Sortie de GCC 6.1 : C++14 activé par défaut, OpenMP 4.5

GCC vient de sortir sa version majeure annuelle, numérotée 6.1. Elle cumule les développements d’une année entière, avec des évolutions dans tous les domaines : côté C++, le compilateur se positionnera sur la norme C++14 par défaut, au lieu de C++98 auparavant, quelques fonctionnalités de C++17 ont été implémentées ; pour le domaine HPC, OpenMP 4.5 est complètement implémenté, les calculs peuvent être déportés sur des coprocesseurs Intel Xeon Phi “Knights Landing” et sur du matériel AMD par HSAIL ; l’implémentation de OpenACC 2.0a a été améliorée, avec une possible déportation sur du matériel NVIDIA par PTX. Au niveau matériel, les prochains processeurs d’AMD, basés sur l’architecture Zen, sont déjà pris en charge ; les plateformes ARM ont été le théâtre de bon nombre d’améliorations ; l’architecture PowerPC a reçu la compatibilité avec POWER9, la prochaine itération des processeurs d’IBM.

Côté C++

La précédente version majeure de GCC, numérotée 5.1, apportait les dernières touches à l’implémentation de C++14, en apportant des fonctionnalités comme la désallocation d’une partie d’un tableau, des constexpr plus généraux, des fonctions anonymes génériques.

Cette nouvelle version de GCC s’arme déjà pour C++17, avec par exemple, la définition d’attributs sur les énumérateurs ou encore des expressions utilisant l’opérateur fold (aussi nommé reduce ou autre, selon les modes) :

[cce lang=”cpp”]// Cette fonction somme tous ses arguments.
template<typename… Args>
bool f(Args… args) {
return (true + … + args);
}[/cce]

Plus de détails dans la documentation.

Une nouvelle optimisation en C++ casse du code existant

Une nouvelle optimisation fait parler d’elle : la propagation de valeurs considère désormais que le pointeur this en C++ (qui pointe vers l’objet courant) est toujours initialisé (sa valeur n’est jamais nullptr). Ce point particulier n’a jamais été précisé dans une norme, les compilateurs sont donc libres quant à son interprétation — même si Qt 5 ou Chromium exploitaient l’implémentation précédente. Ce cas peut arriver pour des structures, comme un arbre binaire :
[cce lang=”c”]struct Node {
Node * left;
Node * right;
};[/cce]

Pour traverser cet arbre en C, la manière la plus naturelle d’écrire l’algorithme est récursive. Pour traiter le cas d’une branche absente, la fonction commence par vérifier que le pointeur passé en argument est bien valide :

[cce lang=”c”]void in_order(Node* n) {
if (! n) return;
in_order(n->left);
in_order(n->right);
}[/cce]

En C++, la syntaxe est plus plaisante avec une fonction membre. Dans ce cas, l’argument de la fonction est passé de manière implicite, à travers le pointeur this :

[cce lang=”cpp”]void in_order() {
if (this == nullptr) return;
left->in_order();
right->in_order();
}[/cce]

Cependant, avec cette optimisation (permise par le standard C++), le premier test sera toujours faux, puisque, par hypothèse, this est toujours un pointeur valide… et ce code plantera lamentablement à l’arrivée d’une feuille. Heureusement, cette optimisation peut être désactivée avec un simple paramètre lors de la compilation (-fno-delete-null-pointer-checks) et l’absence de tel code peut aussi être vérifiée (-fsanitize=undefined).

Bien évidemment, une meilleure manière d’écrire le code vérifie directement chacun des deux pointeurs contenus dans la structure avant de continuer la récursion — ce qui évite en passant les problèmes potentiels avec cette optimisation :

[cce lang=”cpp”]void in_order() {
if (left) left->in_order();
if (right) right->in_order();
}[/cce]

Sources : GCC 6.1 Released, Why does the enhanced GCC 6 optimizer break practical C++ code?, GCC 6 Release Series: Changes, New Features, and Fixes, C++ Standards Support in GCC.
Merci à Winjerome pour ses conseils à la rédaction.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s