LLVM/Clang编译器

除了GCC，Clang编译器也是目前嵌入式开发经常使用的一款编译器，想要了解Clang编译器，还得从GCC编译器说起。

编译器的实现

一个完成的编译器，为了保持可扩展性和兼容性，一般会设计成三部分构成，如GCC编译器，由前端、中间代码和后端构成：

• Frontend：源码分析、语法检查，输出中间代码
• Optimizer：对中间代码进行优化、使其运行更高效
• Backend：将中间代码转换为某一个平台的机器代码

在编译器的设计中，通过模块化设计，前端和后端分离，编译器的可扩展性就大大增加：可以支持更多的硬件平台，可以支持编译更多的语言.

GCC的实现虽然实现了前后端分离，也开始支持越来越多的硬件平台和编程语言。但缺点是由于历史原因，模块化设计不够彻底，模块之间的耦合太高，代码的可重用性低。

LLVM

为了解决GCC的耦合度高的问题，一个开源的编译器框架LLVM问世了，LLVM是 Low Level Virtual Machine的简称，看名字就知道，早期是一个虚拟机项目，后来就慢慢发展，变成了一个开源的编译器框架。

LLVM通过模块化设计，代码的可重用性更高。而且LLVM还设计了自己单独的中间语言 LLVM IR，类C表达，可以更加方便的支持各种硬件平台和编程语言。如果你想开发一门新的编程语言，你根本不需要关心太多的东西，只关心如何将自己的新语言语法翻译成LLVM IR中间语言就可以了，其他的模块都可以复用LLVM框架里的现有模块。

目前 LLVM 支持C、C++、Java、Fortran、Ada、Swift、Python、Ruby、Rust、C#等编程语言，支持X86、ARM、MIPS、RISC-V等各种平台。

Clang编译器

Clang编译器就是基于 开源编译器框架 LLVM 开发的一款编译器，主要用来编译Apple公司使用Objective-C 语言编写的的生态软件。苹果公司的软件使用Objective-C语言开发，早期使用的编译器是GCC的扩展版本，通过GCC扩展，支持Objective-C语言的编译，因为GCC代码耦合性高，不利于IDE集成和模块化调用，所以后来苹果公司就将Objective-C的编译器慢慢过渡到使用LLVM开发的LLVM GCC编译器。

LLVM GCC 基于 LLVM框架进行开发，但前端使用的仍然是GCC，后来前端才替换为 Clang，支持C、C++、Objective-C 语言的编译。Clang编译器目前广泛应用于苹果软件生态、Android开发等领域。

方舟编译器

方舟编译器也可以看做是基于开源编译器框架 LLVM 设计的一款编译器。用于构建鸿蒙软件生态。从目前的信息可以看到，方舟编译器基于 LLVM 做了很大改进，比如做了编译优化，针对Java语言，直接生成对应的机器码，而不是Java的虚拟机字节码，跳过边解释边执行，可以提高程序的运行效率。

方舟编译器的另外一个改进，就是重新构建了新的中间语言，可以基于具体的硬件平台做优化，笔者不是做这块的，只是大概了解一下，如果有兴趣，可以自行查找相关资料学习。