macOS使用LLVM官方发布的tar.xz来安装Clang编译器

之前笔者写过一篇博文ubuntu使用LLVM官方发布的tar.xz来安装Clang编译器介绍了Ubuntu下使用官方发布的tar.xz包来安装Clang编译。官方发布的版本中也有MacOS版本的tar.xz，那MacOS应该也是可以安装的。

笔者2015款MBP笔记本，CPU是intel的，出厂系统是MacOS10.12（Sierra），后面自己升级安装到10.13（由于只有128G硬盘，不能安装太新的系统）：

目前的Clang编译器是9.0，__cplusplus版本是201406，支持C++14，部分支持C++17，如果想使用新一点的C++标准，就需要更新编译器。

一、安装Clang编译器

LLVM官方在LLVM 15及之前是有出Intel版本的tar.xz安装包的，后面有的版本没macOS版本的，有的版本有macOS的，但是是ARM CPU的，后面19.0开始有macOS版本的了，而且ARM与Intel的都有。

只可惜笔者的MBP系统太老，不能安装最新版本的，只能退而求其次，安装LLVM 15.0.7，而且有Intel CPU的x86_64版本：

先下载clang+llvm-15.0.7-x86_64-apple-darwin21.0.tar.xz

，再使用下面的命令解压：

bash 复制代码

tar -xf clang+llvm-15.0.7-x86_64-apple-darwin21.0.tar.xz

解压后，可以将目录改名为llvm-15，然后移动到/usr/local/目录下，为了确保独立性，不弄脏/usr/local/目录，直接将整个llvm-15目录移动，而不是移动llvm-15下的子目录。

然后在~/.bash_profile中设置PATH，将/usr/local/llvm-15/bin添加到PATH变量中：

bash 复制代码

export PATH=/usr/local/llvm-15/bin:$PATH

二、测试、使用

1.简单测试

添加好后，新开一个终端进行简单测试，测试clang没问题：

bash 复制代码

$ clang -v
clang version 15.0.7
Target: x86_64-apple-darwin17.7.0
Thread model: posix
InstalledDir: /usr/local/llvm-15/bin

但是测试lldb就报错了：

bash 复制代码

$ lldb
dyld: Library not loaded: @rpath/liblldb.15.0.7.dylib
  Referenced from: /usr/local/llvm-15/bin/lldb
  Reason: no suitable image found.  Did find:
	/usr/local/llvm-15/bin/../lib/liblldb.15.0.7.dylib: cannot load 'liblldb.15.0.7.dylib' (load command 0x80000034 is unknown)
	/usr/local/llvm-15/bin/../lib/liblldb.15.0.7.dylib: stat() failed with errno=1
Abort trap: 6

使用otool -l /usr/local/llvm-15/lib/liblldb.15.0.7.dylib指令查看：

bash 复制代码

$ otool -l /usr/local/llvm-15/lib/liblldb.15.0.7.dylib 
/usr/local/llvm-15/lib/liblldb.15.0.7.dylib:
Mach header
      magic cputype cpusubtype  caps    filetype ncmds sizeofcmds      flags
 0xfeedfacf 16777223          3  0x00           6    31       3400 0x00910085
Load command 0
      cmd LC_SEGMENT_64
  cmdsize 872
  segname __TEXT
   vmaddr 0x0000000000000000
   vmsize 0x00000000067c8000
  fileoff 0
 filesize 108822528
  maxprot 0x00000005
 initprot 0x00000005
   nsects 10
    flags 0x0
Section
  sectname __text

......


Load command 4
          cmd LC_ID_DYLIB
      cmdsize 56
         name @rpath/liblldb.15.0.7.dylib (offset 24)
   time stamp 1 Thu Jan  1 08:00:01 1970
      current version 15.0.7
compatibility version 0.0.0
Load command 5
      cmd ?(0x80000034)
  cmdsize 16
Load command 6
      cmd ?(0x80000033)
  cmdsize 16
Load command 7
     cmd LC_SYMTAB
 cmdsize 24
  symoff 119381816
   nsyms 180001
  stroff 122268616
 strsize 16367424
Load command 8
            cmd LC_DYSYMTAB

发现还真是有未知命令：cmd ?(0x80000034)，cmd ?(0x80000033)，暂时无法解决，就还是使用系统自带的lldb吧。

2. 使用VSCode测试

只要设置好Clang的路径在PATH变量中，打开VSCode，重新扫描工具包，即可搜索到新的Clang版本。

切换到Clang 15，VSCode会自动重新执行CMake命令：

bash 复制代码

[cmake]     FAILED: cmTC_d20cb 
[cmake]     : && /usr/local/llvm-15/bin/clang  -Wl,-search_paths_first -Wl,-headerpad_max_install_names  CMakeFiles/cmTC_d20cb.dir/testCCompiler.c.o -o cmTC_d20cb   && :
[cmake]     ld: unknown option: -platform_version
[cmake]     clang-15: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)
[cmake]     ninja: build stopped: subcommand failed.

