龔丹　蘇小紅　王甜甜

摘要：當(dāng)前用戶對(duì)軟件產(chǎn)品在功能上、體驗(yàn)上的需求多種多樣，這就對(duì)軟件開發(fā)和維護(hù)的時(shí)效性要求越來越高。作為軟件開發(fā)中使用的主流語(yǔ)言——C家族的編程語(yǔ)言，若要在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中保持住自己的主流地位，其支撐平臺(tái)和工具也需要不斷尋求快速、輕量、易于剪裁等方面的突破。Clang源自于伊利諾伊大學(xué)的LLVM研究項(xiàng)目，并有蘋果公司的開發(fā)支持，是一款革新性的c家族語(yǔ)言編譯器。Clang不僅在編譯速度上普遍比傳統(tǒng)的編譯器快，并且其基于庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)，使得Clang易于剪裁、體量輕盈，同時(shí)，還具有強(qiáng)大的動(dòng)、靜態(tài)分析功能，發(fā)布不到十年，已經(jīng)得到了軟件開發(fā)和維護(hù)專業(yè)人員的廣泛認(rèn)可。

關(guān)鍵詞：軟件開發(fā)；編譯器；語(yǔ)法分析；抽象語(yǔ)法樹

0引言

Clang是LLVM項(xiàng)目的一個(gè)子項(xiàng)目。LLVM的命名最早源自于底層虛擬機(jī)（Low Level Virtual Machine）的縮寫，但是其工作卻并未直接針對(duì)傳統(tǒng)的虛擬機(jī)，而是旨在提供一種既支持靜態(tài)編譯又支持動(dòng)態(tài)編譯，同時(shí)也不受編程語(yǔ)言限定制約的編譯策略。隨著這個(gè)項(xiàng)目的不斷發(fā)展，LLVM已經(jīng)無法完全指征與代表這一項(xiàng)目了，只是這種叫法一直延續(xù)下來。目前，LLVM包含了很多的子項(xiàng)目，其中最具盛名的就是Clang。

Clang最主要的追求目的即是快速編譯。由于GNU編譯器套裝（GCC）系統(tǒng)龐大，而且蘋果公司（Apple）主要使用的Obiecfive-C在GCC中優(yōu)先級(jí)較低，同時(shí)GCC作為一個(gè)純粹的編譯系統(tǒng)，與集成開發(fā)環(huán)境（Integrated Development Environment，IDE）的配合也未可堪稱優(yōu)良，因此Apple決定從零開始寫C的前端，也就是基于LLVM的Clang了。在提供快速的編譯工作基礎(chǔ)上，各種源代碼級(jí)工具的開發(fā)將得到極大的益處。從源上說，Clang結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，只需要實(shí)現(xiàn)詞法和語(yǔ)法分析，代碼優(yōu)化和機(jī)器代碼的生成工作均由LLVM執(zhí)行完成。所以比起全部集成包攬的GCC來說，Clang可以更為專注地研發(fā)和推進(jìn)一件事情直至成功。這種結(jié)構(gòu)也使Clang可以獨(dú)立引用并運(yùn)行在其他的程序里。比如XavierDeguillard發(fā)布的vim插件Clang_complete就是利用Clang進(jìn)行語(yǔ)法分析后給出精確的自動(dòng)補(bǔ)全和語(yǔ)法錯(cuò)誤提示的。

1Clang的特性

提供快速的編譯則編譯平臺(tái)本身不能是笨重的，因此Clang的開發(fā)選用了一種基于庫(kù)（library-based）的體系結(jié)構(gòu)，這即使得在不同的應(yīng)用需求下，開發(fā)人員可以隨意裁剪使用相應(yīng)的庫(kù)，從而靈活搭建輕量級(jí)的、有伸縮性的工具。具體而言，Clang的特性有6個(gè)方面：可伸縮性好、支持多樣性的應(yīng)用，快速編譯、低內(nèi)存占用，診斷信息表達(dá)能力強(qiáng)，與IDE結(jié)合緊密，與GCC兼容，以及使用BSD開源許可。下面將分別對(duì)其展開闡釋與概述。

1）可伸縮性好、支持多樣性應(yīng)用。Clang的核心設(shè)計(jì)概念是其使用基于庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)。前端的各個(gè)部分被分割到不同的庫(kù)中，可以根據(jù)不同的使用場(chǎng)景進(jìn)行適配組合。當(dāng)前Clang被分為10個(gè)庫(kù)（見表1）和1個(gè)Clang驅(qū)動(dòng)程序。Clang的各個(gè)庫(kù)之間功能獨(dú)立、接口清晰，如開發(fā)一個(gè)預(yù)處理器，則只需要組裝libbasic庫(kù)和liblex庫(kù)。