clang

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常用指令

clang 提供了一些命令,让我们可以对编译的过程进行一些配置和查看,下面我们就对一些常用的指令进行一个基本的介绍。

# 查看编译的步骤
$ clang -ccc-print-phases main.m
0: input, “main.m”, objective-c
1: preprocessor, {0}, objective-c-cpp-output
2: compiler, {1}, ir
3: backend, {2}, assembler
4: assembler, {3}, object
5: linker, {4}, image
6: bind-arch, “x86_64”, {5}, image
# 查看编译结果
$ clang -rewrite-objc main.m
# 查看操作内部命令,可以使用 -### 命令
$ clang -### main.m -o main

代码执行步骤

  • 预处理完成后就会进行词法分析,这里会把代码切成一个个 Token,比如大小括号,等于号还有字符串等。clang -fmodules -fsyntax-only -Xclang -dump-tokens main.m

  • 然后是语法分析,验证语法是否正确,然后将所有节点组成抽象语法树 AST。clang -fmodules -fsyntax-only -Xclang -ast-dump main.m

  • 完成这些步骤后就可以开始 IR(intermediate representation)中间代码的生成了,CodeGen 会负责将语法树自顶向下遍历逐步翻译成 LLVM IR,IR 是编译过程的前端的输出后端的输入。clang -S -fobjc-arc -emit-llvm main.m -o main.ll

  • 这里 LLVM 会去做些优化工作,在 Xcode 的编译设置里也可以设置优化级别-01,-03,-0s,还可以写些自己的 Pass,官方有比较完整的 Pass 教程:Writing an LLVM Pass — LLVM 5 documentation 。clang -O3 -S -fobjc-arc -emit-llvm main.m -o main.ll

  • Pass 是 LLVM 优化工作的一个节点,一个节点做些事,一起加起来就构成了 LLVM 完整的优化和转化。如果开启了 bitcode 苹果会做进一步的优化,有新的后端架构还是可以用这份优化过的 bitcode 去生成。clang -emit-llvm -c main.m -o main.bc

  • 生成汇编。clang -S -fobjc-arc main.m -o main.s

  • 生成目标文件。clang -fmodules -c main.m -o main.o