如何选取 android 系统上的编译工具链

https://mdgsf.github.io/2020/07/23/miscellanea-cpu/

先介绍一些基础背景知识。

Intel. 我们一般买的电脑都是 Intel 的 CPU。
AMD. AMD 是 Intel 的最大竞争对手。AMD 的 CPU 一般也用在电脑上。
ARM. ARM 的芯片一般用在手机、平板上。我的手机就是高通骁龙的。

ARM 有两层含义：

ARM. 是一家半导体芯片设计研发的企业。
ARM. 是与 x86 平级的 CPU 架构。

ARM CPU 架构与 x86 CPU 架构的区别：

ARM CPU 架构使用 RISC（精简指令集）。
x86 CPU 架构使用 CISC（复杂指令集）。

每个 CPU 都会实现一套指令集，也叫做 Instruction Set Architecture，简称 ISA。

标题上的这些名字表示的是不同平台的 CPU 架构。

arm，arm32，armv7 是 32 位 ARMv7 架构。
arm64，aarch64 是 64 位 ARMv8 架构。
x86，i386，i686 是 32 位 Intel x86 架构。
x86_64，amd64 是 64 位 Intel x86 架构。

现在的手机和电脑一般都是 64 位的，所以如果要给手机编译一个软件，一般使用 aarch64 类型的交叉编译工具链。

交叉编译工具链三元组格式介绍

Triple 三元组格式：

{arch}-{vendor}-{sys}-{abi}

明明是 4 个项，不知道为什么叫三元组。

例子：

arm-unknown-linux-gnueabihf

架构（architecture）：arm。
供应商（vendor）：unknown。这里 unknown 就是未指定供应商或者是不重要。
系统（system）：linux。
ABI：gnueabihf。gnueabihf 表示系统使用 glibc 作为其 C 标准库 libc 实现，并且具有硬件加速浮点算法。

然后有的 triple 三元组会把供应商（vendor）或 ABI 给省略掉。例如：

x86_64-apple-darwin

架构（architecture）：x86_64。
供应商（vendor）：apple。
系统（system）：darwin。

那我们要怎么确定我们要用哪一个呢？

架构（architecture）：在 UNIX 系统上，我们可以使用 uname -m 查看。
供应商（vendor）：Linux 通常是 unknown，Windows 是 pc，OSX/IOS 是 apple。
系统（system）：在 UNIX 系统上，我们可以使用 uname -s 查看。
ABI：Linux 上可以使用 ldd --version 查看。Mac 和 *BSD 忽略这个选项。Windows 是 gnu 或 msvc。

因为我们是要给 64 位的 android 系统使用，所以一定要有 aarch64 和 android 出现，这样就可以排除掉其他不可以使用的了。下面我们看具体要怎么选。

android 编译工具链

你可以从 ndk 下载地址下载最新的 ndk。目前最新的稳定版本是 r21b。我这里是 ubuntu 系统，所以下载 android-ndk-r21b-linux-x86_64.zip 这个压缩包。解压之后得到 android-ndk-r21b 这个目录，比如就解压到 HOME 目录 /home/huangjian 下面。

我们可以编写一个如下的编译脚本，来编译最简单的 hello world 的 cpp 程序。

export NDK=/home/huangjian/android-ndk-r21b
export TOOLCHAIN=$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64
export TARGET=aarch64-linux-android
export API=29export AR=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET-ar
export AS=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET-as
export CC=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-clang
export CXX=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET$API-clang++
export LD=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET-ld
export RANLIB=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET-ranlib
export STRIP=$TOOLCHAIN/bin/$TARGET-stripecho 'AR = '$AR
echo 'AS = '$AS
echo 'CC = '$CC
echo 'CXX = '$CXX
echo 'LD = '$LD
echo 'RANLIB = '$RANLIB
echo 'STRIP = '$STRIP$CC hello.cpp -o hello

我们可以看到在目录 /home/huangjian/android-ndk-r21b/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/bin 下面，有非常多的不同 CPU 架构的编译器，我们需要选择其中一个来使用。上面的编译脚本中，我们选择的是 aarch64-linux-android29-clang。数字 29 是 API 的级别，详见什么是 API 级别？。

