2 Языковые стандарты, поддерживаемые GCC

2.1 Язык C

Оригинальный стандарт ANSI C (X3.159-1989) был ратифицирован в 1989 году и опубликован в 1990 году. Этот стандарт был ратифицирован как стандарт ISO (ISO/IEC 9899:1990) несколько позже в 1990 году. Между этими публикациями не было технических различий, хотя разделы стандарта ANSI были переименованы и стали статьями в стандарте ISO. Стандарт ANSI, но не стандарт ISO, также поставлялся с документом Rationale. Этот стандарт, в обоих своих формах, обычно известен как C89, или иногда как C90, от дат ратификации. Для выбора этого стандарта в GCC используйте один из вариантов -ansi, -std=c90 или -std=iso9899:1990; для получения всех диагностических сообщений, требуемых стандартом, вы также должны указать -pedantic (или -pedantic-errors, если вы хотите, чтобы они были ошибками, а не предупреждениями). См. Параметры, управляющие диалектом C.

Ошибки в стандарте ISO C 1990 были исправлены в двух технических поправках, опубликованных в 1994 и 1996 годах. GCC не поддерживает неисправленную версию.

В 1995 году был опубликован дополнение к стандарту 1990 года. Это дополнение добавило диграфы и __STDC_VERSION__ к языку, но в остальном касалось библиотеки. Это дополнение обычно известно как AMD1; изменённый стандарт иногда называют C94 или C95. Для выбора этого стандарта в GCC используйте параметр -std=iso9899:199409 (с, как и для других версий стандарта, -pedantic, чтобы получать все требуемые диагностические сообщения).

Новая редакция стандарта ISO C была опубликована в 1999 году как ISO/IEC 9899:1999 и обычно известна как C99. (В процессе разработки черновики этой версии стандарта обозначались как C9X.) GCC имеет существенно полную поддержку этой версии стандарта; см. https://gcc.gnu.org/c99status.html для получения подробностей. Для выбора этого стандарта используйте -std=c99 или -std=iso9899:1999.

Ошибки в стандарте ISO C 1999 были исправлены в трех технических поправках, опубликованных в 2001, 2004 и 2007 годах. GCC не поддерживает неисправленную версию.

Четвертая версия стандарта C, известная как C11, была опубликована в 2011 году как ISO/IEC 9899:2011. (В процессе разработки черновики этой версии стандарта обозначались как C1X.) GCC имеет существенно полную поддержку этого стандарта, включённого с помощью -std=c11 или -std=iso9899:2011. Версия с интегрированными исправлениями была подготовлена в 2017 году и опубликована в 2018 году как ISO/IEC 9899:2018; она известна как C17 и поддерживается с помощью -std=c17 или -std=iso9899:2017; исправления также применяются с помощью -std=c11, и единственное различие между параметрами заключается в значении __STDC_VERSION__.

Дальнейшая версия стандарта C, известная как C23, находится в стадии разработки и ожидается к публикации в 2024 году как ISO/IEC 9899:2024. (В процессе разработки черновики этой версии стандарта обозначались как C2X.) Экспериментальная и неполная поддержка этого включена с помощью -std=c23 или -std=iso9899:2024.

По умолчанию GCC предоставляет некоторые расширения языка C, которые в редких случаях конфликтуют со стандартом C. См. Расширения семейства языков C. Некоторые функции, являющиеся частью стандарта C99, принимаются как расширения в режиме C90, и некоторые функции, являющиеся частью стандарта C11, принимаются как расширения в режимах C90 и C99. Использование опций -std, перечисленных выше, отключает эти расширения, где они конфликтуют с выбранной версией стандарта C. Вы также можете выбрать расширенную версию языка C явно с помощью -std=gnu90 (для C90 с расширениями GNU), -std=gnu99 (для C99 с расширениями GNU) или -std=gnu11 (для C11 с расширениями GNU).

По умолчанию, если не заданы параметры диалекта языка C, используется -std=gnu17.

Стандарт ISO C определяет (в разделе 4) два класса конформных реализаций. Конформная реализация с поддержкой среды поддерживает весь стандарт, включая все средства библиотеки; конформная реализация в автономной среде обязана предоставлять только определённые средства библиотеки: те, что в <float.h>, <limits.h>, <stdarg.h>, и <stddef.h>; с дополнения AMD1, также те, что в <iso646.h>; с C99, также те, что в <stdbool.h> и <stdint.h>; а с C11, также те, что в <stdalign.h> и <stdnoreturn.h>. Кроме того, сложные типы, добавленные в C99, не требуются для реализаций в автономной среде.

