ชุดแปลโปรแกรมของกนู

**ชุดแปลโปรแกรมของกนู** () หรือเรียกโดยย่อว่า **จีซีซี** () เป็นชุดโปรแกรมแปลโปรแกรมสำหรับแปลภาษาโปรแกรมต่าง ๆ พัฒนาโดยโครงการกนู (GNU) และแจกจ่ายเป็นซอฟต์แวร์เสรีภายใต้สัญญาอนุญาตแบบ GPL และ LGPL โดยชุด GCC ถือว่าเป็นชุดคอมไพเลอร์มาตรฐานในระบบปฏิบัติการแบบยูนิกซ์ อย่างเช่น ลินุกซ์ หรือ Mac OS X เป็นต้น

ชื่อเดิมของ GCC คือ **GNU C Compiler** เนื่องจากในระยะแรกถูกพัฒนาขึ้นเป็นคอมไพเลอร์ของภาษาซีเท่านั้น แต่ในภายหลังเมื่อได้พัฒนาให้สนับสนุนภาษาโปรแกรมอื่น ๆ มากขึ้น จึงเปลี่ยนชื่อเพื่อให้สื่อครอบคลุมความหมายมากกว่าเดิม

## ภาพรวม

GCC เริ่มพัฒนาใน ค.ศ. 1985 โดยริชาร์ด สตอลแมน ซึ่งเขาเริ่มจากการแปลงคอมไพเลอร์ของภาษา Pastel (ส่วนขยายของภาษาปาสกาล) ให้ใช้กับภาษาซีได้ GCC ถูกเขียนขึ้นมาใหม่อีกครั้งโดยใช้ภาษาซีทั้งหมด เพื่อเป็นคอมไพเลอร์สำหรับภาษาซีและเป็นส่วนสำคัญของโครงการกนูในยุคแรก ซึ่งทิศทางการพัฒนากำหนดโดย Free Software Foundation

ใน ค.ศ. 1997 กลุ่มนักพัฒนา GCC จำนวนหนึ่งไม่พอใจการพัฒนาของ GCC สายหลักที่ล่าช้า จึงแยกตัวออกมาพัฒนา **EGCS** (Experimental/Enhanced GNU Compiler System) ทำให้การพัฒนาเกิดขึ้นรวดเร็วกว่า GCC เดิมมาก ในปี ค.ศ. 1999 EGCS กลายมาเป็น GCC เวอร์ชันหลักแทน GCC เก่าในท้ายที่สุด

นอกจากจะเป็นคอมไพเลอร์มาตรฐานบนระบบปฏิบัติการแบบยูนิกซ์แล้ว GCC ยังถูกนำมาแปลงให้ใช้ได้บนระบบปฏิบัติการอื่น ๆ เช่น NeXTSTEP และ Mac OS X รวมถึงระบบฝังตัวอื่น ๆ เช่น Symbian, PlayStation และ Dreamcast เป็นต้น

## ภาษาโปรแกรมที่สนับสนุน

ในชุดคอมไพเลอร์มาตรฐานเวอร์ชัน 4.3 สนับสนุนภาษาโปรแกรมดังต่อไปนี้
* C
* C++ (G++)
* จาวา (GCJ)
* Ada (GNAT)
* Objective-C
* Objective-C++
* Fortran (GFortran)
นอกจากนี้ยังสนับสนุนภาษาโปรแกรมอื่น ๆ เพิ่มเติม แต่ไม่ได้รวมอยู่ในชุดคอมไพเลอร์มาตรฐาน
* Modula-2
* Modula-3
* Pascal
* PL/I
* D
* Mercury
* VHDL

## สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ที่สนับสนุน
โพรเซสเซอร์ที่สนับสนุนโดย GCC รุ่น 4.3 ได้แก่
* Alpha
* ARM
* Atmel AVR
* Blackfin
* HC12
* H8/300
* IA-32 (x86)
* x86-64
* IA-64
* Motorola 68000
* MIPS
* PA-RISC
* PDP-11
* PowerPC
* R8C/M16C/M32C
* SPU
* System/390/zSeries
* SuperH
* SPARC
* VAX

โพรเซสเซอร์อื่นที่สนับสนุนได้แก่:

* 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

โพรเซสเซอร์อื่นที่สนับสนุนโดย GCC แต่การพัฒนาและบำรุงรักษา แยกจากรุ่นของ FSF:

