什么事LLVM和Clang？Clang与GCC有什么区别？Clang如何使用？

这个问题主要讲Xcode编译器的认知，在学习iOS之前有必要学习一下Objective-C的编译环境。

在了解LLVM和Clang之前，先得了解一下什么是编译器。

编译器是一种计算机程序，它将某种编程语言（高级编程语言）写成的源代码转换成另一种编程语言（低级编程语言）。一个现代编译器的主要工作流程为：源代码->预处理器->编译器->目标代码->链接器->可执行程序，最后打包文件，让计算机运行。编译器的目的是将便于人写的高级编程语言作为源代码，翻译成计算机能够执行的低级机器语言，也就是可执行文件。其中高级语言有C、C++、Java、Python等，低级语言有汇编语言和机器代码。一个编译器可以按照三段式分为：前段（Fontend）、优化器（Optimizer）、后端（Backend）。

GCC（GNU Compiler Collection）是一套有GNU开发的编程语言编译器，以GPL及LGPL许可证所发行的自由软件。GCC原名为GNU C 语言编译器，它原本只能处理C语言，随着技术的发展，GCC很快地得到扩展，变得可以处理C++，之后可以处理的语言扩展到Fortran、Pascal、Objective-C、Java等。

LLVM（Low Level Virtual Machine），即底层虚拟机。它是一个由C++编写而成的编译器基础框架，利用虚拟技术创造出编译时期、链接时期、运行时期以及“闲置时期”的最优化框架。从宏观上来讲，LLVM不仅仅是一个编译器或者虚拟机，它是一个众多编译器工具及低级工具技术的统称，它包含了一个前端、优化器、后端以及众多的函数库和模板。从微观上来讲，可以把它看做后端编译器，用来生成目标代码，前端编译器为Clang。Xcode5版本之前，编译器默认使用的是GCC，从Xcode5之后编译器默认使用LLVM。原因后面马上讲到。

CLang是一个由C++编写的编译器前端，能够编译C/C++/Objective等高级语言，属于LLVM的一部分，发布于BSD（自由软件中使用最广发的许可证之一）许可证下，其目的就是为了超越GCC。经过测试证明，Clang编译Objective-C代码的速度为GCC的3倍左右，同时它还能针对用户发生的编译错误准确地给出建议。

Clang和GCC的主要区别如下所示。

Clang比GCC编译用的时间更短，包括预处理、语法分析、解析、语义分析、抽象语法树生成的时间。
Clang比GCC的内存占用更小。
Clang生成的中间产物比GCC更小。
Clang的错误提示比GCC更加友好。
Clang有静态分析，GCC没有。
Clang使用BSD许可证，GCC使用GPL许可证。
Clang从一开始就被设计为一个API，允许它被源代码分析工具和IDE集成。GCC被构建成一个单一的静态编译器，这使得它非常难以被作为API并集成到其他工具中。
GCC比Clang支持更多的语言，例如Java。
GCC比Clang支持更多的平台。
GCC比Clang更流行。

在iOS开发中，经常使用Clang将Objective-C代码转化成C++代码，从而分析代码的底层实现。以main.m文件为例。

clang -rewrite-objc main.m //将Objective-C转为C++

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