clang常用语法介绍

前言

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.

常用指令

• 查看编译的步骤
  clang -ccc-print-phases main.m
  输出结果

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

• 想看清clang的全部过程，可以先通过-E查看clang在预编译处理这步做了什么。

clang -E main.m

clang基本语法介绍

针对下面会用到的语法进行分析

• -fmodules
  允许modules的语言特性

• -fsyntax-only
  防止编译器生成代码,只是语法级别的说明和修改

• -Xclang <arg>
  向clang编译器传递参数

• -dump-tokens
  运行预处理器,拆分内部代码段为各种token

• -ast-dump
  构建抽象语法树AST,然后对其进行拆解和调试

• -S
  只运行预处理和编译步骤

• -fobjc-arc
  为OC对象生成retain和release的调用

• -emit-llvm
  使用LLVM描述汇编和对象文件

• -o <file>
  输出到目标文件

• -c
  只运行预处理,编译和汇编步骤

其余的就不多赘述了, 查看更多的clang使用方法可以在终端输入clang --hep查看,也可以点击如下链接: clang options

代码编译的执行步骤拆解

下面我们对iOS代码编译的步骤进行一个简单的拆解,看看内部是如何实现的.

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

生成可执行文件，这样就能够执行看到输出结果

clang main.o -o main
执行./main
输出starming rank 14