* D10V
* MeP
* MicroBlaze
* MSP430
* Nios II และ Nios
* PDP-10
* TIGCC (Motorola 68000 variation)
* Z8000

## โครงสร้างการทำงาน
GCC ทำงานโดยใช้บรรทัดคำสั่ง ผู้ใช้มักเรียกโปรแกรมโดยการเรียกโปรแกรมที่ชื่อ `gcc` พร้อมทั้งใส่ตัวเลือกต่าง ๆ ทางพารามิเตอร์ในบรรทัดคำสั่ง โปรแกรมนี้จะวิเคราะห์ภาษาที่ใช้จากนามสกุลของไฟล์ แล้วเรียกพรีโพรเซสเซอร์, คอมไพเลอร์, แอสเซมเบลอร์ และ ลิงเกอร์ มาทำงานตามลำดับ แต่ผู้ใช้สามารถสั่งให้ทำงานเฉพาะบางขั้นตอนข้างบนจากพารามิเตอร์ได้

พรีโพรเซสเซอร์ ที่ใช้เป็นโปรแกรมหนึ่งใน GCC มีชื่อว่า `cpp` เรียกใช้ก็ต่อเมื่อจะคอมไพล์โปรแกรมที่เขียนในบางภาษา เช่น C หรือ C++ เป็นต้น 

ใน GCC แยกคอมไพเลอร์แต่ละภาษาออกเป็นคนละโปรแกรม ตัวอย่างเช่น คอมไพเลอร์ภาษา C จะเป็นโปรแกรมที่ชื่อ `cc1` โครงสร้างภายในคอมไพเลอร์แต่ละภาษาแบ่งเป็นสามส่วนเหมือนกัน ได้แก่ ฟรอนต์เอ็นด์ (frontend) มิดเดิลเอ็นด์ (middle-end) และ แบ็คเอ็นด์ (backend)

* ฟรอนต์เอ็นด์ ทำหน้าที่อ่านไฟล์ที่ผ่านการประมวลผล พรีโพรเซสเซอร์ แล้วตีความหมาย ตรวจสอบหาข้อผิดพลาด และสร้างโครงสร้างข้อมูลที่ชื่อ GENERIC ซึ่งมีรูปแบบ abstract syntax tree (AST) ฟรอนต์เอ็นด์นี้เป็นส่วนของคอมไพเลอร์ที่ขึ้นกับภาษา
* มิดเดิลเอ็นด์ ทำหน้าที่แปลง GENERIC เป็นอีกโครงสร้างหนึ่งที่ชื่อ GIMPLE ซึ่งลดรูปโครงสร้างต่าง ๆ เช่น ลูป for, while ให้เหลือเพียง if และ goto แล้วแปลงเข้ารูปแบบ static single assignment (SSA) สุดท้ายสร้างโครงสร้างข้อมูลที่ชื่อ Register Transfer Language (RTL) ซึ่งในแต่ละขั้นตอนการแปลข้างบน ก็มีการทำ ออพติไมซ์ (optimize) เพื่อให้โปรแกรมที่ได้ทำงานเร็วขึ้น ส่วนนี้ของคอมไพเลอร์ไม่ขึ้นกับภาษาหรือสถาปัตยกรรมที่ใช้
* แบ็คเอ็นด์ แปลง RTL ไปเป็นโปรแกรมภาษาแอสเซมบลี ส่วนนี้ขึ้นกับสถาปัตยกรรมที่จะคอมไพล์

ส่วน แอสเซมเบลอร์ และ ลิงเกอร์ นั้นไม่รวมอยู่ในชุดโปรแกรม GCC ในระบบกนูโปรแกรมทั้งสองจะอยู่ในอีกชุดโปรแกรมหนึ่ง คือ binutils แอสเซมเบลอร์ ทำหน้าที่แปลภาษาแอสเซมบลี เป็นภาษาเครื่อง ในขณะที่ ลิงเกอร์ ทำหน้าที่รวมไฟล์ภาษาเครื่อง ซึ่งอาจมีหลายไฟล์ และไลบรารีเข้าด้วยกัน เป็นโปรแกรมที่สมบูรณ์สามารถทำงานได้

## อ้างอิง

## แหล่งข้อมูลอื่น
* เว็บไซต์ GCC

หมวดหมู่:โครงการกนู
หมวดหมู่:ซอฟต์แวร์เสรี
หมวดหมู่:คอมไพเลอร์
หมวดหมู่:ซอฟต์แวร์ในปี พ.ศ. 2530