编译器Clang与GCC

GCC特性:除支持C/C++/ Objective-C/Objective-C++语言外,还是支持Java/Ada/Fortran/Go等;当前的Clang的C++支持落后于GCC;支持更多平台;更流行,广泛使用,支持完备。

Clang特性:编译速度快;内存占用小;兼容GCC;设计清晰简单、容易理解,易于扩展增强;基于库的模块化设计,易于IDE集成;出错提示更友好。

编译器Clang会代替GCC吗?

Clang是一个C语言、C++、Objective-C语言的轻量级编译器,遵循BSD协议。

Clang编译速度快、内存占用小、兼容GCC等一些优秀的特点使得很多工具都在使用它。

今天就来谈谈Clang和GCC的异同。

一、GCC

GCC:GNU(Gnu’s Not Unix)编译器套装(GNU Compiler Collection,GCC),指一套编程语言编译器,以GPL及LGPL许可证所发行的自由软件,也是GNU项目的关键部分,也是GNU工具链的主要组成部分之一。GCC(特别是其中的C语言编译器)也常被认为是跨平台编译器的事实标准。1985年由理查德·马修·斯托曼开始发展,现在由自由软件基金会负责维护工作。GCC原本用C开发,后来因为LLVM、Clang的崛起,它更快地将开发语言转换为C++。

GCC支持的语言:原名为GNU C语言编译器(GNU C Compiler),因为它原本只能处理C语言。GCC在发布后很快地得到扩展,变得可处理C++。之后也变得可处理Fortran、Pascal、Objective-C、Java、Ada,Go与其他语言。

许多操作系统,包括许多类Unix系统,如Linux及BSD家族都采用GCC作为标准编译器。苹果电脑预装的Mac OS X操作系统也采用这个编译器。

GCC目前由世界各地不同的数个程序员小组维护。它是移植到最多中央处理器架构以及最多操作系统的编译器。由于GCC已成为GNU系统的官方编译器(包括GNU/Linux家族),它也成为编译与创建其他操作系统的主要编译器,包括BSD家族、Mac OS X、NeXTSTEP与BeOS。

GCC通常是跨平台软件的编译器首选。有别于一般局限于特定系统与运行环境的编译器,GCC在所有平台上都使用同一个前端处理程序,产生一样的中介码,因此此中介码在各个其他平台上使用GCC编译,有很大的机会可得到正确无误的输出程序。

GCC支持的主要处理器架构:ARM、x86、x86-64、MIPS、PowerPC等。

GCC结构:GCC的外部接口长得像一个标准的Unix编译器。用户在命令行下键入gcc之程序名,以及一些命令参数,以便决定每个输入文件使用的个别语言编译器,并为输出代码使用适合此硬件平台的汇编语言编译器,并且选择性地运行连接器以制造可执行的程序。每个语言编译器都是独立程序,此程序可处理输入的源代码,并输出汇编语言码。全部的语言编译器都拥有共通的中介架构:一个前端解析匹配此语言的源代码,并产生一抽象语法树,以及一翻译此语法树成为GCC的寄存器转换语言的后端。编译器最优化与静态代码解析技术在此阶段应用于代码上。最后,适用于此硬件架构的汇编语言代码以杰克·戴维森与克里斯·弗雷泽发明的算法产出。

几乎全部的GCC都由C/C++写成,除了Ada前端大部分以Ada写成。

二、Clang

Clang:是一个C、C++、Objective-C和Objective-C++编程语言的编译器前端。它采用了底层虚拟机(LLVM)作为其后端。它的目标是提供一个GNU编译器套装(GCC)的替代品。作者是克里斯·拉特纳(Chris Lattner),在苹果公司的赞助支持下进行开发,而源代码授权是使用类BSD的伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校开源码许可。Clang主要由C++编写。

Clang项目包括Clang前端和Clang静态分析器等。这个软件项目在2005年由苹果电脑发起,是LLVM(Low Level Virtual Machine)编译器工具集的前端(front-end),目的是输出代码对应的抽象语法树(Abstract Syntax Tree, AST),并将代码编译成LLVM Bitcode。接着在后端(back-end)使用LLVM编译成平台相关的机器语言。

Clang本身性能优异,其生成的AST所耗用掉的内存仅仅是GCC的20%左右。2014年1月发行的FreeBSD10.0版将Clang/LLVM作为默认编译器。

 Clang性能:测试证明Clang编译Objective-C代码时速度为GCC的3倍,还能针对用户发生的编译错误准确地给出建议。

三、GCC与Clang区别

GCC特性:除支持C/C++/ Objective-C/Objective-C++语言外,还是支持Java/Ada/Fortran/Go等;当前的Clang的C++支持落后于GCC;支持更多平台;更流行,广泛使用,支持完备。

Clang特性:编译速度快;内存占用小;兼容GCC;设计清晰简单、容易理解,易于扩展增强;基于库的模块化设计,易于IDE集成;出错提示更友好。

Clang采用的license是BSD,而GCC是GPLv3。GCC相比Clang:

  • GCC支持clang不支持的语言,如Java、Ada、FORTRAN、Go等。
  • GCC比LLVM支持更多的“目标”。
  • GCC支持许多语言扩展,其中有些Clang不能实现。

它们使用的宏不同:

(1)、GCC定义的宏包括:

__GNUC__
__GNUC_MINOR__
__GNUC_PATCHLEVEL__
__GNUG__

 (2)、Clang除了支持GCC定义的宏之外还定义了:

__clang__
__clang_major__
__clang_minor__
__clang_patchlevel__

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喜欢围棋和编程。

 
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