Sonido metálico

Clang ( / ˈ k l æ ŋ / ) ^{[ 6 ]} es un front-end de compilador para los lenguajes de programación C , C++ , Objective-C y Objective-C++ y los marcos de software OpenMP , ^{[ 7 ]} OpenCL , RenderScript , CUDA , SYCL y HIP . ^{[ 8 ]} Actúa como un reemplazo directo para la Colección de Compiladores GNU (GCC), soportando la mayoría de sus banderas de compilación y extensiones de lenguaje no oficiales. ^{[ 9 ] [ 10 ]} Incluye un analizador estático y varias herramientas de análisis de código. ^{[ 11 ]}

Clang funciona en conjunto con el backend del compilador LLVM y ha sido un subproyecto de LLVM 2.6 y posteriores. ^{[ 12 ]} Al igual que LLVM, es software libre y de código abierto bajo la licencia de software Apache 2.0 . ^{[ 4 ] [ 5 ]} Entre sus contribuyentes se incluyen Apple , IBM , Microsoft , Google , ARM , Sony , Intel y AMD .

Clang 22 ofrece soporte completo para todos los estándares C++ publicados hasta C++17 , implementa la mayoría de las características de C++20 y C++23 , y ofrece soporte inicial para el estándar C++26 . ^{[ 13 ]} Desde la versión 16.0.0, Clang compila C++ utilizando el dialecto GNU++17 por defecto, que incluye características del estándar C++17 y extensiones GNU conformes. ^{[ 14 ]}

En 2005, Apple Inc. hizo un uso extensivo de LLVM en varios productos comerciales, ^{[ 15 ]} incluyendo el SDK de iOS y Xcode 3.1. Un compilador de código OpenGL para OS X que convierte las llamadas de OpenGL en llamadas más fundamentales para unidades de procesamiento gráfico (GPU) que no admiten ciertas características fue uno de los primeros usos de LLVM. Esto permitió a Apple admitir OpenGL en computadoras que usan chipsets Intel GMA , aumentando el rendimiento en esas máquinas. ^{[ 16 ]}

El proyecto LLVM originalmente pretendía usar el front-end de GCC . Sin embargo, el código fuente de GCC es extenso y algo engorroso; como dijo un desarrollador veterano de GCC, refiriéndose a LLVM: "Intentar hacer bailar al hipopótamo no es muy divertido". ^{[ 17 ]} Además, el software de Apple usa Objective-C , que es una prioridad baja para los desarrolladores de GCC. Por lo tanto, GCC no se integra fácilmente en el entorno de desarrollo integrado de Apple . ^{[ 18 ]} Finalmente, el acuerdo de licencia de GCC, la Licencia Pública General GNU (GPL) versión 3 , exige que los desarrolladores que distribuyen extensiones o versiones modificadas de GCC pongan a disposición su código fuente , pero la licencia de software permisiva de LLVM no lo exige. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

Por estas razones, Apple desarrolló Clang, un nuevo front-end de compilador que admite C, Objective-C y C++. ^{[ 18 ]} En julio de 2007, el proyecto recibió la aprobación para convertirse en código abierto. ^{[ 19 ]}

Clang trabaja en conjunto con LLVM. ^{[ 20 ]} La combinación de Clang y LLVM proporciona la mayor parte de la cadena de herramientas para reemplazar la pila de GCC . Uno de los objetivos principales de Clang es proporcionar una arquitectura basada en bibliotecas, ^{[ 21 ]} de modo que el compilador pueda interoperar con otras herramientas que interactúan con el código fuente, como los entornos de desarrollo integrados (IDE). En contraste, GCC trabaja en un flujo de trabajo de compilación- enlace - depuración ; integrarlo con otras herramientas no siempre es fácil. Por ejemplo, GCC utiliza un paso llamado fold que es clave para el proceso de compilación general, que tiene el efecto secundario de traducir el árbol de código a una forma que se ve diferente del código fuente original. Si se encuentra un error durante o después del paso fold, puede ser difícil traducirlo de nuevo a una ubicación en el código fuente original. Además, los proveedores que utilizan la pila de GCC dentro de los IDE deben usar herramientas separadas para indexar el código, para proporcionar características como resaltado de sintaxis y autocompletado de código inteligente .

