GCC

GCC
Kehittäjä	GNU-projekti
Kehityshistoria
Ensijulkaisu	23. toukokuuta 1987
Vakaa versio	16.2 (7. elokuuta 2026)
Tiedot
Ohjelmistotyyppi	ohjelmointikielen kääntäjä
Alusta	alustariippumaton
Lisenssi	GNU GPL
Aiheesta muualla
Verkkosivusto
Versiohallinta
Infobox OK

GNU Compiler Collection (yleensä GCC) on GNU-projektin kehittämä kääntäjien kokoelma. Se on Free Software Foundationin vapaata ohjelmistoa, ja julkaistu GNU GPL:n ja osin LGPL:n alaisuudessa. GCC on GNUn kehitysympäristön tärkein osa ja vapaiden Unixin kaltaisten käyttöjärjestelmien vakiokääntäjä ja usein hyödynnetty myös kaupallisten kehitysympäristöjen kanssa.

GCC:n alkuperäinen nimi oli GNU C Compiler ja se osasi kääntää vain C-kieltä. Nyttemmin GCC osaa kääntää myös C++, Fortran, Ada, Objective-C, Go ja D -kieliä. Java-kääntäjä on poistettu GCC:stä versiosta 7 alkaen. Varhainen tuki Rust-kielelle on lisätty joulukuussa 2022, mutta tuki ei ole vielä täysin valmis GCC version 13 julkaisuun mennessä. Modula-2-kielen tuki on lisätty kehitysversioon joulukuussa 2022.

Historia

Richard Stallman aloitti GCC:n kehityksen. GCC oli aluksi kirjoitettu Pastel-kielellä, joka oli Pascal-kielen murre. Jotta kääntäjä saatiin kevyemmäksi ja helpommin käännettäväksi Len Tower ja Stallman kirjoittivat sen uudelleen C-kielellä. Ensimmäinen beetaversio julkaistiin 22. maaliskuuta 1987 ja 1.0 julkaistiin 23. toukokuuta. Ensimmäinen C++:aa kääntänyt versio, 1.15.3, julkaistiin 18. joulukuuta samana vuonna.

Vuonna 1997 ryhmä kehittäjiä, jotka kyllästyivät GCC:n hitaaseen kehitykseen ja suljettuun kehitysryhmään, muodosti projektin nimeltä EGCS (Experimental/Enhanced GNU Compiler System), joka otti mukaan ominaisuuksia eräistä GCC:n epävirallisista muunnoksista, kuten Fortran 77 -kääntäjän, IBM:n kehittämän Haifa-optimoijan ja Pentium-optimoinnin. Myöhemmin Free Software Foundation lopetti oman GCC 2.x:n kehityksensä ja EGCS:sta tuli virallinen GCC huhtikuussa 1999.

GCC:n versio 4.2.1 oli viimeinen, joka julkaistiin GPL-lisenssin versiolla 2. Myöhemmät versiot käyttävät lisenssin versiota 3.

GCC:n toteutusta on muutettu C-kielestä C++:n alijoukolle: tavoitteena on säilyttää yhteensopivuus edeltävään versioon sekä mahdollisuus kääntää GCC muilla kääntäjillä.

Versio 7.1 lisää tuen C++17-standardin kaikille ominaisuuksille. Versio 14.1 sisältää tukea useille C++26-standardin ominaisuuksille. Oletuksena GCC 14 käyttää vielä C++17-standardia.

Versiossa 15 on mukana COBOL-kielen tuki gCobol-kääntäjällä, joka on eri kuin vanhempi C-kieleksi tulkannut GnuCOBOL-kääntäjä.

Versiossa 16 on mukana useita C++26-standardin ominaisuuksia. 128-bittisien kokonaislukujen tukea on parannettu niitä tukevilla alustoilla. Mukana on kokeellinen Algol 68 -kielen kääntäjä ga68.

Tekniikka

GCC sisältää useita edustaosia (engl. front end) eri kieliä varten ja taustaosia (engl. back end) kohdesuorittimia varten. GCC käyttää käännöksen aikana kolmea välikieltä: GENERIC, GIMPLE ja RTL. GENERIC on kielestä riippumaton muoto, jota jokainen edustaosa tuottaa. GCC:n välivaihe (engl. middle end) käsittelee GIMPLE-välikieltä, jossa jokaisessa ilmaisussa voi olla enintään kolme operandia. GIMPLE:stä tehdään SSA-muoto, johon sovelletaan ohjelman optimointia, ja muunnetaan takaisin GIMPLE-muotoon taustaosaa varten. SSA-muoto (Static Single Assignment) on tarkoitettu tietovuon ja ohjelman ohjausvuon optimointiin. RTL (Register Transfer Language) on lähellä varsinaista käskyä ja viimeinen välikieli käännöksessä.

Kielituki

GCC sisältää tuen C-kielen eri standardiversioille sekä GNU-laajennuksille kieleen: versiossa 12.2.0 oletuksena käytössä on gnu17-versio (C18 GNU-laajennuksilla). C90-versio on tuettu teknisien korjausten kanssa (Technical Corrigenda, 1994 ja 1996) ja vuonna 1995 julkaistu laajennettu versio (Amendment 1). C99-versio on tuettu teknisien korjauksien kanssa (2001, 2004 ja 2007). C11-versio on tuettu ja C17-version korjauksien kanssa. Kääntäjässä on myös useita laajennuksia, jotka eivät ole mukana ISO-standardissa.

C++-kielen versiot C++98, C++11, C++14, C++17 ja C++20 ovat tuettuja.

Objective-C versio 1.0 on tuettu, jonka lisäksi joukko 2.0:n ominaisuuksia on tuettu. Lisäksi Objective-C++ on tuettu.

Go-kielen Go 1 -versio on tuettu GCC:n versiosta 4.7.1 lähtien.

GCC tukee D 2.0 -kieltä.

Alustat

GCC:tä voidaan käyttää ristiinkääntäjänä, jolloin käännösympäristönä voi olla eri alusta kuin varsinainen kohdealusta. Kohde voi olla esimerkiksi pelikonsoli (kuten PlayStation 2).

GCC on kehitetty ja tukee pääasiallisesti POSIX-yhteensopivia alustoja (Linux ja muut Unixin kaltaiset käyttöjärjestelmät), mutta se on siirretty myös useille muille alustoille. GCC:stä on julkaistu epävirallisia käännöksiä muun muassa AIX, HP-UX, DOS (DJGPP), macOS ja Microsoft Windows (MinGW ja Cygwin) -alustoille. Apple poisti vaiheittain kaikki GNU GPL -lisensoidut ohjelmistot OS X -käyttöjärjestelmästä (nykyisin nimellä macOS) ja on ottanut käyttöönsä LLVM:n.

Arkkitehtuurit

GCC:n kohdesuorittimet versiosta 4.3 lähtien:

Vähemmän tunnettuja suorittimia joita tuetaan vakiojulkaisussa:

Lisää suorittimia tuetaan versioissa, joita ylläpidetään erillään GNU-projektin versiosta:

Lähteet

Kirjallisuutta

• William von Hagen: The Definitive Guide to GCC. Apress, 2006. ISBN 978-1-59059-585-5 Teoksen verkkoversio. (englanniksi)

Aiheesta muualla

• https://gcc.gnu.org/ – GCC:n kotisivu