Стандарт также определяет две среды для программ, среду автономной работы, требуемую от всех реализаций, у которой могут отсутствовать средства библиотеки, выходящие за рамки требований для реализаций в автономной среде, где обработка запуска и завершения программы определяется реализацией; и среду с поддержкой, которая не требуется, в которой предоставляются все средства библиотеки, и запуск осуществляется через функцию int main (void) или int main (int, char *[]). Операционная система ядро является примером программы, работающей в автономной среде; программа, использующая средства операционной системы, является примером программы, работающей в поддерживающей среде.

GCC нацелен на то, чтобы быть пригодным для использования в качестве конформной реализации в автономной среде или в качестве компилятора для конформной реализации с поддержкой среды. По умолчанию он действует как компилятор для реализации с поддержкой среды, определяя __STDC_HOSTED__ как 1 и предполагая, что при использовании имён функций ISO C, они имеют семантику, определённую в стандарте. Чтобы заставить его действовать как конформную реализацию в автономной среде, используйте параметр -ffreestanding; он тогда определяет __STDC_HOSTED__ в 0 и не делает предположений о значении имён функций из стандартной библиотеки, за исключением указанных ниже случаев. Для сборки ядра ОС вам, возможно, потребуется принять свои меры по линковке и началу работы.

GCC не предоставляет средства библиотеки, необходимые только для реализаций с поддержкой среды, а также не все средства, необходимые стандартом C99 для реализаций в автономной среде на всех платформах. Для использования средств среды с поддержкой вам необходимо найти их где-то ещё (например, в GNU C library). См. Стандартные библиотеки.

Большинство поддерживающих рутин, используемых GCC, присутствуют в libgcc, но есть несколько исключений. GCC требует, чтобы автономная среда предоставила memcpy, memmove, memset и memcmp. В отличие от стандартов, охватывающих memcpy GCC ожидает, что случай точного совпадения источника и назначения будет работать и не вызовет неопределённого поведения. Наконец, если __builtin_trap используется, а целевая платформа не реализует шаблон trap, GCC выводит вызов abort.

Для ссылок на технические поправки, документы Rationale и информацию об истории C, которая доступна онлайн, см. https://gcc.gnu.org/readings.html

2.2 Язык C++

GCC поддерживает исходный стандарт ISO C++ опубликованный в 1998 году, а также переработки 2011, 2014, 2017 и в основном 2020 годов.

Исходный стандарт ISO C++ был опубликован как стандарт ISO (ISO/IEC 14882:1998) и изменён Техническим исправлениями, опубликованными в 2003 году (ISO/IEC 14882:2003). Эти стандарты обозначаются как C++98 и C++03 соответственно. GCC реализует большую часть C++98 (export является заметным исключением) и большинство изменений в C++03. Для выбора этого стандарта в GCC используйте один из вариантов -ansi, -std=c++98 или -std=c++03; для получения всех диагностических сообщений, требуемых стандартом, вы также должны указать -pedantic (или -pedantic-errors, если вы хотите, чтобы они были ошибками, а не предупреждениями).

Переработанный стандарт ISO C++ был опубликован в 2011 году как ISO/IEC 14882:2011 и обозначается как C++11; до его публикации он обычно назывался C++0x. C++11 содержит несколько изменений языка C++, все из которых были реализованы в GCC. Подробности см. на странице https://gcc.gnu.org/projects/cxx-status.html#cxx11. Для выбора этого стандарта в GCC используйте опцию -std=c++11.

Другой переработанный стандарт ISO C++ был опубликован в 2014 году как ISO/IEC 14882:2014 и обозначается как C++14; до его публикации он иногда назывался C++1y. C++14 содержит несколько дополнительных изменений языка C++, все из которых были реализованы в GCC. Подробности см. на странице https://gcc.gnu.org/projects/cxx-status.html#cxx14. Для выбора этого стандарта в GCC используйте опцию -std=c++14.

Язык C++ был дополнительно переработан в 2017 году, и был опубликован стандарт ISO/IEC 14882:2017. Он обозначается как C++17, а до публикации часто назывался C++1z. GCC поддерживает все изменения в этом стандарте. Дополнительные сведения см. на странице https://gcc.gnu.org/projects/cxx-status.html#cxx17. Используйте опцию -std=c++17 для выбора этой разновидности C++.

Ещё один переработанный стандарт ISO C++ был опубликован в 2020 году как ISO/IEC 14882:2020 и обозначается как C++20; до его публикации он иногда назывался C++2a. GCC поддерживает большинство изменений в новом стандарте. Дополнительные сведения см. на странице https://gcc.gnu.org/projects/cxx-status.html#cxx20. Для выбора этого стандарта в GCC используйте опцию -std=c++20.

Дополнительную информацию о стандартах C++ можно найти на веб-сайте комитета ISO по C++ по адресу https://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/.