Clang retiene más información durante el proceso de compilación que GCC y conserva la estructura general del código original, lo que facilita la identificación de errores en el código fuente original. Los informes de errores de Clang son más detallados, específicos y legibles por máquina, lo que permite a los IDE indexar la salida del compilador. El diseño modular del compilador ofrece indexación del código fuente, comprobación de sintaxis y otras características propias de los sistemas de desarrollo rápido de aplicaciones . El árbol de análisis sintáctico también resulta más adecuado para la refactorización automatizada del código , ya que representa directamente el código fuente original.

Clang compila únicamente lenguajes similares a C, como C, C++, Objective-C y Objective-C++. En muchos casos, Clang puede reemplazar a GCC según sea necesario, sin afectar el conjunto de herramientas. Admite la mayoría de las opciones de GCC de uso común. Flang, un proyecto de Fortran, estaba en desarrollo en 2022. Sin embargo, para otros lenguajes, como Ada , LLVM sigue dependiendo de GCC u otro compilador.

Clang es compatible con GCC. ^{[ 10 ]} Su interfaz de línea de comandos comparte muchas de las opciones y banderas de GCC . Clang implementa muchas extensiones del lenguaje GNU e intrínsecas del compilador , algunas de las cuales son puramente para compatibilidad. Por ejemplo, aunque Clang implementa intrínsecas atómicas que se corresponden exactamente con las atómicas de C11 , también implementa __sync_*las intrínsecas de GCC para compatibilidad con GCC y la biblioteca estándar de C++ (libstdc++). Clang también mantiene la compatibilidad de la interfaz binaria de la aplicación (ABI) con el código objeto generado por GCC . En la práctica, Clang es un reemplazo directo para GCC. ^{[ 24 ]}

Los desarrolladores de Clang buscan reducir el consumo de memoria y aumentar la velocidad de compilación en comparación con otros compiladores, como GCC. En octubre de 2007, informaron que Clang compilaba las bibliotecas Carbon más del doble de rápido que GCC, utilizando aproximadamente una sexta parte de la memoria y el espacio en disco de GCC. ^{[ 25 ]} Para 2011, Clang parecía mantener esta ventaja en el rendimiento del compilador. ^{[ 26 ] [ 27 ]} A mediados de 2014, Clang seguía compilando consistentemente más rápido que GCC en una prueba de rendimiento mixta de tiempo de compilación y programa. ^{[ 28 ]} Sin embargo, para 2019, Clang era significativamente más lento en la compilación del kernel de Linux que GCC, aunque seguía siendo ligeramente más rápido en la compilación de LLVM. ^{[ 29 ]}

Si bien Clang históricamente ha sido más rápido que GCC en la compilación, la calidad de la salida se ha quedado atrás. En 2014, el rendimiento de los programas compilados con Clang era inferior al de los programas compilados con GCC, a veces por factores considerables (hasta 5,5 veces), ^{[ 28 ]} replicando informes anteriores de un rendimiento más lento. ^{[ 26 ]} Ambos compiladores han evolucionado para aumentar su rendimiento desde entonces, y la brecha se ha reducido:

• Las comparaciones realizadas en noviembre de 2016 entre GCC 4.8.2 y clang 3.4, en un amplio conjunto de archivos de prueba, muestran que GCC supera a clang en aproximadamente un 17 % en código fuente bien optimizado. Los resultados de las pruebas dependen del código, y el código fuente C no optimizado puede revertir estas diferencias. Por lo tanto, ambos compiladores parecen ser, en términos generales, comparables. ^{[ 30 ]}
• Las comparaciones realizadas en 2019 en Intel Ice Lake demostraron que los programas generados por Clang 10 alcanzaron el 96 % del rendimiento de GCC 10 en 41 pruebas de rendimiento diferentes (ganando en 22 y perdiendo en 19 de ellas). ^{[ 29 ]}
• Otra comparación realizada en 2023 reveló que los programas compilados con Clang ahora igualan el rendimiento de los compilados con GCC. En promedio, Clang 16 supera a GCC 13 en un 6 %. ^{[ 31 ]}

libclangProporciona una interfaz C, ofreciendo una API relativamente pequeña. La funcionalidad expuesta incluye: analizar el código fuente para generar un AST , cargar AST, recorrer el AST y asociar ubicaciones de código fuente con elementos dentro del AST.

Esta tabla presenta únicamente los pasos y lanzamientos más significativos en la historia de Clang.

• Compilador C/C++ optimizado por AMD
• LLDB (depurador)
• Compilador C portátil

• Sitio web oficial