После шести месяцев разработки представлен релиз проекта LLVM 10.0 - GCC-совместимого инструментария (компиляторы, оптимизаторы и генераторы кода), компилирующего программы в промежуточный биткод RISC-подобных виртуальных инструкций (низкоуровневая виртуальная машина с многоуровневой системой оптимизаций). Сгенерированный псевдокод может быть преобразован при помощи JIT-компилятора в машинные инструкции непосредственно в момент выполнения программы.

Из новых возможностей LLVM 10.0 отмечается поддержка концепций C++ (C++ Concepts), прекращение запуска Clang в форме отдельного процесса, поддержка проверок CFG (control flow guard) для Windows и поддержка новых возможностей CPU.

Улучшения в Clang 10.0:

• Добавлена поддержка "концепции", расширения шаблонов C++, которое вошло в состав стандарта C++20 (включается флагом -std=c++2a). Концепции позволяют определить набор требований к параметрам шаблона, которые во время компиляции ограничивают набор аргументов, которые могут приниматься в качестве параметров шаблона. Концепции можно применять для того, чтобы избежать логических несоответствий между свойствами типов данных, используемых внутри шаблона, и свойствами типов данных входных параметров.

  
     template<typename T>
     concept EqualityComparable = requires(T a, T b) {
         { a == b } -> std::boolean;
         { a != b } -> std::boolean;
     };
  

• По умолчанию прекращён запуск отдельного процесса ("clang -cc1"), в котором выполняется компиляция. Компиляция теперь выполняется в основном процессе, а для восстановления старого поведения можно использовать опцию "-fno-integrated-cc1".
• Новые режимы диагностики:
  • "-Wc99-designator" и "-Wreorder-init-list" - предупреждают об использовании инициализаторов C99 в режиме C++ в случаях, когда они корректны в C99, но не подходят для C++20.
  • "-Wsizeof-array-div" - отлавливает такие ситуации, как "int arr[10]; ...sizeof(arr) / sizeof(short)..." (должно быть "sizeof(arr) / sizeof(int)").
  • "-Wxor-used-as-po" - предупреждает об использовании таких конструкций, как применение оператора "^" (xor) в операциях, которые можно спутать с возведением в степень (2 ^ 16).
  • "-Wfinal-dtor-non-final-class" - предупреждает о классах, не помеченных спецификатором "final", но имеющих деструктор c признаком "final".
  • "-Wtautological-bitwise-compare" - группа предупреждений для диагностики тавтологического сравнения битовой операции и константы, а также для выявления всегда истинных сравнений, в которых битовая операция OR применяется к неотрицательному числу.
  • "-Wbitwise-conditional-parentheses" предупреждает о проблемах при смешивании логических операторов AND ("&") и OR ("|") c условным оператором ("?:").
  • "-Wmisleading-indentation" - аналог одноимённой проверки из GCC, предупреждающей о выражениях, выделенных отступом, будто они входят в блок if/else/for/while, но на самом деле в данный блок не входящих.
  • При указании "-Wextra" обеспечено включение проверки "-Wdeprecated-copy", предупреждающей об использовании конструкторов "move" и "copy" в классах с явным определением деструктора.
  • Расширены проверки "-Wtautological-overlap-compare", "-Wsizeof-pointer-div", "-Wtautological-compare", "-Wrange-loop-analysis".
  • Отключены по умолчанию проверки "-Wbitwise-op-parentheses" и "-Wlogical-op-parentheses".
• В коде на С и С++ арифметические операции с указателями разрешены только в массивах. Детектор неопределённого поведения (Undefined Behavior Sanitizer) в режиме "-fsanitize=pointer-overflow" теперь отлавливает такие случаи, как добавление ненулевого смещения к указателю со значением null или образование нулевого указателя при вычитании целого числа из ненулевого указателя.
• Режим "-fsanitize=implicit-conversion" (Implicit Conversion Sanitizer) адаптирован для выявления проблем с операциями инкремента и декремента для типов с битовым размером меньшим, чем у типа "int".
• При выборе целевых x86-архитектур "-march=skylake-avx512", "-march=icelake-client", "-march=icelake-server", "-march=cascadelake" и "-march=cooperlake" по умолчанию в векторизированном коде прекращено использование 512-разрядных регистров zmm, за исключением их прямого указания в исходных текстах. Причиной является снижение частоты CPU при выполнении 512-разрядных операций, что может негативно сказываться на общей производительности. Для изменения нового поведения предусмотрена опция "-mprefer-vector-width=512".
• Поведение флага "-flax-vector-conversions" приближено к GCC: запрещены неявные векторные битовые преобразования между целочисленными векторами и векторами с плавающей точкой. Для исключения данного ограничения предлагается использовать флаг "-flax-vector-conversions=all", который используется по умолчанию.
• Улучшена поддержка CPU MIPS семейства Octeon. В список допустимых типов CPU добавлен "octeon+".
• При сборке в промежуточный код WebAssembly обеспечен автоматический вызов оптимизатора wasm-opt, при его наличии в системе.
• Для систем на базе архитектуры RISC-V в условных блоках ассемблерных inline-вставок разрешено использование регистров, хранящих значения с плавающей запятой.
• Добавлены новые флаги компилятора: "-fgnuc-version" для задания значения версии для "__GNUC__" и подобных макросов; "-fmacro-prefix-map=OLD=NEW" для замены префикса каталогов OLD на NEW в таких макросах, как "__FILE__"; "-fpatchable-function-entry=N[,M]" для генерации определённого числа инструкций NOP перед и после точкой входа в функцию. Для RISC-V добавлена поддержка флагов "-ffixed-xX", "-mcmodel=medany" и "-mcmodel=medlow".
• Добавлена поддержка атрибута '__attribute__((target("branch-protection=...")))', действие которого аналогично опции -mbranch-protection.
• На платформе Windows при указании флага "-cfguard" реализована подстановка проверок целостности потока выполнения (Control Flow Guard) при непрямых вызовах функций. Для отключения подстановки проверок можно использовать флаг "-cfguard-nochecks" или модификатор "__declspec(guard(nocf))".
• Поведение атрибута gnu_inline приближено к GCC, в случаях, когда он используется без ключевого слова "extern".
• Расширены возможности, связанные с поддержкой OpenCL и CUDA. Добавлена поддержка новых возможностей OpenMP 5.0.
• В утилиту clang-format добавлена опция Standard, позволяющая определить версию стандарта C++, применяемую при разборе и форматировании кода (Latest, Auto, c++03, c++11, c++14, c++17, c++20).
• В статический анализатор добавлены новые проверки: alpha.cplusplus.PlacementNew для определения достаточного места в хранилище, fuchsia.HandleChecker для выявления утечек, связанных с обработчиками Fuchsia, security.insecureAPI.decodeValueOfObjCType для определения потенциальных переполнений буфера при использовании [NSCoder decodeValueOfObjCType:at:].
• В детекторе неопределённого поведения (UBSan, Undefined Behavior Sanitizer) расширены проверки переполнения указателей, которые теперь отлавливают применение ненулевых смещений к указателям NULL или получение в результате добавления смещения указателя со значением NULL.
• В linter clang-tidy добавлена большая порция новых проверок.

