编译器也能"换引擎"了

Rust GCC 编译器后端:换引擎比喻 图:Rust 编译器可以通过 GCC 后端"换引擎",就像给汽车更换发动机一样简单

代码在本地跑得飞快,换个环境就歇菜?想在某些特殊架构上编译 Rust,结果发现 LLVM 不支持?

就像买了辆车,发动机是固定的,想换个引擎得把整车拆了重装。现在 Rust 给你提供了一个"换引擎"的机会——GCC 后端。

以前想用 GCC 编译 Rust 代码,你得自己编译 rustc-codegen-gcc 这个编译器后端,配置环境,折腾半天。现在一条命令搞定。2026年1月22日,Rust 官方把 rustc-codegen-gcc 正式加入了 rustup 的 nightly 组件,Linux x86_64 用户可以直接安装使用。

你可以用 GCC 的优化器来编译 Rust 代码了,而且不用改任何代码,只需要加个编译参数。就像给车换了个新引擎,但方向盘、油门、刹车都还是原来的,开起来一点都不陌生。

编译器后端到底是什么?

先说清楚一件事:这不是 gccrs。很多人容易搞混,所以我先把它们分开讲。rustc-codegen-gcc 是一个编译器后端插件。

rustc-codegen-gcc 是什么?

rustc-codegen-gcc 是一个编译器后端,它插在 rustc(Rust 编译器)的后面,负责把 Rust 代码翻译成机器码。

想象一下,rustc 就像一个翻译官,它把你写的 Rust 代码翻译成一种"中间语言"(MIR,Mid-level Intermediate Representation)。后端负责把这个"中间语言"翻译成机器能懂的二进制代码。

默认后端是 LLVM(大多数人用的),新后端是 GCC(现在可以用了)。

就像你去国外旅游,翻译官把你的中文翻译成英语(中间语言),然后当地导游再把英语翻译成法语、德语、西班牙语(机器码)。换后端就是换导游,但翻译官还是那个翻译官。

rustc-codegen-gcc 编译器管道:翻译官与导游比喻 图:rustc(翻译官)将 Rust 代码转换为中间语言(MIR),GCC 后端(导游)将其编译成机器码

为什么要用 GCC 后端?

你可能会问:LLVM 不是挺好的吗?为什么还要用 GCC?

GCC 支持的 CPU 架构比 LLVM 多。一些嵌入式设备、老旧硬件,LLVM 不支持,但 GCC 可以。

GCC 和 LLVM 的优化方式不一样。有时候 GCC 编译出来的代码更快,有时候 LLVM 更快。你可以两个都试试,看哪个更适合你的项目。

Linux 内核开发者更熟悉 GCC,他们希望 Rust 也能用 GCC 编译,这样工具链更统一。

和 gccrs 有什么区别?

rustc-codegen-gcc 用 GCC 作为后端,但前端还是 rustc。你写的 Rust 代码还是由 rustc 解析,只是最后生成机器码的时候用 GCC。

gccrs 完全用 GCC 来编译 Rust,前端和后端都是 GCC。这是一个独立的项目,目标是让 GCC 能直接理解 Rust 语法。

打个比方:rustc-codegen-gcc 是你还是用原来的翻译官(rustc),只是换了个导游(GCC)。gccrs 是你换了个新翻译官(GCC),连导游也是 GCC。

现在能用了吗?

能用,但有限制。

只支持 Linux x86_64,macOS 和 Windows 用户暂时用不了。只支持 nightly 版本,稳定版(stable)还不行。不支持交叉编译,你只能在 Linux x86_64 上编译 Linux x86_64 的程序,不能编译其他平台的。

一句话记住

编译器后端 rustc-codegen-gcc 就是给 Rust 编译器换了个"翻译机器",代码还是那些代码,只是最后生成的二进制文件用 GCC 的优化器来做。

60秒上手编译器后端

理论讲完了,现在来点实际的。我带你一步步把 rustc-codegen-gcc 编译器后端装上,然后编译一个 Rust 项目。

第一步:确保你有 nightly 工具链

rustup toolchain install nightly

这一步很简单,就是安装 Rust 的 nightly 版本。如果你已经装过了,跳过这一步。

成功的样子:你会看到类似这样的输出:

info: syncing channel updates for 'nightly-x86_64-unknown-linux-gnu'
info: latest update on 2026-01-25, rust version 1.XX.0-nightly
info: downloading component 'cargo'
info: downloading component 'rust-std'
info: downloading component 'rustc'
info: installing component 'cargo'
info: installing component 'rust-std'
info: installing component 'rustc'

第二步:安装 GCC 后端组件

rustup +nightly component add rustc-codegen-gcc-preview gcc-x86_64-unknown-linux-gnu-preview

这一步是关键,你在安装两个组件:rustc-codegen-gcc-preview(GCC 后端本身)和 gcc-x86_64-unknown-linux-gnu-preview(GCC 需要的工具链)。

注意:组件名字后面有 -preview 后缀,别漏了。

成功的样子:

info: downloading component 'rustc-codegen-gcc-preview'
info: installing component 'rustc-codegen-gcc-preview'
info: downloading component 'gcc-x86_64-unknown-linux-gnu-preview'
info: installing component 'gcc-x86_64-unknown-linux-gnu-preview'

