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# LLVM
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[LLVM](https://llvm.org/) 项目是模块化、可重用的编译器以及工具链技术的集合
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> The LLVM Project is a collection of modular and reusable compiler and toolchain technologies.
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## 结构
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LLVM 由三部分构成：
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- FrontEnd（前端）：词法分析、语法分析、语义分析、生成中间代码
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- Optimizer（优化器）：优化中间代码
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- Backend（后端）：生成目标程序（机器码）
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正是由于这样的设计，使得 LLVM 具备很多有点：
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- 不同的前端后端使用统一的中间代码 LLVM Intermediate Representation (LLVM IR)
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- 如果需要支持一种新的编程语言，那么只需要实现一个新的前端
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- 如果需要支持一种新的硬件设备，那么只需要实现一个新的后端
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- 优化阶段是一个通用的阶段，它针对的是统一的LLVM IR，不论是支持新的编程语言，还是支持新的硬件设备，都不需要对优化阶段做修改
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- 相比之下，GCC 的前端和后端没分得太开，前端后端耦合在了一起。所以 GCC 为了支持一门新的语言，或者为了支持一个新的目标平台，就
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变得特别困难
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LLVM现在被作为实现各种静态和运行时编译语言的通用基础结构(GCC家族、Java、.NET、Python、Ruby、Scheme、Haskell、D等)
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## Clang
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[Clang](http://clang.llvm.org/) 是 LLVM 的一个子项目，基于 LLVM 架构的 c/c++/Objective-C 语言的编译器前端
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GCC 是 c/c++ 等的编译器
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Clang 相较于 GCC，具备下面优点：
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- 编译速度快：在某些平台上，Clang的编译速度显著的快过GCC(Debug模式下编译OC速度比GGC快3倍)
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- 占用内存小：Clang 生成的 AST 所占用的内存是 GCC 的五分之一左右
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- 模块化设计：Clang 采用基于库的模块化设计，易于 IDE 集成及其他用途的重用
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- 诊断信息可读性强：在编译过程中，Clang 创建并保留了大量详细的元数据 (metadata)，有利于调试和错误报告
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- 设计清晰简单，容易理解，易于扩展增强
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### 查看编译过程
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```shell
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clang -ccc-print-phases main.m
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```
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对 main.m 文件
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可以看到经历了：输入、预处理、编译、LLVM Backend、汇编、链接、绑定架构7个阶段。
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查看 preprocessor （预处理）的结果：`clang -E main.m`。预处理主要做的事情就是头文件导入、宏定义替换等。
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词法分析，生成 Token：`clang -fmodules -E -Xclang -dump-tokens main.m`
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```c
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#import <Foundation/Foundation.h>
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int main(int argc, const char * argv[]) {
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int a = 1;
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int b =2;
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int c = a + b;
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return 0;
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}
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```
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语法分析，生成语法树（AST，Abstract Syntax Tree）：`clang -fmodules -fsyntax-only -Xclang -ast-dump main.m`
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### LLVM IR
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