C/C++常用编译工具链:GCC,Clang

目录

GNU Compiler Collection

GCC的优势

编译产生的中间文件

 

Clang

Clang的特点

什么是LLVM?

Clang编译过程中产生的中间表示文件 

关于Clang的调试


C++ 编译工具链中有几个主要的编译工具,包括:        

  • GNU Compiler Collection (GCC)
  • Clang
  • Microsoft Visual C++
  • Intel C++ Compiler

        这里主要来聊聊常用的GCCClang


GNU Compiler Collection

        GNU Compiler Collection 是一个由 GNU 项目开发的编译器套件,包括 C、C++、Objective-C、Fortran 等语言的编译器。它包括预处理器、编译器、汇编器和链接器等工具

        最新的标准包包括 C、C++、Object-C、Objective-C++、Fortran、Ada、Go 和 D的编译器,以及它们的包括库。 在版本 7 之前,还支持 Java。可以在许多不同的操作系统上运行,包括 Linux、Unix、Windows 等。

GCC的优势

  • 广泛支持: GCC 有着广泛的平台和语言支持,是一个多用途的编译器集合,可以满足不同语言的编译需求,且适用于许多不同的架构和操作系统。

  • 成熟的优化: 在一些情况下,GCC 的优化能力可能比 Clang 更好,尤其是针对一些特定的架构。

  • 标准兼容性: 由于 GCC 的历史悠久,它在符合各种语言标准方面有着丰富的经验和成熟的实现。

  • 开源和社区支持: GCC 是一个开源项目,拥有庞大的社区支持,这意味着它可以根据用户的需求进行定制和扩展,同时可以从社区中获取支持和反馈。

  • 丰富的工具链: GCC 提供了丰富的工具链,包括调试器(GDB)、性能分析工具(gprof)、代码分析工具等,这些工具可以帮助开发人员进行程序开发、调试和优化。

以下是一些常用的 GCC 命令,包括编译 C 程序、C++ 程序,生成调试信息,指定优化级别等:

# 编译 C 程序
gcc -o output_file input_file.c# 编译 C++ 程序
g++ -o output_file input_file.cpp# 生成调试信息
gcc -g -o output_file input_file.c# 指定 C 标准版本
gcc -std=c11 -o output_file input_file.c# 指定 C++ 标准版本
g++ -std=c++11 -o output_file input_file.cpp# 生成汇编代码
gcc -S -o output_file.s input_file.c# 生成目标文件
gcc -c -o output_file.o input_file.c# 指定优化级别
gcc -O3 -o output_file input_file.c# 静态分析
gcc --analyze input_file.c# 指定头文件搜索路径
gcc -I/path/to/include -o output_file input_file.c# 指定库文件搜索路径
gcc -L/path/to/lib -o output_file input_file.c# 链接库文件
gcc -o output_file input_file.c -lmylibrary

编译产生的中间文件

        GCC 生成的中间文件包括汇编代码文件(.s)、目标文件(.o)、预处理文件(.i)等

GCC 的中间文件中的汇编代码文件是以特定的汇编语言形式表示源代码的中间状态,目标文件则包含了机器代码的中间表示形式。

        GCC 的中间文件则更多地依赖于 GCC 自身的优化和代码生成能力。

 

Clang

        Clang 是一个由苹果公司开发的 C、C++、Objective-C 和 Objective-C++ 编程语言的编译器前端,它支持大部分 C++11 和 C++14 的特性,并且被设计成更加模块化和易于扩展。

Clang的特点

  • Clang 以其快速的编译速度而闻名。相比于 GCC,Clang 在大型项目的编译速度上有明显的优势。

  • Clang 提供了更好的诊断能力,它能够生成更加详细和易于理解的错误和警告信息,这有助于开发者更快地发现和修复代码中的问题。

  • Clang 对于 C++11 和 C++14 标准的支持非常好,这使得开发者能够充分利用这些新标准提供的特性。

  • Clang 可以在多个平台上运行,包括 macOS、Linux 和 Windows。

  • Clang 的设计非常模块化,这使得它更容易被集成到其他软件中,也使得它更容易被其他开发者扩展和改进。

        Clang本身性能优异,其生成的AST所耗用掉的内存仅仅是GCC的20%左右。测试证明Clang编译Objective-C代码时速度为GCC的3倍,还能针对用户发生的编译错误准确地给出建议。Clang 诊断非常完善,并且具有许多功能。

        使用 Clang 编译器必须依赖于 LLVM。Clang 作为 LLVM 项目的一部分,它的工作流程中需要将生成的中间表示(IR)传递给 LLVM 核心进行优化和代码生成。因此,在使用 Clang 编译器时,需要同时安装 LLVM,以便完成整个编译流程

什么是LLVM?

