерирующим плохой код».^[7] 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^[8]. Аналогичная работа по замене GCC на Clang ведется в FreeBSD^[9].

См. также

В Википедии есть портал «Свободное программное обеспечение»

• MinGW,
• Portable C Compiler (PCC),
• Sun Studio,
• LLVM,
• Open Watcom,
• Cygwin.
• Библиотека libJIT для компиляции на лету libJIT от Риза Везерли, Клауса Трейчела, Алексея Демакова и Кирилла Кононенко
• Amsterdam Compiler Kit

Примечания

1. ↑ Stallman, Richard M. (February 1986). «GNU Status». GNU's Bulletin (Free Software Foundation) 1 (1). Проверено 2006-09-26.
2. ↑ Tower, Leonard (1987) «GNU C compiler beta test release,» comp.lang.misc USENET newsgroup; see also http://gcc.gnu.org/releases.html#timeline
3. ↑ Stallman, Richard M. (2001) «Contributors to GCC,» in Using and Porting the GNU Compiler Collection (GCC) for gcc version 2.95 (Cambridge, Mass.: Free Software Foundation)
4. ↑ GCC 4.6 Release Series — Changes, New Features, and Fixes — GNU Project — Free Software Foundation (FSF)
5. ↑ http://gcc.gnu.org/ "TI C6X processor support [2011-07-15] A port for the TI C6X family of processors "
6. ↑ Tools: GCC 4.2.1 Released — KernelTrap  (англ.). kerneltrap.org (21 июля 2007). Архивировано из первоисточника 17 февраля 2012. Проверено 25 декабря 2009.
7. ↑ More on OpenBSD’s new compiler — Mambo
8. ↑ Towards a BSD-licensed Compiler
9. ↑ FreeBSD Status Reports January — March, 2009

Литература

• Артур Гриффитс GCC. Настольная книга пользователей, программистов и системных администраторов. — Диасофт, 2004. — С. 624. — ISBN 966-7992-34-9

Ссылки

• Официальный сайт GCC.
• Building and Testing gcc/glibc cross toolchains.
• From Source to Binary: The Inner Workings of GCC. 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++.
• Сравнительный анализ компиляторов GCC и Sun Studio на примере SPEC CPU 2006.
• GCC на Ohloh.