一、引言

LLVM這個名字最初的意思是底層虛擬機器（Low Level Virtual Machine）的縮寫，它是由美國伊利諾伊大學開發的一個開源專案。現在LLVM的意義已經遠遠超越它最初的意思，所以現在LLVM就是整個專案的名稱。

具體來說，LLVM是以C++編寫而成的編譯器（compiler）框架系統，或者說是一個模組化和可重複使用的編譯器和工具技術的集合，其核心庫提供了與編譯器相關的支援，可以作為多種語言編譯器的後臺來使用。利用LLVM，能夠進行程式語言的編譯期優化、連結優化、線上編譯優化、程式碼生成。

如果上面的解釋仍然令你感覺不得要領，那麼簡而言之——LLVM就是一套類似於GCC（及其相關工具）的編譯工具。很多人會好奇二者的區別，或者孰優孰劣。相比而言，GCC歷史悠久、樹大根深，擁有龐大的使用者群體。而LLVM是後起之秀，方興未艾。既然是後來者，自然也就具有一定的後發優勢，例如LLVM的編譯速度很快（據說通常是GCC的三倍左右）、擁有獨到的IR表示形式等等。

近些年來，LLVM發展很快，特別是它的主要貢獻者Chris Lattner受僱於Apple專攻其編譯器的開發之後，LLVM更是得到了Apple的大力支援。在新版的Xcode中，LLVM已經成為預設的後端編譯器。2012年，LLVM榮獲ACM軟體系統獎，可見其價值已經得到學術界與產業界的廣泛認可。

二、在Mac OS上Build你的LLVM

說到LLVM，你想必應該還聽過另外一個產品Clang。如下圖所示，Clang主要負責完成類似前端的一些工作，它通常作為標準LLVM釋出版的一部分而被髮布（Clang is released as part of regular LLVM releases）。特別地，在Mac OS系統下，From Xcode 4.2, Clang is the default compiler for Mac OS X。

所以，如果你已經安裝了Xcode，其實你已經可以在命令列中使用Clang來編譯程式了（用法上跟GCC差不多）。但是如果你要做一些更加深入的、更酷的事情，你還需要獲得並安裝完整的LLVM。

前面已經提過，LLVM是一套編譯器和工具技術的集合，具體來說，此處所謂之常用的基本工具有如下這些：

所以在命令列中，其實並沒有一個單獨的命令叫LLVM（但是卻有一個可以執行的程式或者命令叫gcc或者g++）。正如前面所說，在Mac OS系統下，如果你已經安裝了Xcode（例如我電腦上的版本是9.0），那麼在命令列中你是可以直接使用Clang命令的。但是，由於你並沒有單獨安裝LLVM，所以你還無法使用上面列表中的命令，例如llc。

下面就來演示在Mac OS上安裝LLVM的過程（其實是下載原始碼後，自己Build）。首先，你要做一些檢查工作，確保你的電腦上已經安裝了稍後Build時會用到的工具，其實最主要的就是CMake，關於CMake的安裝你可以參考【1】。

然後，建立一個名叫llvm的資料夾用來存放稍後你要下載的LLVM程式碼。如下圖所示，使用命令它來完成，其中的最後的llvm就是你剛剛建立的資料夾的名字（當然如果你使用其他的資料夾，這裡要注意替換）：

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

接下來是對Clang做類似的事情。Clang的原始檔需要被安裝到llvm/tools/clang這個資料夾下面，注意檢查一下路徑是否正確。

• cd llvm/tools
• svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/cfe/trunk clang
• cd ../..

• cd llvm/tools/clang/tools
• svn co http://llvm.org/svn/llvm-project/clang-tools-extra/trunk extra
• cd ../../../..

如下圖所示：

接下來還有幾個可選的安裝內容我們忽略掉它們，如果你需要安裝它們，可以參考【2】中的5~6步。接下來就是Build LLVM和Clang。注意，你要在llvm資料夾下面新建一個名為build的資料夾，然後在build路徑下使用命令：

• cmake -G "Unix Makefiles" ../llvm

上一步完成後，在使用make命令來builds both LLVM and Clang for debug mode，如下圖所示：

整個過程大約需要1個小時左右，到出現下面這個介面，即100%時，所有的Build工作就都完成了！

三、配置環境變數

要想使用之前的表中羅列處理的各種LLVM工具，還需要配置一下環境變數。在Mac OS中一種臨時調整環境變數的方法如下圖所示：

從上圖中可以獲知，如此配置好環境變數之後，就已經可以使用llc了。但是這只是一種“臨時”的方法，一旦重新開啟一個命令列視窗後，環境變數還會消失。

Mac OS中配置環境變數的方法有很多，下面使用其中一種，即修改bash_profile檔案的方式。具體操作是在命令列視窗下輸入命令：sudo vi ~/.bash_profile，系統會提示你輸入管理員密碼。然後在vim中編輯檔案bash_profile，在其中加入一句：export PATH="你的llvm中的bin路徑:$PATH"，如下圖所示：

儲存之後退出。再使用一下source命令使其生效，如下圖所示：

四、試用一下LLVM

最後來試用一下LLVM，首先在桌面上（或者其他你希望的路徑下）建立一個helloworld程式，如下圖所示：

你可以用clang命令來編譯它，這一點跟gcc的用法類似。下面來做一點不一樣的實驗。如下圖所示，第一句命令的意思是生成 .ll檔案，接下來，第二句再以此為基礎生成 .s檔案。

你可以觀察一下這兩個檔案的內容。不過理解它們並不是本文所要探討的。如果有機會，我會在日後的博文裡分享更多基於LLVM的黑科技。

參考文獻

【1】 http://blog.csdn.net/baimafujinji/article/details/78588488

【2】 http://clang.llvm.org/get_started.html

【3】https://www.cs.cornell.edu/~asampson/blog/llvm.html