        LLVM(Low Level Virtual Machine)是一个开源的编译器基础设施项目,和GNU一样,它也是一个跨平台的编译器和工具链。由苹果公司在2000年发起的,最初的目标是创建一个可以用于苹果公司内部开发的编译器基础设施。后来,LLVM逐渐发展成为一个独立的开源项目,目前已经成为一个非常流行的编译器基础设施。

        在性能和功能上,两者都有自己的优势和劣势。GCC在某些方面可能更成熟和稳定,而LLVM则可能在某些方面更快更灵活

        当你安装 Clang 时,通常会自动包含 LLVM 核心,因为 Clang 依赖于 LLVM。这使得 Clang 和 LLVM 成为一个完整的编译器基础设施,为用户提供了强大的编译和优化能力。

        Clang 命令行选项与 GCC 等其他编译器有些相似,但也有一些自己独特的命令和选项。以下是一些常用的 Clang 编译命令及其选项(clang的命令与gcc基本是一样的):

# 编译 C 程序
clang -o output_file input_file.c# 编译 C++ 程序
clang++ -o output_file input_file.cpp# 生成调试信息
clang -g -o output_file input_file.c# 指定 C++ 标准版本
clang++ -std=c++11 -o output_file input_file.cpp# 生成汇编代码
clang -S -o output_file.s input_file.c# 生成 LLVM IR(中间表示)
clang -emit-llvm -o output_file.bc input_file.c# 指定优化级别
clang -O3 -o output_file input_file.c# 静态分析
clang --analyze input_file.c# 指定头文件搜索路径
clang -I/path/to/include -o output_file input_file.c# 指定库文件搜索路径
clang -L/path/to/lib -o output_file input_file.c# 链接库文件
clang -o output_file input_file.c -lmylibrary

Clang编译过程中产生的中间表示文件 

        当使用 Clang 编译源代码时,可以选择生成 LLVM IR 文件作为中间表示。LLVM IR 是一种低级的、静态单赋值(SSA)形式的中间表示,它是 LLVM 编译器框架的核心。

clang -emit-llvm -o output_file.bc input_file.c #生成中间文件

中间表示文件的特点:

  • 类似于汇编语言,但具有高级语言的特性,如类型推断、高级数据结构等。

  • LLVM IR 是一种高度抽象的表示形式,它捕捉了源代码的基本结构和操作,但不涉及特定的机器细节。

  • LLVM IR 是与机器无关的,可以在多种架构上进行优化和代码生成。

  • LLVM IR 提供了丰富的信息和结构,使得编译器可以进行各种优化,例如常量传播、死代码消除、循环优化等。

  • 能够被 LLVM 工具链所处理,从而获得 LLVM 提供的丰富优化和分析能力。

        对于 LLVM IR 文件,通常使用的后缀名是 .ll。因此,当使用 Clang 生成 LLVM IR 文件时,通常会将输出文件命名为 output.ll。这个后缀名表示该文件包含 LLVM IR 代码。

以下是一个简单的 C 语言函数的示例及其对应的 LLVM IR 代码:

//C代码
int add(int a, int b) {return a + b;
}

对应的 LLVM IR 代码:

define i32 @add(i32 %a, i32 %b) {
entry:%add = add nsw i32 %a, %bret i32 %add
}

 让我们逐行简单解释下这段代码:

  • define i32 @add(i32 %a, i32 %b) {:这一行定义了一个名为 "add" 的函数,它接受两个 i32 类型的参数 %a%b

  • entry::这一行表示接下来的代码段是该函数的入口点。

  • %add = add nsw i32 %a, %b:这一行表示将 %a%b 相加,并将结果存储在 %add 中。add 是 LLVM IR 中的指令,它表示执行加法操作。nsw 表示“no signed wrap”,表示在执行加法时不考虑溢出。

  • ret i32 %add:这一行表示从函数中返回 %add 的值。

关于Clang的调试

  • Clang 生成的可执行文件可以使用多种调试器进行调试,包括 GDB(GNU 调试器)和 LLDB(LLVM 调试器)。LLDB 是 LLVM 项目的一部分,因此与 Clang 更加紧密相关。

