llvm源码编译windows-LLVM(1) - 编译您自己的 LLVM 和 Clang

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1 简介

作为一名 iOS 开发者，很难不从各种渠道听到有关 LLVM 的消息，比如早年从 GCC 过渡到 LLVM-GCC 编译器，后来因为 GCC 开源合约的变化，苹果彻底放弃了 GCC并切换到当前使用的那个。 铛。 比如之前Momo团队分享的编译优化。 再比如，在业界有相当影响力的字节团队分享的二进制重排中提到的instrumentation也被称为clang。 在安全性方面，LLVM通证的开发也是主力等等。 。 。

因此，正确理解LLVM对于你的知识广度有很大的帮助。 至少当你读一篇有深度的文章时，你不会触碰门槛。

2.什么是LLVM，什么是Clang

LLVM最初是低级虚拟机（Low Level Virtual Machine）的缩写。 但由于项目的快速发展，Low Level Virtual Machine已经不足以介绍项目本身，它已经发展成为包括后端、优化器和前端在内的完整编译框架。 ，全称是LLVM，不是任何英文缩写。 它主要是用 C++ 编写的。

1.什么是LLVM传统编译器架构

传统的编译器架构（如GCC）将后端、优化器和后端耦合在一起，优化困难，而且对多架构兼容性不太友好，需要大量的重复工作。

传统编译器架构.png

LLVM框架

LLVM架构的三端（前端、优化器、后端）清晰

1.前端面向源代码，将源代码转换为相同的LLVM Intermediate Representation（LLVM IR），

2.优化器对LLVM IR进行一系列优化，例如：无用代码去除、内存优化，甚至代码混淆。 。 。

3. 后端将IR转换为相应的机器码。

LLVM框架.png

从两种架构的设计可以看出，LLVM最大的优势就是三种终端的分离，所以如果我们想要编译出独立的语言，只需要编译相应的后端即可兼容各大终端设备。 如果将来有额外的终端设备，我们只需要编译一次前端就可以兼容主要语言。

2. 什么是 Clang

Clang是LLVM项目的子项目，基于LLVM框架的C/C++/Objective-C编译器后端（Swift的后端是Swift）。

早年苹果从GCC转向LLVM时，就开始使用一套基于GCC库编写的LLVM后端，但由于苹果对代码优化要求较高，而GCC官方一直不愿意有针对性的更新，所以衍生出了一套GCC分支LLVM-GCC，该分支由Apple自己维护，导致Apple使用的GCC版本远高于官方版本。 最后因为GCC开源合约的变化，苹果彻底放弃了GCC，转向了自研的Clang。

与GCC相比，Clang有以下优点：

编译速度快：在某些平台上，Clang的编译速度明显快于GCC（OC在Debug模式下的编译速度比GGC快3倍）

显存占用小：Clang生成的AST占用显存约为GCC的五分之一

· 模块化设计：Clang采用基于库的模块化设计，易于IDE集成和复用于其他用途

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

· 设计清晰简单，易于理解，易于扩展和改进

3.编译过程①下载

找一个自己方便的目录，直接在github上下载（耗时根据网络情况而定，其中git文件总大小约3G左右）：

图片.png

> mkdir llvm_all && cd llvm_all   
> git clone https://github.com/llvm/llvm-project.git

完成后，您将听到这样的目录：

图片.png

目前我们只需要关注clang和llvm这两个文件，分别是clang的源码和llvm的源码。

②编译

cmake -S llvm -B build -G  [options]

官方介绍了4个编译工具：

官方推荐使用Ninja来编译，因为它的速度最快，而且笔者也亲自尝试过。 整个过程仅需约20分钟即可完成。 但作为一名iOS开发者，我还是习惯用Xcode进行编译。 毕竟界面看起来很友好，以后编译插件或者IR Pass的时候也能得到很好的代码提示。 缺点是比较慢。 笔者使用Xcode编译大约花费了40分钟，具体取决于我个人笔记本的配置。 配置稍差，一个多小时也正常。

还有一些可选参数：

忍者合集

所以如果需要使用Ninja来编译命令，需要先创建一个Ninja模板（大约5分钟），然后进行编译：

// 创建ninja的目录，并且进入其中
mkdir llvm_ninja && cd llvm_ninja   
// 指定llvm源码目录，新建build目录，创建ninja模板，增加子项目clang，并且模板之后编译的结果放在llvm_release目录下
cmake -S ../llvm-project/llvm -B build -G Ninja -DLLVM_ENABLE_PROJECTS="clang" -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/Volumes/ExDisk/LLVM/llvm_all/llvm_release

图片.png

从上图可以看出，我们减少的clang参与了编译，但是clang-tools-extra没有参与编译。

如果你看到如下结果，那么恭喜忍者模板已经构建完成

图片.png

图片.png

然后进入模板目录，输入命令开始编译

cd build
ninja && ninja install

图片.png

完成后可以看到指定release目录下的所有命令

图片.png

Xcode编译

同样的方法，首先在对应的目录下生成Xcode模板，但是Xcode并没有指定对应的release目录，因为做iOS开发的大家应该都知道llvm源码编译windows，Xcode编译出来的产品都有对应的产品文件（大约10分钟）

mkdir llvm_xcode && cd llvm_xcode
cmake -S ../llvm-project/llvm -B build -G Xcode -DLLVM_ENABLE_PROJECTS="clang" 

图片.png

同样的，结束后就可以看到这样一个目录

图片.png

图片.png

打开LLVM项目并返回到熟悉的屏幕

图片.png

选择Automatically Create Schemes后，选择al_build，cmd+b开始编译（大约40分钟）。

图片.png

在熟悉的地方都可以看到对应的编译产品

图片.png

在同一目录下，可以看到相应的命令行工具，比如我们在下一章会提到的clang。

图片.png

4. 总结

为什么要单独编译出来呢？ LLVM就像一个害羞的蒙面人。 一般人只能远远地看看，不敢把玩。 事实上llvm源码编译windows，蒙面人本人也在期待着一位骑士揭开自己的面纱，而编译自己的LLVM就像迈出了这么一步，只要迈出这一步，那将是一个全新的世界。

在下一章中，我们将开始谈论一些有趣的事情，比如如何编译自己的插件，如何开发自己的混淆器，以及如何开发自己的开发语言。

参考

1. GCC、LLVM、Clang编译器的比较