如果失败了怎么办?提示"component not found",检查你是不是用的 nightly,命令前面要加 +nightly。提示"unstable option",说明你没用 nightly,回到第一步。

第三步:用 rustc-codegen-gcc 编译器后端编译你的项目

RUSTFLAGS="-Zcodegen-backend=gcc" cargo +nightly build

这一行命令做了三件事:RUSTFLAGS="-Zcodegen-backend=gcc" 告诉 Rust 编译器用 rustc-codegen-gcc 编译器后端,cargo +nightly 用 nightly 版本的 Cargo,build 编译项目。

成功的样子:

   Compiling my-project v0.1.0 (/path/to/my-project)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 2.34s

如果失败了怎么办?提示"unstable option -Zcodegen-backend",你没用 nightly,命令前面加 +nightly。编译报错,GCC 后端还在 preview 阶段,有些代码编译不过。试试简化你的代码,或者换回 LLVM。

第四步:对比 LLVM 和 GCC 编译的结果

你可以分别用 LLVM 和 GCC 编译同一个项目,然后对比一下:

# LLVM 编译(默认)
cargo build --release

# GCC 编译
RUSTFLAGS="-Zcodegen-backend=gcc" cargo +nightly build --release

然后看看生成的二进制文件大小、运行速度有什么区别。

小抄(Cheatsheet):

# 安装 nightly
rustup toolchain install nightly

# 安装 GCC 后端
rustup +nightly component add rustc-codegen-gcc-preview gcc-x86_64-unknown-linux-gnu-preview

# 用 GCC 编译
RUSTFLAGS="-Zcodegen-backend=gcc" cargo +nightly build

# 查看已安装的组件
rustup component list --toolchain nightly | grep gcc

常见坑与对策

使用 rustc-codegen-gcc 编译器后端时,你会遇到以下问题。

macOS 和 Windows 用户用不了。你在 macOS 或 Windows 上安装 GCC 后端,提示"component not found"。目前 GCC 后端只支持 Linux x86_64,其他平台还不行。如果你非要试,可以用虚拟机或 Docker 跑一个 Linux 环境,或者等官方支持更多平台(不知道要等多久)。

交叉编译不支持。你想在 Linux x86_64 上编译 ARM 架构的程序,结果失败了。GCC 后端目前不支持交叉编译,只能编译当前平台的程序。如果你需要交叉编译,还是用 LLVM 吧,或者在目标平台上直接编译(比如在 ARM 设备上编译)。

编译速度变慢了。用 GCC 后端编译,感觉比 LLVM 慢。GCC 和 LLVM 的优化策略不同,有时候 GCC 会慢一些。如果你只是想试试 GCC 后端,慢一点没关系。如果你需要快速编译,还是用 LLVM,或者只在 release 模式下用 GCC,debug 模式用 LLVM。

编译出来的程序跑不起来。用 GCC 后端编译的程序,运行时崩溃或者报错。GCC 后端还在 preview 阶段,有 bug。检查你的代码是不是有 unsafe 代码,或者用了一些不稳定的特性。试试简化代码,看看是哪一部分导致的问题。去 rustc-codegen-gcc 的 GitHub 提 issue,帮助开发者改进。

组件名字写错了。安装组件时提示"component not found"。组件名字后面有 -preview 后缀,你可能漏了。完整的组件名是 rustc-codegen-gcc-preview 和 gcc-x86_64-unknown-linux-gnu-preview,别漏了 -preview。

如果你不确定组件名,可以先查看可用的组件:

rustup component list --toolchain nightly | grep gcc

总结与下一步

今天我们聊了 Rust 的编译器后端 rustc-codegen-gcc,现在你应该知道:

GCC 后端是什么:一个插在 rustc 后面的"翻译机器",用 GCC 的优化器来生成机器码。

怎么装:三条命令搞定,不用自己编译。

有什么限制:只支持 Linux x86_64,不支持交叉编译,还在 preview 阶段。

下一步你可以做什么?

试试编译你的项目,看看 GCC 和 LLVM 编译出来的程序有什么区别。用 cargo bench 或者 hyperfine 测试一下运行速度。如果遇到 bug,去 GitHub 提 issue。如果你是 macOS 或 Windows 用户,可以关注官方进展。

可操作清单:

  • 安装 nightly 工具链
  • 安装 GCC 后端组件
  • 用 GCC 后端编译一个简单的项目
  • 对比 LLVM 和 GCC 编译的结果
  • 如果遇到问题,去 GitHub 提 issue

进阶方向:

在 GitHub Actions 里加一个 GCC 后端的编译任务,看看能不能通过。试试不同的编译参数,看看能不能让 GCC 编译出来的程序更快。如果你做嵌入式开发,可以试试 GCC 后端在特殊架构上的表现。


你现在最想试的是哪个场景?对比一下 LLVM 和 GCC 的性能差异?还是在嵌入式设备上试试 GCC 后端?欢迎在评论区分享你的想法。

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参考资料: