什么是 Clang?
Clang 是编译器前端工具，支持 C++、 C、 Objective C++ 和 Objective C 等编程语言。
Clang 也是 OpenMP、OpenCL、RenderScript、CUDA 和 HIP 等框架的编译器。Clang 的后端为 LLVM 编译器，从 LLVM 2.6 版本开始，Clang 就包含在 LLVM 的发行版中。
作为 GCC 的替代产品，Clang 编译器的工作方式与 GCC 非常相似，确保移植性能最佳。然而，两者之间的区别在于 GCC 的默认模式为 gnu 89，而 Clang 为 gnu 99.
Clang 的具体功能，以及如何使用？
Clang 编译器与其他编译器的工作流程没什么大的区别，具体分为三个阶段。
第一阶段在前端解析源代码，检查代码是否有误，并生成指定语言的抽象语法树（AST），作为输入代码。
第二阶段是优化前端生成的抽象语法树。
第三阶段也是最后一个阶段，发生在后端，负责生成机器执行的最终代码，该代码以最终目标为准。
Clang 发展历史，以及最新版本
Clang 最初由苹果公司主导编写。苹果开发人员一开始使用 GCC 作为 LLVM 的前端，但这给使用 LLVM 的开发人员带来了一些问题。GCC 系统庞大而笨重，与苹果集成开发环境（IDE）配合度差。
除此之外，LLVM 许可证也与 GCC 不兼容。在此期间，苹果软件大量使用 Objective-C，但这在 GCC 中优先级很低。这就是苹果公司在 2007 年 7 月开发 Clang 项目的原因，后来逐渐将其发展为开源工具。
Clang 的最新版本是 Clang 12。在 2020 年 11 月，Clang 12 已完全支持所有发布的 C++ 标准，部分也支持即将发布的 C++ 20 标准。
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获取免费 License如何下载安装 Clang
下载并安装 Clang，需要按照下列步骤进行：
- 打开终端窗口。输入命令（clang–version），确认是否已安装 Clang 编译器。
- 如需更新或安装 Clang 编译器，输入以下命令：
command xcode-select–install
接下来将弹出一个窗口，询问是现在安装还是以后安装。单击“安装”后，将出现许可协议。选择“同意”后，您将看到安装正在进行。安装完成后，单击“完成”
如果您仍然想再次检查安装，请在终端中输入：clang–version。
Clang 用例
Clang 的第一个版本是 Clang1.0，与 LLVM 2.6 一同发布。接下来是 Clang C++，可以解析 GCC 4.2 的 libstdc，为某些特定的程序产生可运作的代码，并编译自身。
从 Clang 3.0 到最新的 Clang 12.0.0，编译器已经发展出大量实用功能。
Clang 不断优化，变得更具扩展性，而且轻量、快速。与 GCC 相比，Clang 在编译过程中能保留更多的数据(了解什么是 GCC).，包括主代码的形式。
这种数据保留，有利于错误追踪，定位回主源代码。Clang 可提供具体而详细的错误报告，且机器可读。这样，集成开发环境就可以在编译时为编译器的输出创建索引。
Clang 的功能和属性
参考 Alibabatech 的性能对比报告， Clang 的前端编译速度明显快于 GCC，内存占用更少。因此，在大型项目开发中，Clang 优势明显。
另外，Clang 编译器生成的诊断报告（错误和警告消息），非常实用，且一目了然。
Clang 使用基于库的体系结构，前端划分为不同的库，可以满足各类的需求，这也简化了每个堆栈层的时间计算及成本预估过程。
Clang 以代码库为基础的工作流程，对新手很友好。因为程序员只需了解基础原理就能轻松上手。
Clang 可支持多样化的客户端，帮助增量编译，也便于连接到集成开发环境中的用户界面。Clang 设计周到、细致，为 C++、Object C 和 C 语言的新工具使用带来了极大的便利。
Clang 可进行广泛地语言扩展。这些扩展与 Microsoft、GCC 和等大多流行编译器兼容，因此，Clang 性能进一步强化。
Clang 编译器还能够与 IDE 集成，让用户能更清楚直观地洞察整个项目。Clang 在LLVM 的 BSD 授权协议下处理商业项目，因为 Clang 本身不是一个可以独立运作的编译器。
Clang 编译器可以嵌入第三方应用程序库。在 BSD 授权协议下，用户可以浏览并改进源代码，从而增强编译器性能。对比了解 GCC vs Clang.
