在XCode中,，我們經(jīng)常會(huì)看到這些編譯選項(xiàng)（如下圖）,，有些人可能會(huì)有些茫然，本文將對(duì)GCC4.2,、LLVM GCC 4.2,、LLVM compliler 2.0三個(gè)編譯選項(xiàng)進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的介紹。

GCC

    GCC（GNU Compiler Collection,，GNU編譯器套裝）,，是一套由 GNU 開發(fā)的編程語言編譯器。它是一套以 GPL 及 LGPL 許可證所發(fā)行的自由軟件,，也是 GNU計(jì)劃的關(guān)鍵部分,，亦是自由的類Unix及蘋果電腦 Mac OS X 操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)編譯器。

GCC 原名為 GNU C 語言編譯器,，因?yàn)樗局荒芴幚?C語言,。GCC 很快地?cái)U(kuò)展，變得可處理 C++,。之后也變得可處理 Fortran,、Pascal、Objective-C,、Java, 以及 Ada與其他語言,。

LLVM

     LLVM 是 Low Level Virtual Machine 的簡稱，這個(gè)庫提供了與編譯器相關(guān)的支持,，能夠進(jìn)行程序語言的編譯期優(yōu)化、鏈接優(yōu)化、在線編譯優(yōu)化,、代碼生成,。簡而言之,，可以作為多種語言編譯器的后臺(tái)來使用。如果這樣還比較抽象的話，介紹下 Clang 就知道了：Clang 是一個(gè) C++ 編寫、基于 LLVM,、發(fā)布于 LLVM BSD 許可證下的 C/C++/Objective C/Objective C++ 編譯器，其目標(biāo)（之一）就是超越 GCC,。

LLVM歷史

    Apple（包括中后期的NeXT） 一直使用GCC作為官方的編譯器,。GCC作為開源世界的編譯器標(biāo)準(zhǔn)一直做得不錯(cuò)，但Apple對(duì)編譯工具會(huì)提出更高的要求,。

    一方面,，是Apple對(duì)Objective-C語言（甚至后來對(duì)C語言）新增很多特性，但GCC開發(fā)者并不買Apple的帳——不給實(shí)現(xiàn),，因此索性后來兩者分成兩條分支分別開發(fā),，這也造成Apple的編譯器版本遠(yuǎn)落后于GCC的官方版本。另一方面,，GCC的代碼耦合度太高,，不好獨(dú)立，而且越是后期的版本,，代碼質(zhì)量越差，但Apple想做的很多功能（比如更好的IDE支持）需要模塊化的方式來調(diào)用GCC,，但GCC一直不給做,。甚至最近，《GCC運(yùn)行環(huán)境豁免條款 （英文版）》從根本上限制了LLVM-GCC的開發(fā),。 所以,，這種不和讓Apple一直在尋找一個(gè)高效的、模塊化的,、協(xié)議更放松的開源替代品,，于是Apple請(qǐng)來了編譯器高材生Chris Lattner（2000年，本科畢業(yè)的Chris Lattner像中國多數(shù)大學(xué)生一樣,，按部就班地考了GRE,，最終前往UIUC（伊利諾伊大學(xué)厄巴納香檳分校），開始了艱苦讀計(jì)算機(jī)碩士和博士的生涯,。在這階段,，他不僅周游美國各大景點(diǎn)，更是努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí),，翻爛了“龍書”（《Compilers: Principles, Techniques, and Tools》）,，成了GPA牛人【注：最終學(xué)分積4.0滿分】,，以及不斷地研究探索關(guān)于編譯器的未知領(lǐng)域，發(fā)表了一篇又一篇的論文,，是中國傳統(tǒng)觀念里的“三好學(xué)生”,。他的碩士畢業(yè)論文提出了一套完整的在編譯時(shí)、鏈接時(shí),、運(yùn)行時(shí)甚至是在閑置時(shí)優(yōu)化程序的編譯思想,，直接奠定了LLVM的基礎(chǔ)。LLVM在他念博士時(shí)更加成熟,，使用GCC作為前端來對(duì)用戶程序進(jìn)行語義分析產(chǎn)生IF（Intermidiate Format）,，然后LLVM使用分析結(jié)果完成代碼優(yōu)化和生成。這項(xiàng)研究讓他在2005年畢業(yè)時(shí),，成為小有名氣的編譯器專家,，他也因此早早地被Apple相中，成為其編譯器項(xiàng)目的骨干）,。

    剛進(jìn)入Apple,，Chris Lattner就大展身手：首先在OpenGL小組做代碼優(yōu)化，把LLVM運(yùn)行時(shí)的編譯架在OpenGL棧上,，這樣OpenGL棧能夠產(chǎn)出更高效率的圖形代碼,。如果顯卡足夠高級(jí)，這些代碼會(huì)直接扔入GPU執(zhí)行,。但對(duì)于一些不支持全部OpenGL特性的顯卡（比如當(dāng)時(shí)的Intel GMA卡）,，LLVM則能夠把這些指令優(yōu)化成高效的CPU指令，使程序依然能夠正常運(yùn)行,。這個(gè)強(qiáng)大的OpenGL實(shí)現(xiàn)被用在了后來發(fā)布的Mac OS X 10.5上,。同時(shí)，LLVM的鏈接優(yōu)化被直接加入到Apple的代碼鏈接器上,，而LLVM-GCC也被同步到使用GCC4代碼,。

