ubuntu22.04搭建clang环境

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在ubuntu22.04下搭建C/C++环境，采用clang(LLVM)作为编译器，采用最新版本(LLVM18.1.3)

LLVM、Clang、gcc、msvc的关系

编译原理中学习过，一个编译器可以分为三个部分：

  • Frontend前端：词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成
  • Optimizer优化器：中间代码优化
  • Backend后端：生成机器码

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LLVM架构

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LLVM中，不同的前端后端使用统一的中间代码LLVM Intermediate Representation (LLVM IR)

如果需要开发一种新的变成语言，只需要设计一种新的编译前端，将这种编程语言翻译成LLVM IR

如果需要支持一种新的硬件设备，只需要设计一种新的编译后端，将LLVM IR生成对应硬件的机器代码

从上图可以看到，clang只是基于LLVM架构的C/C++/Objective-C编译器前端。

  • clang与LLVM的关系

LLVM: Low-Level Virtual Machine

当出现LLVM时，根据语境有不同的含义，可以是广义上指整个LLVM架构，包括前端，优化器，后端。也可以狭义指专用于代码优化和目标代码生成的LLVM后端。

  • clang、msvc(Microsoft Visual C++)、gcc之间的关系(主要从编译器使用者的角度看三者之间的关系，而不是从编译原理理论角度)
    • 平台支持：msvc主要用于Windows平台，而gcc/clang则可以用于Windows/Linux/MacOS等所有平台。
    • gcc/clang往往和msvc不兼容。具体的说，gcc下的代码如果要支持msvc，可能需要进行一些额外的工作来支持不同的编译器。

编译LLVM

LLVM GitHub Page：https://github.com/llvm/llvm-project

编译LLVM前，需要一些额外的配置：具体可以查看https://llvm.org/docs/GettingStarted.html#requirements

  • 按照bulid-essential，bulid-essential包含 g++, gcc, make 等必须依赖包。
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sudo apt install build-essential

  • 构建工具选择ninja

    ninja github page：https://github.com/ninja-build/ninja

    下载ninja-linux，解压，其中有一个ninja文件

    将其复制到/usr/local/bin：

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    sudo cp ./ninja /usr/local/bin

    赋予可执行权限

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    sudo chmod a+x /usr/local/bin/ninja

    查看ninja版本

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    ninja --version

编译LLVM

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git clone https://github.com/llvm/llvm-project.git
mkdir llvm-project/build
cd llvm-project/build
cmake -G Ninja ../llvm \
   -DLLVM_ENABLE_PROJECTS=clang \
   -DLLVM_BUILD_EXAMPLES=ON \
   -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
   -DLLVM_ENABLE_ASSERTIONS=ON
ninja -j16 # 16核并行运行16个任务
cmake --install . --prefix /usr/local # or somewhere else

等待编译完成

参考：

https://aosabook.org/en/v1/llvm.html

https://hyfshishen.github.io/tutorial-01-llvm.html