Clang编译平台优势分析

摘要：当前用户对软件产品在功能上、体验上的需求多种多样，这就对软件开发和维护的时效性要求越来越高。作为软件开发中使用的主流语言――C家族的编程语言，若要在激烈的竞争中保持住自己的主流地位，其支撑平台和工具也需要不断寻求快速、轻量、易于剪裁等方面的突破。Clang源自于伊利诺伊大学的LLVM研究项目，并有苹果公司的开发支持，是一款革新性的c家族语言编译器。Clang不仅在编译速度上普遍比传统的编译器快，并且其基于库的体系结构，使得Clang易于剪裁、体量轻盈，同时，还具有强大的动、静态分析功能，不到十年，已经得到了软件开发和维护专业人员的广泛认可。

关键词：软件开发；编译器；语法分析；抽象语法树

0引言

Clang是LLVM项目的一个子项目。LLVM的命名最早源自于底层虚拟机（Low Level Virtual Machine）的缩写，但是其工作却并未直接针对传统的虚拟机，而是旨在提供一种既支持静态编译又支持动态编译，同时也不受编程语言限定制约的编译策略。随着这个项目的不断发展，LLVM已经无法完全指征与代表这一项目了，只是这种叫法一直延续下来。目前，LLVM包含了很多的子项目，其中最具盛名的就是Clang。

Clang最主要的追求目的即是快速编译。由于GNU编译器套装（GCC）系统庞大，而且苹果公司（Apple）主要使用的Obiecfive-C在GCC中优先级较低，同时GCC作为一个纯粹的编译系统，与集成开发环境（Integrated Development Environment，IDE）的配合也未可堪称优良，因此Apple决定从零开始写C的前端，也就是基于LLVM的Clang了。在提供快速的编译工作基础上，各种源代码级工具的开发将得到极大的益处。从源上说，Clang结构更简单，只需要实现词法和语法分析，代码优化和机器代码的生成工作均由LLVM执行完成。所以比起全部集成包揽的GCC来说，Clang可以更为专注地研发和推进一件事情直至成功。这种结构也使Clang可以独立引用并运行在其他的程序里。比如XavierDeguillard的vim插件Clang_complete就是利用Clang进行语法分析后给出精确的自动补全和语法错误提示的。

1Clang的特性

提供快速的编译则编译平台本身不能是笨重的，因此Clang的开发选用了一种基于库（library-based）的体系结构，这即使得在不同的应用需求下，开发人员可以随意裁剪使用相应的库，从而灵活搭建轻量级的、有伸缩性的工具。具体而言，Clang的特性有6个方面：可伸缩性好、支持多样性的应用，快速编译、低内存占用，诊断信息表达能力强，与IDE结合紧密，与GCC兼容，以及使用BSD开源许可。下面将分别对其展开阐释与概述。

1）可伸缩性好、支持多样性应用。Clang的核心设计概念是其使用基于库的体系结构。前端的各个部分被分割到不同的库中，可以根据不同的使用场景进行适配组合。当前Clang被分为10个库（见表1）和1个Clang驱动程序。Clang的各个库之间功能独立、接口清晰，如开发一个预处理器，t只需要组装libbasic库和liblex库。