clang编译器简介

15所 2020-07-26

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本文部分内容引用：
中文维基百科。
结构化编译器前端--clang介绍。

什么是clang编译器？

clang是LLVM编译器工具集的一个用于编译C、C++、Objective-C的前端。LLVM项目的目标是提供一个GNU编译器套装（gcc）的替代品，由苹果公司的赞助开发，其源代码授权采用的是类BSD的伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校开源码许可。

clang编译器的优势与劣势

相比于gcc，clang具有如下优点：

编译速度更快：在某些平台上，clang的编译速度要明显快于gcc。
占用内存更小：clang生成的AST所占用的内存通常是gcc的五分之一左右。
模块化的设计：clang采用基于库的模块化设计，更易于IDE的集成及其他用途的重用。
诊断信息可读性强：在编译过程中，clang会创建并保留大量详细的元数据 (metadata)，这将更有利于调试和错误报告。
设计更清晰简单，容易理解，易于扩展加强。与代码基础较为古老的gcc相比，学习曲线会显得更为平缓。

当前 Clang 还处在不断完善过程中，相比于gcc, clang在以下方面还需要加强：

需要支持更多语言：gcc除了支持 C/C++/Objective-C, 还支持Fortran/Pascal/Java/Ada/Go等其他语言。clang 目前基本上只支持C/C++/Objective-C/Objective-C++这四种语言。
需要加强对C++的支持：clang对C++的支持依然落后于gcc，clang 还需要加强对C++ 提供全方位支持。
需要支持更多平台：由于gcc流行的时间比较长，已经被广泛使用，对各种平台的支持也很完备。clang目前支持的平台有 Linux/Windows/Mac OS。

安装LLVM + clang

二进制安装

纯Windows环境：
可以从http:///releases/下载相应的安装包进行安装。目前最新版本为3.8。
cygwin下的apt-cyg：

apt-cyg install clang

Linux下的yum：

	sudo yum install clang

Linux下的apt-get（有时候需要自己配置一下相关的软件源）：

	sudo apt-get install clang-3.4 clang-3.4-doc libclang-common-3.4-dev libclang-3.4-devlibclang1-3.4 libclang1-3.4-dbg libllvm-3.4-ocaml-dev libllvm3.4 libllvm3.4-dbg lldb-3.4 llvm-3.4 llvm-3.4-dev llvm-3.4-doc llvm-3.4-examples llvm-3.4-runtime clang-modernize-3.4 clang-format-3.4 python-clang-3.4 lldb-3.4-dev

源码安装

第一步，下载llvm代码：

	git clone git@github.com:llvm-mirror/llvm.git

第二步，进入llvm/tools目录并下载clang代码

cd llvm/tools git clone git@github.com:llvm-mirror/clang.git

第三步，进入llvm/projects目录并下载compiler-rt代码：

	cd ../projects	git clone git@github.com:llvm-mirror/compiler-rt.git

第四步，在llvm所在目录新建与llvm同一级的目录build，并在其中构建llvm和clang：

cd ../.. mkdir build cd build ../llvm/configure --enable-optimized --enable-assertions make make install

使用clang编译C程序

clang的用法与gcc基本相同，我们可以写一个脚本来验证一下编译器是否已经安装完成：

import osimport sysimport shutilif not len(sys.argv) in range(2, 3):    print('Usage: hello_c.py <compiler>')     exit(1)code = '#include <stdio.h>\n int main(void) { printf(\'hello world!\\n\'); return 0;} 'if(not os.path.exists('example')):	os.mkdir('example')file = open(r'example/hello.c','w')file.writelines(code)file.close()	cmd = sys.argv[1] + r' example/hello.c -o example/test.exe'os.system(cmd)os.system(r'example/test.exe')if(os.path.exists('example')):	shutil.rmtree('example')

然后，我们只需要在shell中输入python hello_c.py clang即可，如果看到输出一行“hello world”说明编译器已经可以正常工作。
test hello_c