aarch64-linux-android21-clang       armv7a-linux-androideabi23-clang    ld.lld
aarch64-linux-android21-clang++     armv7a-linux-androideabi23-clang++  lldb-argdumper
aarch64-linux-android22-clang       armv7a-linux-androideabi24-clang    llvm-addr2line
aarch64-linux-android22-clang++     armv7a-linux-androideabi24-clang++  llvm-ar
aarch64-linux-android23-clang       armv7a-linux-androideabi26-clang    llvm-as
aarch64-linux-android23-clang++     armv7a-linux-androideabi26-clang++  llvm-cfi-verify
aarch64-linux-android24-clang       armv7a-linux-androideabi27-clang    llvm-config
aarch64-linux-android24-clang++     armv7a-linux-androideabi27-clang++  llvm-cov
aarch64-linux-android26-clang       armv7a-linux-androideabi28-clang    llvm-dis
aarch64-linux-android26-clang++     armv7a-linux-androideabi28-clang++  llvm-lib
aarch64-linux-android27-clang       armv7a-linux-androideabi29-clang    llvm-link
aarch64-linux-android27-clang++     armv7a-linux-androideabi29-clang++  llvm-modextract
aarch64-linux-android28-clang       bisect_driver.py                    llvm-nm
aarch64-linux-android28-clang++     clang                               llvm-objcopy
aarch64-linux-android29-clang       clang++                             llvm-objdump
aarch64-linux-android29-clang++     clang-check                         llvm-profdata
aarch64-linux-android-addr2line     clang-cl                            llvm-ranlib
aarch64-linux-android-ar            clang-format                        llvm-readelf
aarch64-linux-android-as            clang-tidy                          llvm-readobj
aarch64-linux-android-c++filt       clang-tidy.real                     llvm-size
aarch64-linux-android-dwp           dsymutil                            llvm-strings
aarch64-linux-android-elfedit       git-clang-format                    llvm-strip
aarch64-linux-android-gprof         i686-linux-android16-clang          llvm-symbolizer
aarch64-linux-android-ld            i686-linux-android16-clang++        sancov
aarch64-linux-android-ld.bfd        i686-linux-android17-clang          sanstats
aarch64-linux-android-ld.gold       i686-linux-android17-clang++        scan-build
aarch64-linux-android-nm            i686-linux-android18-clang          scan-view
aarch64-linux-android-objcopy       i686-linux-android18-clang++        x86_64-linux-android21-clang
aarch64-linux-android-objdump       i686-linux-android19-clang          x86_64-linux-android21-clang++
aarch64-linux-android-ranlib        i686-linux-android19-clang++        x86_64-linux-android22-clang
aarch64-linux-android-readelf       i686-linux-android21-clang          x86_64-linux-android22-clang++
aarch64-linux-android-size          i686-linux-android21-clang++        x86_64-linux-android23-clang
aarch64-linux-android-strings       i686-linux-android22-clang          x86_64-linux-android23-clang++
aarch64-linux-android-strip         i686-linux-android22-clang++        x86_64-linux-android24-clang
arm-linux-androideabi-addr2line     i686-linux-android23-clang          x86_64-linux-android24-clang++
arm-linux-androideabi-ar            i686-linux-android23-clang++        x86_64-linux-android26-clang
arm-linux-androideabi-as            i686-linux-android24-clang          x86_64-linux-android26-clang++
arm-linux-androideabi-c++filt       i686-linux-android24-clang++        x86_64-linux-android27-clang
arm-linux-androideabi-dwp           i686-linux-android26-clang          x86_64-linux-android27-clang++
arm-linux-androideabi-elfedit       i686-linux-android26-clang++        x86_64-linux-android28-clang
arm-linux-androideabi-gprof         i686-linux-android27-clang          x86_64-linux-android28-clang++
arm-linux-androideabi-ld            i686-linux-android27-clang++        x86_64-linux-android29-clang
arm-linux-androideabi-ld.bfd        i686-linux-android28-clang          x86_64-linux-android29-clang++
arm-linux-androideabi-ld.gold       i686-linux-android28-clang++        x86_64-linux-android-addr2line
arm-linux-androideabi-nm            i686-linux-android29-clang          x86_64-linux-android-ar
arm-linux-androideabi-objcopy       i686-linux-android29-clang++        x86_64-linux-android-as
arm-linux-androideabi-objdump       i686-linux-android-addr2line        x86_64-linux-android-c++filt
arm-linux-androideabi-ranlib        i686-linux-android-ar               x86_64-linux-android-dwp
arm-linux-androideabi-readelf       i686-linux-android-as               x86_64-linux-android-elfedit
arm-linux-androideabi-size          i686-linux-android-c++filt          x86_64-linux-android-gprof
arm-linux-androideabi-strings       i686-linux-android-dwp              x86_64-linux-android-ld
arm-linux-androideabi-strip         i686-linux-android-elfedit          x86_64-linux-android-ld.bfd
armv7a-linux-androideabi16-clang    i686-linux-android-gprof            x86_64-linux-android-ld.gold
armv7a-linux-androideabi16-clang++  i686-linux-android-ld               x86_64-linux-android-nm
armv7a-linux-androideabi17-clang    i686-linux-android-ld.bfd           x86_64-linux-android-objcopy
armv7a-linux-androideabi17-clang++  i686-linux-android-ld.gold          x86_64-linux-android-objdump
armv7a-linux-androideabi18-clang    i686-linux-android-nm               x86_64-linux-android-ranlib
armv7a-linux-androideabi18-clang++  i686-linux-android-objcopy          x86_64-linux-android-readelf
armv7a-linux-androideabi19-clang    i686-linux-android-objdump          x86_64-linux-android-size
armv7a-linux-androideabi19-clang++  i686-linux-android-ranlib           x86_64-linux-android-strings
armv7a-linux-androideabi21-clang    i686-linux-android-readelf          x86_64-linux-android-strip
armv7a-linux-androideabi21-clang++  i686-linux-android-size             yasm
armv7a-linux-androideabi22-clang    i686-linux-android-strings
armv7a-linux-androideabi22-clang++  i686-linux-android-strip