gcc的历史

GNU 项目计划的主要目的是创建一个名叫 GNU’s Not Unix(GNU) 的完全免费的操作系统。该操作系统将包括绝大多数自由软件基金会所开发的其他软件，以对抗所有商业软件，而这个操作系统的核心（kernel）就叫 HURD。

但是 GNU 在开发完全免费的操作系统上并未取得成功，直到 20 世纪 90 年代由林纳斯·本纳第克特·托瓦兹（Linus Benedict Torvalds）开发了Linux 操作系统，GNU 才算在免费操作系统上完成了任务。

虽然 GNU 计划在开发免费操作系统上不成功，但是却成功开发几个广为流传的 GNU 软件，其中最著名的是 GNU C Complier(gcc)。

这个软件成为历史上最优秀的C语言编辑器， 其执行效率与一般的编译器相比平均效率要高 20%~30%，使得那些靠贩卖编译器的公司大吃苦头，因为它们无法研制出与 gcc 同样优秀，却又完全免费、并开放源代码的编译器来。

而由于它又是 copylefted，所以一旦有用户发现错误，就会通知 Richard Stallman，所以几乎每个月都可以推出新版本。然而，它还有一个十分特殊而且不同寻常的意义：几乎所有的自由软件都是通过它编译的。可以说，它是自由软件发展的基石与标杆。

现在，gcc 已经可以支持 7 种编程语言和 30 种编程结构，是学术界最受欢迎的编译工具。

其他 GNU 软件还包括 GNU emacs、GNU Debugger(GDB)、GNU Bash 以及大部分 Linux 系统的程序库和工具等。

目前，gcc 已发展到了 8.x 的版本，几乎所有开源软件和自由软件中都会用到，因此它的编译性能会直接影响到 Linux、Firefox、OpenOffice.org、Apache 以及一些数不清的小项目的开发。gcc 无疑处在开源软件的核心地位。

作为自由软件的旗舰项目，Richard Stallman 在十多年前刚开始写作 gcc 的时候，还只是把它当作一个C程序语言的编译器；gcc 的意思也只是 GNU C Compiler 而已。经过这么多年的发展，gcc 已经不仅仅能支持C语言，它现在还支持 Ada、C++，Java、Objective-C、Pascal、COBOL 以及函数式编程和逻辑编程的 Mercury 语言等。因此，现在的 gcc 已经变成了 GNU Compiler Collection，也即是 GNU 编译器家族的意思了。这个名称同时也说明了 gcc 对于各种硬件平台无所不在的支持，甚至包括一些生僻的硬件平台。

gcc 不仅功能非常强大，结构也异常灵活。最值得称道的一点就是，它可以通过不同的前端模块来支持各种语言，如 Java、Fortran、Pascal、Modula-3 和 Ada 语言等。

实际上，无论是 GCC 还是 G++, 他们的定位都仅仅是 Driver，最终他们都是仅仅负责调用真正的编译器，来把源码编译到汇编代码；

比如 C 语言的编译器是 cc1，而 C++ 语言的编译器是 cc1plus，随后，Driver 再调用 as，把汇编代码变成二进制代码；

最后，调用 ld把二进制代码拼在一起；

小结

GUN 虽然没有开发出操作系统，但是却开发出了很多系统级的自由软件，GCC 就是其中之一。

Clang

大厂 Apple 背书，开源的编译器，最早是为了处理 Apple 自己那一套 （ios sdk，XCode，Objective-C，Swift）；

说到 Clang，就不得不提另一个编译器 LLVM；

LLVM提供了一套适合编译器系统的中间语言（Intermediate Representation，IR），有大量变换和优化都围绕其实现；经过变换和优化后的中间语言，可以转换为目标平台相关的汇编语言代码；

简而言之，最开始的时候，各个编译器都是自己生成汇编代码，各个编译器有自己对代码优化的骚操作；

后来大家发现，其实可以把这些骚操作统一起来搞一个后端编译器，不论什么编程语言，你只要符合我 IR 中间代码的规范，我这个后端编译器都能给你编译成对应平台的、优化极好的汇编，而这个后端编译器就是 LLVM；

甚至 Clang 之前都只是 LLVM 的一个子项目：Clang

下面是一些 Clang 的优点（相比于GCC）：

  • 编译速度更快：在某些平台上，Clang的编译速度要明显快于 GCC；
  • 占用内存更小：Clang生成的AST所占用的内存通常是GCC的五分之一左右；
  • 模块化的设计：Clang采用基于库的模块化设计，更易于IDE的集成及其他用途的重用；
  • 诊断信息可读性强：在编译过程中，Clang会创建并保留大量详细的元数据 (metadata)，这将更有利于调试和错误报告（想一想GCC非人类的报错提示？）；
  • 设计更清晰简单，容易理解，易于扩展加强；
  • 与代码基础较为古老的GCC相比，学习曲线会显得更为平缓；
  • Clang 开源协议不是 GPLv3；
  • 大部分命令都兼容G++

Clang的一些不足：

  • 需要支持更多语言：GCC 除了支持 C/C++/Objective-C，还支持Fortran/Pascal/Java/Ada/Go等其他语言；Clang目前基本上只支持C/C++/Objective-C/Objective-C++这四种语言；
  • 需要加强对C++的支持：Clang对C++标准的支持依然落后于 GCC，Clang还需要加强对C++ 提供全方位支持；
  • 需要支持更多平台：由于GCC流行的时间比较长，已经被广泛使用，对各种平台的支持也很完备，Clang目前支持的平台有Linux/Windows/Mac OS；

除了Clang ，这里也有一个 Clang++；

这两者的区别和 GCC 和 G++ 的区别类似，一个使用的是C的库，另一个使用的是C++的库；

相关笔记

  • 编译连接过程
  • 编译&so库