C语言编译器之二，Clang（"c语言编译器"）

二、Clang编译器

Clang编译器是由APPLE公司的编译器大牛Chris Lattner主导下编写的，其目标是替换大名鼎鼎的GCC编译器；

2.1、Clang和GCC编译器架构

从源代码到可执行程序一般经过预处理、编译、链接过程，而编译是编译器的工作，编译分为三个阶段，分别为前端、优化器、后端。

i.编译前端：将源代码转化成中间代码。其详细过程包括：词法分析、语法分析、生成中间代码；

ii.优化器：对编译器生成的中间代码进行一些优化，最终提供给编译后端；

iii.编译后端：根据不同的 cpu 架构，将中间代码汇编，产生汇编代码，最后解析汇编指令，生成目标代码，也就是机器码；

编译器的这种前端、优化器、后端的架构的优点是：

a.当为新的语言开发编译器时，只需要针对新的语言开发前端，产生标准通用的中间代码，这样优化器与后端可以不用修改；

b.当为新的架构开发编译器时，只需要针对新的架构开发后端，而无需修改前端和优化器。所以，这种架构对编译器的开发维护工作就简单许多，同时提升执行效率。

2.2、Clang起源

GCC编译器从20世纪90年代就已经开发出来了，特别作为 Linux的当家编译器，GCC开源使得其广为流传，包括Apple在内，最开始也是使用GCC编译器，因为当时的Apple并没有自己的编译器，因此早期的XCODE使用GCC编译器编译Object-C，由于Object-C不断地引入新的特性，Apple公司不停与GCC组织协商改进GCC，可能当时的Apple还未有什么名气，GCC不太配合修改，这让Apple公司很是恼火。

转机来了，2005年刚研究生毕业的Chris Lattner被Apple招致麾下，Chris Lattner可是精通编译器理论，其博士阶段的LLVM-GCC架构的编译器在其进入Apple公司后就被完善使用，Apple公司甚至将其当作替代GCC编译器的不二之选。但是，GNU组织出台了《GCC 运行环境豁免条款》从根本上限制了 LLVM-GCC 的开发，这让Apple公司下定决心，从新开始编写C编译器，由Chris Lattner牵头，这就是Clang编译器的诞生，基于LLVM架构，为LLVM Compiler 1.0，这个版本不支持C++。

这就是早期XCODE同时支持GCC、LLVM-GCC、LLVM Compiler的原因。

从XCODE4开始，也就是 Mac OS X 10.6版本系统上，Apple 宣布停止更新GCC编译器，这样GCC停留在GCC4.2版本，并建议大家使用LLVM Compiler 2.0（LLVM-Clang），该版本完全支持C++/ Objective-C++，并提供libc++库来支持新的C++ standard（C++0x标准），而GCC/LLVM-GCC支持的是GCC标准库libstdc++；

从XCODE4.2开始，就默认使用LLVM-Clang，彻底抛弃了GCC；而LLVM-GCC毕竟也是亲儿子，改为一个GCC的插件DragonEgg。

由于Clang设计之初就考虑到模块化设计，因此，清晰简单，出错提示更好，易于扩展，容易与IDE集成；而GCC由于早期设计只支持C语言，后面不断扩展C++/ Java/Ada/Fortran/Go等，虽然支持更多平台；更流行，广泛使用，支持完备，但是其代码接口耦合性强，更新维护和性能等较差。

由于LLVM-Clang的优秀设计，Android NDK从r11开始建议大家切换到clang。并且把GCC标记为deprecated(弃用)，将GCC版本锁定在GCC 4.9不再更新；Android NDK从r13起，默认使用Clang进行编译。但是暂时也没有把GCC删掉，Google考虑 libc++（LLVM-Clang的c++标准库）还不够稳定; Android NDK 在 r17 中宣称不再支持 GCC 并在后续的 r18 中删掉 GCC。现在GCC主战场只剩Linux跟部分Windows应用软件开发。

现在最新LLVM版本号已经到了12.0.1版本，官方地址如下：

LLVM编译器基础架构：http://llvm.org/

Clang：http://clang.llvm.org/

DragonEgg – LLVM-GCC：http://dragonegg.llvm.org/

二进制安装文件在github仓库中，地址为：

https://github.com/llvm/llvm-project/releases/tag/llvmorg-12.0.1

可见Clang也在x86/arm/powerpc架构下，及Linux系统下已经广泛支持，Clang与GCC进入激烈竞争的局面，对于吃瓜群众来说，应该是好事！

Clang起源具体细节可以参考“Mac OS X 背后的故事（作者王越）”，该文详细介绍了Apple公司从创立之初到现今富可敌国的公司，中间的起起伏伏，堪比一部电视连续剧。

以上，个人理解，仅供参考！