当开发软件对性能的要求极为严苛时，如 Firefox 或 Chrome，Clang 优势明显：
其中包括：
Clang 的优势
- 诊断报告通俗易懂（色彩丰富、表达具体、修复建议实用、typdef 关键词保存、引用来源，包括指出正确的位置等）
- 编译速度更快（速度提升 5-20%）。借助预编译头文件（PCH），速度能进一步提升。下图的 SPEC 编译数据可以印证。
- Clang 可读性强（查找编译错误时），易于重用，如 libcland 功能可以编辑其他工具，扩展编译器。因为 Clang 使用的是 C++ 较新的模块化代码库。
Clang Windows 版
Visual Studio 完全支持 Clang/LLVM 工具集，因此也适合在 Windows 上使用 Clang 的集成开发环境。在 Windows 上安装 Clang 工具很容易。Windows 包含一个 Clang 编译器，这是一个可选的组件，用于 C++ 桌面开发，这将帮助 Clang 在 Windows 中进行进程开发。为了在集成开发环境中获得最好的功能，建议使用 Clang 最新版本。
Clang Linux 版
如果远程 Linux 机器已安装 Visual Studio，且需要用 Clang/LLVM，您需要将 Clang 与包管理器的 Distributor 一起安装。一旦“which-clang”功能可以检测到编译器，就可以正常运转了。
此外，每个 Linux/GNU 发行版或 BSD 都提供 Clang，因为这是打包系统的一部分。Clang 是 macOS X 到 Xcode 4.2 的默认编译器。
如希望以最快速度进行增量构建，强烈建议使用 Ninja 构建系统。
生成的 Visual Studio 项目文件可用于编辑 Clang 的源代码，Clang 将生成用于运行测试的第二个构建目录。
Clang Mac 版
Clang 可以通过 Visual Studio Code 或 Homebrew 安装在 macOS 机器上。
- 第一步是在 macOS 上安装 Visual Studio Code。
- 然后，在 Visual Studio Code 上安装 C++ 扩展程序。为确保已在 macOS 上已安装 Clang，请转到 macOS 终端并键入以下命令：
clang –version
- 如果 macOS 尚未安装 Clang，则输入下列命令进行安装：
xcode-select –install.
- 最后，创建一个新文件夹，运行项目。
使用 Homebrew 进行安装
- 首先，运行下列命令行：
$ brew install llvm - 在使用 Homebrew 安装完 Clang 后，新的二进制文件不会自动出现在路径中。记住这个公式:
OS X already provides this software and installing another version in parallel can cause all kinds of trouble.
OS X 已提供了这个软件，同时安装另一版本会引发各种各样的麻烦。
- 二进制文件如下：
$(brew –prefix llvm)/bin - 运行下列命令行，在路径中显示 Homebrew llvm/clang
$ echo ‘export PATH=”/usr/local/opt/llvm/bin:$PATH”‘ >> ~/.bash_profil
Clang 与 Incredibuild:
Incredibuild 可以大幅提升 Visual Studio 集成开发环境中 Chang/LLVM 的编译速度，或其他编译工具的编译进程，如 CMake、Ninja 等等。借助其独特的进程虚拟化技术，Incredibuild 充分利用网络中的数百个远程内核资源，将 Clang 编译进程无缝分发，大大加快了 Clang 的编译时间。类似的，Incredibuild 也为虚幻引擎分发 Clang++ 进程提供了更多支持。
要点总结
Clang 与任何其他编译器不同，其附带的基础架构可以构建工具，轻松扩展编译进程。LLVM/Clang 源代码包含许多工具，用户还可以在网络上获取更多其他工具。总的来说，Clang 是一个很好的 C/C++ 解析器，也是很方便的构建工具。
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