clang和llvm环境搭建及使用详解 |
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clang和llvm环境搭建及使用详解
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最直接的方案是从LLVM-project的Github Release页面上下载编译好的二进制包，我的环境是ubuntu-20.04 WSL2，因此可以直接开箱即用。如果是远古系统，例如CentOS7之类的，需要先编译一套GCC-11.2工具链，然后再通过GCC工具链编译LLVM+Clang； 编译llvm+clang（系统自带GCC版本>5的情况） cmake -H. -Bbuild_release -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \ -G "Ninja" \ -DLLVM_USE_LINKER="gold" \ -DLLVM_TARGETS_TO_BUILD="X86" \ -DLLVM_ENABLE_PROJECTS="clang;clang-tools-extra;lld;lldb" \ -DLLVM_ENABLE_RUNTIMES="libc;compiler-rt;libcxx;libcxxabi;libunwind"参数解释 -H.：表示从当前目录.获取CMakeLists.txt；-Bbuild：表示将构建文件输出到当前目录下的./build_release目录，如无则新建目录；-DCMAKE_BUILD_TYPE=Release：采用Release方式编译，好处在于编译产物体积较小；-G "Ninja"：采用ninja作为构建工具，好处是能够利用多核多CPU加快编译速度，坏处是内存消耗较大；-DLLVM_USE_LINKER="gold"：采用gnu-gold作为连接器，好处是比普通的gnu-ld速度快，内存开销小；-DLLVM_TARGETS_TO_BUILD="X86"：只编译目标平台X86，可以减少编译所需的时间（根据实际目标平台决定）；-DLLVM_ENABLE_PROJECTS：编译项目列表 clang：编译器前端，以及一些相关的编译器前端工具集；clang-tools-extra：额外的clang工具，如：clangd，clang-format等；lld：LLVM的链接器，链接速度贼快，LLVM+CLANG工具集必选；lldb：LLVM项目的调试器，作用和GDB一样； -DLLVM_ENABLE_RUNTIMES：编译的运行时列表： libc：LLVM后端的libc运行时库；compiler-rt：LLVM后端的编译器运行时库；libcxx：作为libstdc++的替代，LLVM后端的C++运行时库；libcxxabi：LLVM后端的C++二级制接口运行时库；libunwind：LLVM后端的栈回滚库，主要是用于获取程序的调用栈和异常处理和跳转需要；如果是远古操作系统，编译的命令参考如下（GCC-11.2编译可以参考我之前的文章Ubuntu20.04 LTS 安装GCC11.2教程，包教包会！）： # 注意 TOOL变量代表了GCC-11.2安装的目录 根据实际情况自行设置环境变量 export CC=$TOOL/bin/gcc export CXX=$TOOL/bin/g++ cmake -H. -Bbuild_release -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \ -DCMAKE_CXX_LINK_FLAGS="-Wl,-rpath,$TOOL/lib64 -L$TOOL/lib64 -L/usr/local/lib" \ -DLLVM_TARGETS_TO_BUILD="X86" \ -DLLVM_ENABLE_PROJECTS="clang;clang-tools-extra;lld;lldb" \ -DLLVM_ENABLE_RUNTIMES="libc;compiler-rt;libcxx;libcxxabi;libunwind" \ -DCMAKE_INSTALL_RPATH_USE_LINK_PATH=1 \ -G "Ninja"最重要的的两个参数，是传递给CMake的： -DCMAKE_CXX_LINK_FLAGS：在编译clang+llvm时使用给定的rpath作为链接路径，如果不使用，默认链接的是远古CentOS自带的4.8.5版本GNU工具链，它是不满足llvm项目的编译要求的；-DCMAKE_INSTALL_RPATH_USE_LINK_PATH=1：允许在安装时导入编译期链接阶段的rpath路径，不需要在安装后手动指定$LD_LIBRARY_PATH路径，安装好的clang+llvm运行时自动会查找编译时的rpath路径，也就是上面传递的-Wl,-rpath,$TOOL/lib64的位置（即GCC-11.2运行时的安装位置，可以通过readelf -d executable |grep RPATH验证，这里就不多说明了） 使用clang+llvm工具链的详细说明直接安装二进制包的情况下，使用clang filename编译文件会发生链接错误，因为找不到对应的头文件；需要使用-lstdc++指定本机的gnu工具集后端，才能正常编译；如果要完全采用LLVM+Clang工具链编译，需要使用： clang filename.cc --stdlib=libc++ -fuse-ld=lld -lc++我们可以比较一下两种方式的-v输出内容（左为clang+gnu，右为clang+llvm）： 使用-lstdc++编译的时候，注意序号1处的差异；可以看出，此时编译的后端采用的还是GNU工具集，尤其重点是： 左边引入的C++头文件来自/usr/lib/gcc/X86_64-linux-gnu/10/../../../../include/c++/10下面；这个位置实际上就是/usr/include/c++/10，也就是系统自带的GNU工具链的C++头文件所在地；右边引入的C++头文件来自/usr/local/llvm-13.0.1/bin/../include/c++/v1；这个地方正是我们安装LLVM+Clang工具链所在的位置；在第2处差异，可以明显看出include search查找头文件的路径发生了区别，在1中已经描述过了； 在第3处差异，可以明显看到链接器的区别，左为/usr/bin/ld，右为/usr/local/bin/ld.lld（注意，这里我在/usr/local/bin下建立了ld.lld的软连接，默认是没有的）；同时，链接过程载入的运行时库也是完全不同的，左边载入的是GNU的libstdc++，右边载入的是LLVM的libc++； |
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