  • 使用 LLDB 进行调试时,可以在命令行中输入 lldb 可执行文件名 来启动 LLDB 调试器。然后可以使用 LLDB 提供的命令来进行调试。

Clang相关传送门

《Clang用户手册》icon-default.png?t=O83Ahttps://clang.llvm.org/docs/UsersManual.htmlLLVM 下载页面icon-default.png?t=O83Ahttps://releases.llvm.org/download.htmlClang - C++ 编程语言状态icon-default.png?t=O83Ahttps://clang.llvm.org/cxx_status.html


本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/web/57911.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

NNLM——预测下一个单词

一、原理篇 NNLM(Neural Network Language Model,神经网络语言模型)是一种通过神经网络进行语言建模的技术,通常用于预测序列中的下一个词。 NNLM的核心思想是使用词嵌入(word embedding)将词转换为低维向…

【C++】类和对象(十二):实现日期类

大家好&#xff0c;我是苏貝&#xff0c;本篇博客带大家了解C的实现日期类&#xff0c;如果你觉得我写的还不错的话&#xff0c;可以给我一个赞&#x1f44d;吗&#xff0c;感谢❤️ 目录 1 /!/>/</>/<运算符重载2 /-//-运算符重载(A) 先写&#xff0c;再通过写(B…

KTHREAD--InitialStack和KernelStack和TSS的esp0

InitialStack和TSS.esp0的关系,在这里可以看到 mov ecx, [esi_KTHREAD.InitialStack] ; esi: newthread lea eax, [ecx-210h] ; 越过FPXSAVE指令存储地址 test byte ptr [eax-1Ah], 2 ; 判断efalgs寄存器的VIF位是否为1 jnz short loc_458743 sub eax, 10h…

xlrd.biffh.XLRDError: Excel xlsx file; not supported

文章目录 一、问题报错二、报错原因三、解决思路四、解决方法 一、问题报错 在处理Excel文件时&#xff0c;特别是当我们使用Python的xlrd库来读取.xlsx格式的文件&#xff0c;偶尔会遇到这样一个错误&#xff1a;“xlrd.biffh.XLRDError: Excel xlsx file; not supported”。…

二叉树进阶-二叉搜索树

目录 1.二叉树的概念 2.二叉搜索树的操作 2.1二叉搜索树的结构 2.2实现节点的查找&#xff08;find&#xff09; 2.3实现增加节点&#xff08;insert&#xff09; 2.4实现删除节点&#xff08;erase&#xff09; 2.5析构函数 2.6二叉搜索树的完整实现 3.二叉搜索树的应…

「Mac畅玩鸿蒙与硬件24」UI互动应用篇1 - 灯光控制小项目

本篇将带领你实现一个互动性十足的灯光控制小项目&#xff0c;用户可以通过点击按钮来控制灯光的开关。该项目将涉及状态管理、动态图片加载以及按钮交互&#xff0c;是学习鸿蒙应用开发的重要基础。 关键词 UI互动应用状态管理动态图片加载用户交互 一、功能说明 在这个灯光…

自制inscode项目推荐:色块小游戏

小编的inscode部署项目&#xff1a;割绳子游戏。 更多精彩内容见InsCode - 让你的灵感立刻落地~ 介绍一下项目及玩法。 游戏概述 颜色匹配小游戏是一款基于HTML、CSS和JavaScript开发的简单而有趣的网页游戏。游戏的目标是通过点击颜色块&#xff0c;将整个游戏板上的所有方块…

DevOps赋能:优化业务价值流的实战策略与路径(下)

下篇&#xff1a;加速工作项流动与持续改进优化 —— 跨越差距&#xff0c;迈向卓越交付 在上篇中&#xff0c;我们已经深入探讨了看板方法的四大核心实践&#xff0c;它们共同致力于实现“顺畅且高质量地交付价值”的终极目标。然而&#xff0c;理想与现实之间往往存在一定的…

使用带有令牌认证的 Jupyter Notebook 服务器

当你不想在默认浏览器打开Jupyter Notebook,但是在其他浏览器打开http://localhost:8890/lab或者http://localhost:8889/tree&#xff0c;却显示 Token authentication is enabled&#xff0c;如下图 可以按以下步骤操作&#xff1a; 获取令牌&#xff1a;在启动 Jupyter Note…

FRIENDLYARM Tiny6410 superboot烧写进sd卡教程

友善之臂真的垃圾&#xff0c;pdf乱不说&#xff0c;资料在哪也不说&#xff0c;没有视频教程&#xff0c;就染你自己去一堆资料里找&#xff0c;** superboot在资料B盘tooles-image里 注意有些朋友scan不到sd卡是因为没有给这个软件开启管理员模式&#xff0c;他没权限去扫描…

