GCC

概述

GCC（GNU Compiler Collection，GNU 编译器集合）是全球使用最广泛、最老牌的免费开源编译器套件，也是整个自由软件生态的基石。它最初只编译 C 语言，现已支持 C、C++、Fortran、Ada、Go、Objective-C、D、Rust（插件）、COBOL 等 20 多种语言，几乎覆盖所有主流 CPU 架构（x86_64、ARM、RISC-V、PowerPC、MIPS、AVR、RISC-V 等）。维护者：GNU 项目 + Red Hat、IBM、Intel、ARM、华为等公司。官网：https://gcc.gnu.org。许可证：GPL v3 + Runtime Library Exception（允许编译出的程序保持闭源）。安装量：几乎所有 Linux 发行版默认自带，Android NDK、macOS（Homebrew）、Windows（MinGW-w64/Cygwin）均可一键安装。

历史与发展

• 1987年5月23日：Richard Stallman 发布 GCC 1.0（首个公开版本，仅支持 C），这是 GCC 的首次发行日期。
• 1988年：加入 C++ 前端（g++）。
• 1991年：支持 Fortran。
• 1997–1999年：EGCS 分支重新合并，成为现代 GCC 的起点。
• 2001年：正式更名为 GNU Compiler Collection。
• 2010–2020年：陆续支持 Go、C++11/14/17/20。
• 2022年：RISC-V 成为官方一级支持架构。
• 2024年：GCC 14 完成 C23 大部分支持。
• 2025年8月14日：GCC 15.2 发布，首次将 C23 设为默认标准，C++23 100% 完成。
• 当前：已运行 38 年，仍保持每年一个大版本的节奏。

主要特点

1. C23 完整支持并成为默认标准（-std=c23）。
2. C++23 100% 实现（包括 std::mdspan、std::flat_map、ranges 优化、coroutines 增强）。
3. Fortran 2018 完整 + Fortran 2023 部分支持。
4. RISC-V Vector 1.0、Zve32x/64x 完整支持。
5. AMD Zen 5（AVX10.1、APX、AVX-VNNI）与 Intel AVX10 完整优化。
6. OpenMP 5.2、OpenACC 3.3 大幅增强。
7. 更快的 LTO（链接时优化）和 PGO（基于性能优化）。
8. 静态分析器 -fanalyzer 持续改进。
9. 支持超过 100 种目标架构（从 8 位 AVR 到超级计算机）。

优势与局限性

优势

• 支持语言和平台数量全球第一（尤其是嵌入式、RISC-V、老架构）。
• 编译速度通常比 Clang 更快。
• 与 GNU binutils、glibc 等工具链深度整合。
• 完全免费 + Runtime Exception，商业闭源项目可放心使用。
• Linux 发行版、Android NDK、嵌入式固件默认选择。

局限性

• 生成的代码在某些 x86_64 高负载场景下比最新 Clang 慢 5–15%。
• C++ 模块（Modules）支持仍落后 Clang 1–2 年。
• 静态分析能力不如 Clang Static Analyzer。
• 调试信息（-g）体积比 Clang 大。
• 在 Apple 生态（macOS/iOS）已被 Clang 完全取代。

总结

GCC 自 1987 年诞生至今已 38 年，是人类历史上最成功、最长寿的开源编译器之一。2025 年的 GCC 15.2 实现了完整的 C23 和 C++23 支持，继续在 Linux 发行版、RISC-V 生态、嵌入式设备、超级计算机、Android NDK 等领域保持绝对统治地位。对于任何需要在 Ubuntu、Cygwin、树莓派、服务器或嵌入式设备上编译 C/C++/Fortran/Go/Rust 的开发者来说，GCC 仍然是“默认且最可靠”的选择。 一句话评价：如果你用的是 Linux、RISC-V 或嵌入式设备，十有八九正在直接或间接使用 GCC 编译的代码。