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LLVM / Clang 夹击 GCC 编译器  

2012-09-24 00:54:35|  分类: 程序 |  标签: |举报 |字号 订阅

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Apple(包括中后期的NeXT) 一直使用GCC作为官方的编译器。GCC作为开源世界的编译器标准一直做得不错,但Apple对编译工具会提出更高的要求。一方面,是Apple对Objective-C语言(甚至后来对C语言)新增很多特性,但GCC开发者并不买Apple的帐——不给实现,因此索性后来两者分成两条分支分别开发,这也造成Apple的编译器版本远落后于GCC的官方版本。另一方面,GCC的代码耦合度太高,不好独立,而且越是后期的版本,代码质量越差。

但Apple想做的很多功能(比如更好的IDE支持)需要模块化的方式来调用GCC,但GCC一直不给做。 所以,这种不和让Apple一直在寻找一个高效的、模块化的、协议更放松的开源替代品。

LLVM

Chris Lattner的LLVM显然是一个很棒的选择。随着 Mac OS X 10.6 Snow Leopard 登上舞台,LLVM显露出了真身。可以说, Snow Leopard的新功能,完全得益于LLVM的技术。而这些需求得以实现,归功于LLVM自身的新前端——Clang。而这一个版本,也是将LLVM推向真正成熟的重大机遇。

Clang

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。甚至最近,《GCC运行环境豁免条款 (英文版)》从根本上限制了LLVM-GCC的开发。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。

由于受到Clang项目的威胁,GCC也不得不软下来,让自己变得稍微模块化一些,推出插件的支持,而LLVM项目则顺水推舟,索性废掉了出道时就一直作为看家本领的LLVM-GCC,改为一个GCC的插件DragonEgg。 Apple也于Xcode 4.2彻底抛弃了GCC工具链。


除LLVM核心和Clang以外,LLVM还包括一些重要的子项目,比如一个原生支持调试多线程程序的调试器LLDB,和一个C++的标准库libc++,这些项目由于是从零重写的,因此要比先前的很多项目站得更高,比如先前GNU、Apache、STLport等C++标准库在设计时,C++0x标准还未公布,所以大多不支持这些新标准或者需要通过一些繁杂的改动才能支持,而libc++则原生支持C++0x。

而且在现代架构上,这些项目能动用多核把事情处理得更好。

FreeBSD

LLVM的成熟也给其他痛恨GCC的开发项目出了一口恶气。其中最重要的,恐怕是以FreeBSD为代表的BSD社区。BSD社区和Apple的联系一向很紧密,而且由于代码相似,很多Apple的技术如Grand Central Dispatch也是最早移植到FreeBSD上。BSD社区很早就在找GCC的替代品,无奈大多都很差(如Portable C Compiler产生的代码质量和gcc不能同日而语)。

BSD开发者有洁癖的居多,大多都不喜欢GPL代码,尤其是GPL协议第三版发布时,和FreeBSD的协议甚至是冲突的。这也正是为什么FreeBSD中包含的GNU的C++运行库还是2007年以GPLv2发布的老版本,而不是支持C++0x的但依GPLv3协议发布的新版本。

 因此历时两年的开发后,2012年初发布的FreeBSD 9.0中,Clang被加入到FreeBSD的基础系统。 但这只是第一步,因为FreeBSD中依然使用GNU的C++ STL 库、C++运行库、GDB调试器、libgcc/libgcc_s编译库都是和编译相关的重要底层技术,先前全被GNU垄断,而现在LLVM子项目lldb、libc++、compiler-rt等项目的出现,使BSD社区有机会向GNU说“不”,因此一个把GNU组件移出FreeBSD的计划被构想出来,并完成了很大一部分。 预计在FreeBSD 10发布时,将不再包含GNU代码。
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