宝藏虚拟化学习资料大全

最近发现了关于虚拟化的宝藏资料&#xff0c;瑞斯拜&#xff01;原文链接如下&#xff1a; 500篇关于虚拟化的经典资料&#xff0c;含CPU虚拟化&#xff0c;磁盘虚拟化&#xff0c;内存虚拟化&#xff0c;IO虚拟化。 目录 &#x1fa90; 虚拟化基础 &#x1f343; 虚拟化分类&…

C++模拟真人动态生成鼠标滑动路径

一.简介 鼠标轨迹算法是一种模拟人类鼠标操作的程序&#xff0c;它能够模拟出自然而真实的鼠标移动路径。 鼠标轨迹算法的底层实现采用C/C语言&#xff0c;原因在于C/C提供了高性能的执行能力和直接访问操作系统底层资源的能力。 鼠标轨迹算法具有以下优势&#xff1a; 模拟…

【Redis实践】使用zset实现实时排行榜以及一些优化思考

文章目录 1.概述2.zset的基本概念说明2.1.数据结构说明2.2.zset做排行榜的指令 3. 项目中的实践3.1.RedisTemplate实现排行榜3.2.可能存在的问题及解决方案3.2.1. 限制成员的数量3.2.2.保留当前分数与最高分数3.2.3.批量操作成员分数&#xff0c;减少并发 4.总结 1.概述 我们在…

C++_STL_xx_番外01_关于STL的总结(常见容器的总结;关联式容器分类及特点;二叉树、二叉搜索树、AVL树(平衡二叉搜索树)、B树、红黑树)

文章目录 1. 常用容器总结2. 关联式容器分类3. 二叉树、二叉搜索树、AVL树、B树、红黑树 1. 常用容器总结 针对常用容器的一些总结&#xff1a; 2. 关联式容器分类 关联式容器分为两大类&#xff1a; 基于红黑树的set和map&#xff1b;基于hash表的unorder_set和unorder_ma…

【LwIP源码学习4】主线程tcpip_thread

前言 本文对lwip的主要线程tcpip_thread进行分析。 正文 tcpip_thread是lwip最主要的线程&#xff0c;其创建在tcpip_init函数中 sys_thread_new(TCPIP_THREAD_NAME, tcpip_thread, NULL, TCPIP_THREAD_STACKSIZE, TCPIP_THREAD_PRIO);tcpip_init函数被TCPIP_Init函数调用。…

光圈,感光度,感光器件

光圈&#xff08;通光孔&#xff09;&#xff0c;是一个用来控制光线透过镜头进入机身内感光面光量的装置&#xff0c;通常设置在镜头内。通常&#xff0c;我们用f值来表达光圈大小。通俗来说&#xff0c;摄像机镜头拍照时&#xff0c;不可能随意改变镜头直径&#xff0c;但可以…

Llama 3.2 Vision Molmo:多模态开源生态系统基础

编者按&#xff1a; 视觉功能的融入对模型能力和推理方式的影响如何&#xff1f;当我们需要一个既能看懂图像、又能生成文本的 AI 助手时&#xff0c;是否只能依赖于 GPT-4V 这样的闭源解决方案&#xff1f; 我们今天为大家分享的这篇文章&#xff0c;作者的核心观点是&#xf…

高效视频制作大提速,视频剪辑软件的高级自定义命令功能批量调整视频的色调、饱和度和亮度,轻松驾驭视频编辑技巧

在浩瀚的数字海洋中&#xff0c;视频如同璀璨的星辰&#xff0c;而每一颗星辰都渴望被精心雕琢&#xff0c;闪耀出最独特的光芒。想象一下&#xff0c;你手握一把神奇的钥匙&#xff0c;能够轻松解锁批量视频剪辑的奥秘&#xff0c;让每一帧画面都跃动着你的创意与激情。这把钥…

[RootersCTF2019]ImgXweb

审题 看到robots.txt,看到里面的文件&#xff0c;打开看到 you-will-never-guess这个字符串 进行注册登录 可以看到典型的jwt加密的Cookie 想到之前的字符串可能是密匙&#xff0c;更改为admin&#xff0c;进行登录。 成功后可以看到flag.png。 发现图形打不开 使用curl进…

32单片机HAL库的引脚初始化

在使用HAL库时&#xff0c;GPIO初始化函数定义在stm32f4xx_hal_gpio.c文件中&#xff0c;如下&#xff1a; void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init); 由这个函数可以看出&#xff0c;在初始化GPIO时&#xff0c;需要向函数传入2个结构体&…