C/C++ 中相关概念梳理

本贴最后更新于 1593 天前,其中的信息可能已经时移世易

1.gcc
GCC(GNU Compiler Collection,GNU 编译器套装),是一套由 GNU 开发的编程语言编译器。它是一套以 GPL 及 LGPL 许可证所发行的自由软件,也是 GNU 计划的关键部分,亦是自由的类 Unix 及苹果电脑 Mac OS X 操作系统的标准编译器。GCC 原名为 GNU C 语言编译器,因为它原本只能处理 C 语言。GCC 很快地扩展,变得可处理 C++。之后也变得可处理 Fortran、Pascal、Objective-C、Java, 以及 Ada 与其他语言。

2.llvm
LLVM 是 Low Level Virtual Machine 的简称,这个库提供了与编译器相关的支持,能够进行程序语言的编译期优化、链接优化、在线编译优化、代码生成。简而言之,可以作为多种语言编译器的后台来使用。如果这样还比较抽象的话,介绍下 Clang 就知道了:Clang 是一个 C++ 编写、基于 LLVM、发布于 LLVM BSD 许可证下的 C/C++/Objective C/Objective C++ 编译器,其目标(之一)就是超越 GCC。一点小历史:Apple 对 Objective-C 语言(甚至后来对 C 语言)新增很多特性,但 GCC 开发者并不买 Apple 的帐——不给实现,因此索性后来两者分成两条分支分别开发,这也造成 Apple 的编译器版本远落后于 GCC 的官方版本。另一方面,GCC 的代码耦合度太高,不好独立,而且越是后期的版本,代码质量越差,但 Apple 想做的很多功能(比如更好的 IDE 支持)需要模块化的方式来调用 GCC,但 GCC 一直不给做。甚至最近,《GCC 运行环境豁免条款 (英文版)》从根本上限制了 LLVM-GCC 的开发。 所以,这种不和让 Apple 一直在寻找一个高效的、模块化的、协议更放松的开源替代品,于是 Apple 请来了编译器高材生 Chris Lattner。。。。。。

3.clang
Apple 吸收 Chris Lattner 的目的要比改进 GCC 代码优化宏大得多——GCC 系统庞大而笨重,而 Apple 大量使用的 Objective-C 在 GCC 中优先级很低。此外 GCC 作为一个纯粹的编译系统,与 IDE 配合得很差。加之许可证方面的要求,Apple 无法使用 LLVM 继续改进 GCC 的代码质量。于是,Apple 决定从零开始写 C、C++、Objective-C 语言的前端 Clang,完全替代掉 GCC。
正像名字所写的那样,Clang 只支持 C,C++ 和 Objective-C 三种 C 家族语言。2007 年开始开发,C 编译器最早完成,而由于 Objective-C 相对简单,只是 C 语言的一个简单扩展,很多情况下甚至可以等价地改写为 C 语言对 Objective-C 运行库的函数调用,因此在 2009 年时,已经完全可以用于生产环境。C++ 的支持也热火朝天地进行着。

4.make 和 cmake
一个 C 语言程序的开发和运行流程是:1.编写一个源文件,即.c 文件。2.用编译器编译代码生成目标文件即.o 文件。3.用链接器链接目标代码生成可执行文件即.exe 文件。但是如果源文件太多,那么一个一个的去编译就太过麻烦,因此出现了一个 make 工具,他可以以类似于批处理的方式进行批处理编译,但是需要编写一个规则文件,即 makefile 文件。有了这个文件和这个工具,就可以只使用一条命令完成源文件的编译。
对于一个大工程,编写 makefile 实在是件复杂的事,于是人们又想,为什么不设计一个工具,读入所有源文件之后,自动生成 makefile 呢,于是就出现了 cmake 工具,它能够输出各种各样的 makefile 或者 project 文件,从而帮助程序员减轻负担。但是随之而来也就是编写 cmakelist 文件,它是 cmake 所依据的规则。

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