Основные новшества LLVM 10.0:

• Во фреймворк Attributor добавлены новые межпроцедурные оптимизации и анализаторы. Обеспечено прогнозирование состояния 19 различных атрибутов, включая 12 атрибутов 12 LLVM IR и 7 абстрактных атрибутов, таких как живучесть (liveness).
• Добавлены новые встроенные в компилятор матричные математические функции (Intrinsics), которые при компиляции заменяются на эффективные векторные инструкции.
• Внесены многочисленные улучшения в бэкенды для архитектур X86, AArch64, ARM, SystemZ, MIPS, AMDGPU и PowerPC. Добавлена поддержка CPU Cortex-A65, Cortex-A65AE, Neoverse E1 и Neoverse N1. Для ARMv8.1-M оптимизирован процесс генерации кода (например, появилась поддержка циклов с минимальными накладными расходами) и добавлена поддержка автовекторизации с использованием расширения MVE. Улучшена поддержка CPU MIPS Octeon. Для PowerPC включена векторизация математических подпрограмм с использованием библиотеки MASSV (Mathematical Acceleration SubSystem), улучшена генерация кода и оптимизирован доступ к памяти из циклов. Для x86 изменена обработка векторных типов v2i32, v4i16, v2i16, v8i8, v4i8 и v2i8.
• Улучшен генератор кода для WebAssembly. Добавлена поддержка TLS (Thread-Local Storage) и инструкции atomic.fence. Значительно расширена поддержка SIMD. В объектных файлах WebAssembly добавлена возможность использования сигнатур функций с несколькими значениями.
• При обработке циклов задействован анализатор MemorySSA, позволяющий определять зависимости между различными операциями с памятью. MemorySSA позволяет добиться сокращения времени компиляции и выполнения кода или может использоваться вместо AliasSetTracker без потери в производительности.
• В отладчике LLDB значительно улучшена поддержка формата DWARF v5. Улучшена поддержка сборки с MinGW и добавлена начальная возможность отладки исполняемых файлов Windows для архитектур ARM и ARM64. Добавлены описания опций, предлагаемых при автодополнении ввода нажатием табуляции.
• Расширены возможности компоновщика LLD. Улучшена поддержка формата ELF, в том числе обеспечена полная совместимость glob-шаблонов с компоновщиком GNU, добавлена поддержка сжатых отладочных секций ".zdebug", добавлено свойство PT_GNU_PROPERTY для определения секции .note.gnu.property (может использоваться в будущих ядрах Linux), реализованы режимы "-z noseparate-code", "-z separate-code" и "-z separate-loadable-segments". Улучшена поддержка MinGW и WebAssembly.