Чтобы получить все диагностические сообщения, требуемые любой из вышеописанных версий стандарта, необходимо указать -pedantic или -pedantic-errors, в противном случае GCC позволит использовать некоторые не-ISO функции C++ в качестве расширений. См. Параметры для запроса или подавления предупреждений.

По умолчанию GCC также предоставляет некоторые дополнительные расширения языка C++, которые в редких случаях конфликтуют со стандартом C++. См. Параметры, управляющие диалектом C++. Использование перечисленных выше опций -std отключает эти расширения там, где они конфликтуют с выбранной версией стандарта C++. Вы также можете явно выбрать расширенную версию языка C++ с помощью -std=gnu++98 (для C++98 с расширениями GNU), или -std=gnu++11 (для C++11 с расширениями GNU), или -std=gnu++14 (для C++14 с расширениями GNU), или -std=gnu++17 (для C++17 с расширениями GNU), или -std=gnu++20 (для C++20 с расширениями GNU).

По умолчанию, если не заданы параметры диалекта языка C++, используется -std=gnu++17.

2.3 Языки Objective-C и Objective-C++

GCC поддерживает «традиционный» Objective-C (также известный как «Objective-C 1.0») и содержит поддержку синтаксиса исключений и синхронизации Objective-C. Также он поддерживает ряд расширений языка «Objective-C 2.0», включая свойства, быструю итерацию (только для Objective-C), атрибуты методов и ключевые слова @optional и @required в протоколах. GCC поддерживает Objective-C++ и функции, доступные в Objective-C, также доступны в Objective-C++.

GCC по умолчанию использует библиотеку времени выполнения GNU Objective-C, которая является частью GCC и не является такой же, как библиотека времени выполнения Apple/NeXT Objective-C, используемая на системах Apple. В этом руководстве описаны некоторые различия. Параметры -fgnu-runtime и -fnext-runtime позволяют переключаться между созданием вывода, который работает с библиотекой времени выполнения GNU Objective-C, и выводом, который работает с библиотекой времени выполнения Apple/NeXT Objective-C.

Для Objective-C и Objective-C++ нет формального письменного стандарта. Авторитетное руководство по традиционному Objective-C (1.0) — «Программирование с объектно-ориентированным подходом и язык Objective-C»: https://gnustep.github.io/resources/documentation/ObjectivCBook.pdf — это оригинальный документ NeXTstep.

Синтаксис исключений и синхронизации Objective-C (то есть ключевые слова @try, @throw, @catch, @finally и @synchronized) поддерживается GCC и включается с помощью опции -fobjc-exceptions. Синтаксис кратко документирован в этом руководстве и в руководствах Apple по Objective-C 2.0.

Расширения и функции языка Objective-C 2.0 автоматически включаются; к ним относятся свойства (через @property, @synthesize и @dynamic keywords), быстрая итерация (недоступна в Objective-C++), атрибуты методов (такие как deprecated, noreturn, sentinel, format), атрибут unused для аргументов метода, ключевое слово @package для переменных экземпляра и ключевые слова @optional и @required в протоколах. Вы можете отключить все эти расширения языка Objective-C 2.0 с помощью опции -fobjc-std=objc1, что заставляет компилятор распознавать тот же синтаксис языка Objective-C, что и GCC 4.0, и выдавать ошибку, если используется одна из новых функций.

В настоящее время GCC не поддерживает нехрупкие переменные экземпляра.

Авторитетное руководство по Objective-C 2.0 доступно от Apple:

• https://developer.apple.com/library/archive/documentation/Cocoa/Conceptual/ProgrammingWithObjectiveC/Introduction/Introduction.html

Дополнительную информацию об истории Objective-C, доступную в Интернете, см. на странице https://gcc.gnu.org/readings.html

2.4 Язык Go

Начиная с выпуска GCC 4.7.1, GCC поддерживает стандарт языка Go 1, описанный на странице https://go.dev/doc/go1.

2.5 Язык D

GCC поддерживает язык программирования D 2.0. Сам язык D в настоящее время определён своей эталонной реализацией и поддерживающим языковым описанием, описанным на странице https://dlang.org/spec/spec.html.

2.6 Язык Modula-2

GCC поддерживает язык Modula-2 и соответствует диалектам PIM2, PIM3, PIM4 и ISO. Также реализован полный набор бесплатных библиотек ISO. Он также содержит набор библиотек PIM и некоторые совместимые с Logitech библиотеки.

Дополнительную информацию о Modula-2 см. на странице https://gcc.gnu.org/readings.html. Онлайновая документация доступна по адресу https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gm2/index.html.

2.7 Ссылки на другие языки

См. Об этом руководстве в руководстве GNAT Reference Manual для получения информации о соответствии стандартам и совместимости компилятора Ada.

См. Стандарты в GNU Fortran Compiler для получения подробностей о поддерживаемых стандартах GNU Fortran.