GCC ,Clang 与 make,cmake 一览

Posted 2020-11-25 wnwin

GCC
GCC（GNU Compiler Collection，GNU编译器套装），是一套由 GNU 开发的编程语言编译器。它是一套以 GPL 及 LGPL 许可证所发行的自由软件，也是 GNU计划的关键部分，亦是自由的类Unix及苹果电脑 Mac OS X 操作系统的标准编译器。
GCC 原名为 GNU C 语言编译器，因为它原本只能处理 C语言。GCC 很快地扩展，变得可处理 C++。之后也变得可处理 Fortran、Pascal、Objective-C、Java, 以及 Ada与其他语言。

Clang
Clang 是一个 C++ 编写、基于 LLVM、发布于 LLVM BSD 许可证下的 C/C++/Objective C/Objective C++ 编译器，其目标（之一）就是超越 GCC。

LLVM
LLVM 是 Low Level Virtual Machine 的简称，这个库提供了与编译器相关的支持，能够进行程序语言的编译期优化、链接优化、在线编译优化、代码生成。简而言之，可以作为多种语言编译器的后台来使用。

本上都是三段式的，可以分为前端、优化器和后端。前端负责解析源代码，检查语法错误，并将其翻译为抽象的语法树；优化器对这一中间代码进行优化，试图使代码更高效；后端则负责将优化器优化后的中间代码转换为目标机器的代码，这一过程后端会最大化的利用目标机器的特殊指令，以提高代码的性能。基于这个认知，我们可以认为 LLVM 包括了两个概念：一个广义的 LLVM 和一个狭义的 LLVM 。广义的 LLVM 指的是一个完整的 LLVM 编译器框架系统，包括了前端、优化器、后端、众多的库函数以及很多的模块；而狭义的 LLVM 则是聚焦于编译器后端功能的一系列模块和库，包括代码优化、代码生成、JIT 等。

Clang历史
Apple吸收Chris Lattner的目的要比改进GCC代码优化宏大得多：

GCC系统庞大而笨重
而Apple大量使用的Objective-C在GCC中优先级很低。
此外GCC作为一个纯粹的编译系统，与IDE配合得很差。
加之许可证方面的要求，Apple无法使用LLVM 继续改进GCC的代码质量。
于是，Apple决定从零开始写 C、C++、Objective-C语言的前端 Clang，完全替代掉GCC。
正像名字所写的那样，Clang只支持C，C++和Objective-C三种C家族语言。

2007年开始开发，C编译器最早完成，
而由于Objective-C相对简单，只是C语言的一个简单扩展，很多情况下甚至可以等价地改写为C语言对Objective-C运行库的函数调用，因此在2009年时，已经完全可以用于生产环境。
C++的支持也热火朝天地进行着。
GCC、LLVM-GCC、LLVM Compiler这三个编译选项的不同点

对比
Clang特性

快：通过编译 OS X 上几乎包含了所有 C 头文件的 carbon.h 的测试，包括预处理 (Preprocess)，语法 (lex)，解析 (parse)，语义分析 (Semantic Analysis)，抽象语法树生成 (Abstract Syntax Tree) 的时间，Clang 是 Apple GCC 4.0 的 2.5x 快。(2007-7-25)
内存占用小：Clang 内存占用是源码的 130%，Apple GCC 则超过 10x。
诊断信息可读性强：错误的语法不但有源码提示，还会在错误的调用和相关上下文的下方有~~~~~和^的提示，相比之下 GCC 的提示很天书。
GCC 兼容性。
设计清晰简单，容易理解，易于扩展增强。与代码基础古老的 GCC 相比，学习曲线平缓。
基于库的模块化设计，易于 IDE 集成及其他用途的重用。由于历史原因，GCC 是一个单一的可执行程序编译器，其内部完成了从预处理到最后代码生成的全部过程，中间诸多信息都无法被其他程序重用。Clang 将编译过程分成彼此分离的几个阶段，AST 信息可序列化。通过库的支持，程序能够获取到 AST 级别的信息，将大大增强对于代码的操控能力。对于 IDE 而言，代码补全、重构是重要的功能，然而如果没有底层的支持，只使用 tags 分析或是正则表达式匹配是很难达成的。
GCC 优势

支持 JAVA/ADA/FORTRAN
GCC 支持更多平台
GCC 更流行，广泛使用，支持完备
GCC 基于 C，不需要 C++ 编译器即可编译
make
make工具相当于一个智能的批处理工具，本身没有编译和链接的功能，而是用类似于批处理的方式通过调用makefile文件中用户指定的命令来进行编译和链接。
而makefile又是什么?

它里面记录了用户将要执行的一系列命令，make根据makefile中的命令对相应的源文件进行编译和链接的。

makefile中可能就有类似的一下命令:gcc -o test.c。
makefile文件在github源码安装程序中很常见，你下载了一个源码包，通常在readme中会有这样的一句：

$ make all
$ make install # root required
make all即编译所有，当然这个源码包中必须有makefile文件才行，执行make all这个命令后make会根据makefile中的命令进行编译。当然这个是“别人家”的源码包，这个通常都给你写好了，但是如果你自己要编译很多源文件的时候，也是要自己写吗？

cmake
参考
https://oldpan.me/archives/gcc-make-cmake-clang-tell
https://xuhehuan.com/2738.html
https://www.cnblogs.com/qoakzmxncb/archive/2013/04/18/3029105.html
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C++

作者：linheimx
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来源：简书
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