无法正确执行CMake，CMake在编译简单的测试程序时，无法通过。

ld: unknown option: -platform_version提示是ld找到不到参数，原因是新版本的Clang编译器与系统的链接器ld不匹配，需要使用Clang自己的链接器lld，由于是CMake在测试编译器时报的错，那就需要在它之前设置使用lld。

CMake中要设置链接器使用lld，有两种方法：

可以在cmake命令行参数中设置如下变量：

CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS：设置可执行文件链接器的变量，用法：-DCMAKE_EXE_LINKER_FLAGS=-fuse-ld=lld，注意大小写
CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS：设置动态链接库链接器的变量，用法：-DCMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS=-fuse-ld=lld
CMAKE_LINK_LIBRARY_FLAG：设置静态链接库链接器的旗标，用法：-DCMAKE_LINK_LIBRARY_FLAG=-fuse-ld=lld
CMAKE_LINKER_TYPE：在3.29版本添加的新变量，用法：-DCMAKE_LINKER_TYPE=LLD，注意LLD是大写

在VSCode中需要在settings.json配置文件中设置：

bash 复制代码

"cmake.configureArgs": [
  "-DCMAKE_EXE_LINKER_FLAGS=-fuse-ld=lld",
  "-DCMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS=-fuse-ld=lld",
  "-DCMAKE_LINK_LIBRARY_FLAG=-fuse-ld=lld",
  "-DCMAKE_LINKER_TYPE=LLD" // CMake3.29+才能使用
],

在CMakeLists.txt中设置
如果是在CMakeLists.txt中设置，一定要在最顶层的CMakeLists.txt中project命令之前设置：

bash 复制代码

cmake_minimum_required(VERSION 3.25)
set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS -fuse-ld=lld)
set(CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS -fuse-ld=lld)
set(CMAKE_LINK_LIBRARY_FLAG -fuse-ld=lld)
set(CMAKE_LINKER_TYPE LLD)
project(demo)

编译链接都没问题了。

3. 使用QtCreator测试

笔者在MBP上安装的是QtCreator 5.03版本，基于Qt5.15.2的：

但Qt的SDK是5.14.2：

可以先使用QtCreator的自动检测，看是否能检测到Clang15，如果不能，手动添加：

在Kits中克隆一个原来的配置，将下面的C/C++编译器设置为clang 15：

并在CMake Configuration中添加如下配置：

bash 复制代码

CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS:STRING=-fuse-ld=lld
CMAKE_LINK_LIBRARY_FLAG:STRING=-fuse-ld=lld
CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS:STRING=-fuse-ld=lld

如下图所示：

在Qt项目中使用新的Kits编译即可。

但是笔者在设置好后，QtCreator会有一个警告：

cstdlib源码：

cpp 复制代码

#if !defined(_LIBCPP_CXX03_LANG)
using ::at_quick_exit _LIBCPP_USING_IF_EXISTS;
using ::quick_exit _LIBCPP_USING_IF_EXISTS;
#endif
#if _LIBCPP_STD_VER > 14
using ::aligned_alloc _LIBCPP_USING_IF_EXISTS;
#endif

原因是at_quick_exit和quick_exit函数在C11中添加，而std::at_quick_exit和std::quick_exit函数在C++11中添加，参见：
https://cppreference.cn/w/c/program/at_quick_exit
https://cppreference.cn/w/cpp/utility/program/at_quick_exit

aligned_alloc是在C11中添加，而std::aligned_alloc是在C++17中添加，参见：
https://cppreference.cn/w/c/memory/aligned_alloc
https://cppreference.cn/w/cpp/memory/c/aligned_alloc

笔者MacOS系统原来的C库缺少这几个函数的，可以在一个头文件中声明一下，不让QtCreator报警告：

lost.h

c 复制代码

#ifndef LOST_H
#define LOST_H

#include <_ctype.h>

int at_quick_exit(void (*)());
int quick_exit(void (*)());
void *aligned_alloc(size_t alignment, size_t size);
int timespec_get(
    struct timespec* const time_spec,
    int const base
);

#endif // LOST_H

然后在#include <cstdlib>之前先#include "lost.h"即可。

不报警告了，但是在代码中不能使用这几个函数，因为系统中没有相应的实现。

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