Clang歷史

    Apple吸收Chris Lattner的目的要比改進(jìn)GCC代碼優(yōu)化宏大得多——GCC系統(tǒng)龐大而笨重，而Apple大量使用的Objective-C在GCC中優(yōu)先級(jí)很低,。此外GCC作為一個(gè)純粹的編譯系統(tǒng),，與IDE配合得很差。加之許可證方面的要求,，Apple無法使用LLVM 繼續(xù)改進(jìn)GCC的代碼質(zhì)量,。于是，Apple決定從零開始寫 C,、C++,、Objective-C語言的前端 Clang，完全替代掉GCC,。

    正像名字所寫的那樣,，Clang只支持C,，C++和Objective-C三種C家族語言。2007年開始開發(fā),，C編譯器最早完成,，而由于Objective-C相對(duì)簡單，只是C語言的一個(gè)簡單擴(kuò)展,，很多情況下甚至可以等價(jià)地改寫為C語言對(duì)Objective-C運(yùn)行庫的函數(shù)調(diào)用,，因此在2009年時(shí)，已經(jīng)完全可以用于生產(chǎn)環(huán)境,。C++的支持也熱火朝天地進(jìn)行著,。

    下面這張圖將顯示GCC、LLVM-GCC,、LLVM Compiler這三個(gè)編譯選項(xiàng)的不同點(diǎn)：

對(duì)比    

    作為一種新的編譯器,，我們來看Clang和GCC各有什么優(yōu)缺點(diǎn)：

    Clang特性

1. 快：通過編譯 OS X 上幾乎包含了所有 C 頭文件的 carbon.h 的測(cè)試，包括預(yù)處理 (Preprocess),，語法 (lex),，解析 (parse)，語義分析 (Semantic Analysis),，抽象語法樹生成 (Abstract Syntax Tree) 的時(shí)間,，Clang 是 Apple GCC 4.0 的 2.5x 快。(2007-7-25)

1. 內(nèi)存占用?。篊lang 內(nèi)存占用是源碼的 130%,，Apple GCC 則超過 10x。
2. 診斷信息可讀性強(qiáng)：我不會(huì)排版,，推薦去網(wǎng)站觀看,。其中錯(cuò)誤的語法不但有源碼提示，還會(huì)在錯(cuò)誤的調(diào)用和相關(guān)上下文的下方有~~~~~和^的提示,，相比之下 GCC 的提示很天書。
3. GCC 兼容性,。
4. 設(shè)計(jì)清晰簡單,，容易理解，易于擴(kuò)展增強(qiáng),。與代碼基礎(chǔ)古老的 GCC 相比,，學(xué)習(xí)曲線平緩。
5. 基于庫的模塊化設(shè)計(jì),，易于 IDE 集成及其他用途的重用,。由于歷史原因，GCC 是一個(gè)單一的可執(zhí)行程序編譯器,，其內(nèi)部完成了從預(yù)處理到最后代碼生成的全部過程,，中間諸多信息都無法被其他程序重用,。Clang 將編譯過程分成彼此分離的幾個(gè)階段，AST 信息可序列化,。通過庫的支持,，程序能夠獲取到 AST 級(jí)別的信息，將大大增強(qiáng)對(duì)于代碼的操控能力,。對(duì)于 IDE 而言,，代碼補(bǔ)全、重構(gòu)是重要的功能,，然而如果沒有底層的支持,，只使用 tags 分析或是正則表達(dá)式匹配是很難達(dá)成的。

     當(dāng)然,，GCC 也有其優(yōu)勢(shì)：

• 支持 JAVA/ADA/FORTRAN
• 當(dāng)前的 Clang 的 C++ 支持落后于 GCC,，參見http://clang./cxx_status.html。（近日 Clang 已經(jīng)可以自編譯,，見http://www./scan.php?page=news_item&px=Nzk2Mw）
• GCC 支持更多平臺(tái)
• GCC 更流行,，廣泛使用，支持完備
• GCC 基于 C,，不需要 C++ 編譯器即可編譯

要選擇哪個(gè)

     那么三個(gè)編譯選項(xiàng),，要選擇哪一個(gè)呢？目前不推薦使用老的GCC4.2,，因?yàn)樘O果不會(huì)維持它了,，而且LLVM-GCC看起來會(huì)更好。在項(xiàng)目中途改編譯選項(xiàng)可是一個(gè)大變動(dòng),，所以,，如果你要改，當(dāng)然需要經(jīng)過慎重完整的測(cè)試,。

    對(duì)新的項(xiàng)目而言,，LLVM-GCC看起來應(yīng)該是個(gè)安全的選擇，蘋果公司認(rèn)為它夠穩(wěn)定夠成熟,，所以才把它當(dāng)做Xcode 4的預(yù)設(shè)選項(xiàng)（你或許不會(huì)把穩(wěn)定成熟這兩個(gè)字眼跟Xcode 4本身畫上等號(hào)）,，而且，既然選項(xiàng)使用的是GCC parser,，向后兼容性應(yīng)該沒問題,。 
    我說LLVM-GCC是個(gè)安全的選項(xiàng)，但我并不是指Clang/LLVM比較不安全,，只是成熟度還沒那么高效了,，我將一些以前的代碼拿到Xcode 4上，使用LLVM 2.0編譯器重新編譯，到目前為止還沒發(fā)現(xiàn)任何問題,。

參考文檔：

http://baike.baidu.com/view/4848.htm

http://hi.baidu.com/zhanghuikl/blog/item/71e8a6018172df0f728da53e.html

http://www./9436/