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.[3][4]Java-kääntäjä on poistettu GCC:stä versiosta 7 alkaen.[5] Varhainen tuki Rust-kielelle on lisätty joulukuussa 2022, mutta tuki ei ole vielä täysin valmis GCC version 13 julkaisuun mennessä.[6][7]Modula-2-kielen tuki on lisätty kehitysversioon joulukuussa 2022.[8]
Richard Stallman aloitti GCC:n kehityksen. GCC oli aluksi kirjoitettu Pastel-kielellä, joka oli Pascal-kielen murre.[9] Jotta kääntäjä saatiin kevyemmäksi ja helpommin käännettäväksi Len Tower ja Stallman kirjoittivat sen uudelleen C-kielellä.[9][10] Ensimmäinen beetaversio julkaistiin 22. maaliskuuta 1987 ja 1.0 julkaistiin 23. toukokuuta.[11][1] Ensimmäinen C++:aa kääntänyt versio, 1.15.3, julkaistiin 18. joulukuuta samana vuonna.[1]
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.[12]
GCC:n versio 4.2.1 oli viimeinen, joka julkaistiin GPL-lisenssin versiolla 2. Myöhemmät versiot käyttävät lisenssin versiota 3.[13]
GCC:n toteutusta on muutettu C-kielestä C++:n alijoukolle: tavoitteena on säilyttää yhteensopivuus edeltävään versioon sekä mahdollisuus kääntää GCC muilla kääntäjillä.[14]
Versio 7.1 lisää tuen C++17-standardin kaikille ominaisuuksille.[15] Versio 14.1 sisältää tukea useille C++26-standardin ominaisuuksille. Oletuksena GCC 14 käyttää vielä C++17-standardia.[16][17]
Tekniikka
Yleiskuva GCC:n käyttämistä ohjelmista. Käännöksen aikana käytetään varsinaisen kääntäjän lisäksi esikääntäjää, assembleria ja linkkeriohjelmaa.GCC käyttää kolmivaiheista arkkitehtuuria, jolla se tukee useita ohjelmointikieliä ja useita suorittimia.
GCC sisältää useita edustaosia (engl.front end) eri kieliä varten ja taustaosia (engl.back end) kohdesuorittimia varten.[18][19][20] 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.[21][22][23][24][25] SSA-muoto (Static Single Assignment) on tarkoitettu tietovuon ja ohjelman ohjausvuon optimointiin.[26][27] RTL (Register Transfer Language) on lähellä varsinaista käskyä ja viimeinen välikieli käännöksessä.[28]
Kielituki
GCC sisältää tuen C-kielen eri standardiversioille sekä GNU-laajennuksille kieleen: versiossa 12.2.0 oletuksena käytössä on gnu17-versio (C18 GNU-laajennuksilla).[29]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.[29] Kääntäjässä on myös useita laajennuksia, jotka eivät ole mukana ISO-standardissa.[30]
GCC on kehitetty ja tukee pääasiallisesti POSIX-yhteensopivia alustoja (Linux ja muut Unixin kaltaiset käyttöjärjestelmät), mutta se on siirretty myös useille muille alustoille.[34][35]
GCC:stä on julkaistu epävirallisia käännöksiä muun muassa AIX, HP-UX, DOS (DJGPP), macOS ja Microsoft Windows (MinGW ja Cygwin) -alustoille.[36]Apple poisti vaiheittain kaikki GNU GPL -lisensoidut ohjelmistot OS X -käyttöjärjestelmästä (nykyisin nimellä macOS) ja on ottanut käyttöönsä LLVM:n.[37][38][39]
