在 Linux 下使用 clang 3.0 + llvm 3.0 + libc++

什麼是 clang/llvm/libc++

先說一下背景，以防有些同學對 clang/llvm/libc++ 是什麼還沒有概念：

clang 是最近幾年（在大財主蘋果的支援下）發展得非常好的 C 家族語言 （包括C/C++/Obj-C/Obj-C++） 編譯器前端，所謂前端，就是它可以認識 C/C++/Obj-C/ObjC++ 代碼，並且把它轉化成某種更接近機器指令的形式。理論上說，“某種形式”是文法樹，但作為一個工具，clang 實際上會協助你調用連結器產生可執行代碼，這跟 gcc 是一樣的。

llvm 是一個通用的編譯最佳化和代碼產生平台，它定義了一個中繼語言 LLVM IR，只要前端把代碼編譯成 LLVM IR，就可以使用 llvm 豐富的最佳化模組和代碼產生模組。換句話說，llvm 讓“創造一種電腦語言”變成了一個相對容易的事情，這件事情會有深遠的影響。

libc++ 是針對 clang 特別重寫的 C++ 標準庫，也算是 clang 的“禦用”庫了。這就像 libstdc++ 和 gcc 的關係，但 clang 也可以用 libstdc++，這是本文的主題之一。

使用先行編譯的 clang 

新鮮出爐的 clang/llvm 3.0 可以在這裡下載，它提供了 Debian/FreeBSD9/MacOS X/Ubuntu 11.04, 11.10 的先行編譯二進位檔案。假設你用的和我一樣是版本足夠的 Ubuntu ，那就只需要下載相應檔案，展開，然後把檔案拷到 /usr/local 底下就好了。例如下載的是 clang+llvm-3.0-i386-linux-Ubuntu-11_10.tar.gz ，則

tar xvf clang+llvm-3.0-i386-linux-Ubuntu-11_10.tar.gz
cd clang+llvm-3.0-i386-linux-Ubuntu-11_10
sudo cp -r * /usr/local 

事實上這樣就可以用了，即便沒有 libcxx 也沒關係，clang 可以使用 libstdc++ 。譬如一個經典的 hello.c （內容就不必多說了），用

clang hello.c
./a.out

應該就可以看到結果。

加上 libc++

如果想要用 libc++ ，需要拿下它的代碼，自己編譯，不過非常容易。首先保證你有 subversion：

sudo apt-get install subversion

然後從 libc++ 代碼倉庫下載代碼：

svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/libcxx/trunk libcxx

隨後進入目錄 libcxx 並編譯

cd libcxx/lib
./buildit

編譯沒問題的話，會在 lib 目錄下產生一個 libc++.so.1.0 檔案，把它拷貝到 /usr/lib，並加上兩個符號連結：

sudo cp ./libc++.so.1.0 /usr/lib
cd /usr/lib
sudo ln -sf libc++.so libc++.so.1.0
sudo ln -sf libc++.so.1 libc++.so.1.0

然後，由於 clang 認為 libc++ 標頭檔位於 /usr/include/c++/v1 底下，只需要把 libcxx/include 這個目錄連結到該處就好了，換句話說，如果你

ls /usr/include/c++/v1

看到熟悉的 C++ 標準庫標頭檔們，那就對了。

使用 clang++/libc++

clang 3.0 支援幾個連 gcc 4.6 都沒支援的 C++11 特性，比如初始化非靜態類成員，看看下面的代碼 (new_feature.cpp)：

 1 #include <iostream>
 2 #include <string>
 3 
 4 class MyClass
 5 {
 6 public:
 7   std::string s = "Hello, world\n";  // Non-static data member initializer
 8 };
 9 
10 int main()
11 {
12   std::cout << MyClass().s;
13 }

第7行直接在類聲明處初始化一個 std::string 成員，這是原本只在 Java/C# 裡面才能做的事情，如今終于飛入 C++ 程式中。編譯命令：

clang++ --std=c++0x -stdlib=libc++ new_feature.cpp
./a.out

輸出熟悉的

Hello, world

我們的 clang 就算正式能用了。