LLVM 全面解析：NDK 为什么离不开它？如何亲手编译调试 clang

版权归作者所有，如有转发，请注明文章出处：cyrus-studio.github.io/blog/

1. LLVM 简介

LLVM（Low Level Virtual Machine）最初是一个编译器研究项目，如今已发展成一个模块化、可重用的编译器框架。

它包含前端（Frontend）、中间表示（IR, Intermediate Representation）、优化器（Optimizer）和后端（Backend, Code Generator）等组件。

开发者可以使用 LLVM 将高级语言源代码（如 C/C++、Rust、Swift 等）转换成中间表示，再经过优化和代码生成，最终编译为机器码。与传统编译器不同，LLVM 的设计高度模块化，方便扩展、优化和跨平台支持。

2. LLVM 与 Android NDK 的关系

在 Android NDK 中，我们通常用 C/C++ 编写性能敏感的模块，最终需要编译为运行在 ARM、ARM64、x86 等架构上的本地机器码。这个过程的核心就是 LLVM/Clang。

整个编译大致可以分为以下几个阶段：

scss 复制代码

C/C++ 源码  
   ↓ (Clang 前端)  
LLVM IR  
   ↓ (LLVM 优化器)  
优化后的 IR  
   ↓ (LLVM 后端 CodeGen)  
汇编 / 机器码  
   ↓ (链接器 lld)  
.so 动态库

NDK 中 LLVM/Clang 所在路径

查看 clang 版本，这里版本是 18.0.2

less 复制代码

(base) PS D:\App\android\sdk\ndk\27.1.12297006\toolchains\llvm\prebuilt\windows-x86_64\bin> ./clang --version

Android (12285214, based on r522817b) clang version 18.0.2 (https://android.googlesource.com/toolchain/llvm-project d8003a456d14a3deb8054cdaa529ffbf02d9b262)
Target: x86_64-w64-windows-gnu
Thread model: posix
InstalledDir: D:/App/android/sdk/ndk/27.1.12297006/toolchains/llvm/prebuilt/windows-x86_64/bin

自 Android NDK r18 开始，Google 弃用了 GCC，全面转向使用 LLVM/Clang 作为 NDK 的编译工具链。

为什么 NDK 要用 LLVM？

跨平台：一次编写，轻松编译成适配多架构的库。
高性能优化：LLVM 提供强大的优化工具，能在有限硬件环境下榨干性能。
现代化生态：相比 GCC，LLVM/Clang 更新更快、支持 C++ 标准更完善，也更利于 Android 长期维护。

3. 下载 LLVM

LLVM 下载地址：releases.llvm.org/

选择与 NDK 中 LLVM/Clang 版本相近的下载，比如这里是 ndk 版本 27.1.12297006，clang 版本 18.0.2，所以选择版本相近的 LLVM 18.1.8 。

通过下面命令，把 LLVM 18.1.8 版本源码下载到本地

bash 复制代码

git clone --depth 1 --branch llvmorg-18.1.8 https://github.com/llvm/llvm-project.git

4. LLVM 项目结构

perl 复制代码

llvm-project/
├── .clang-tidy                 # Clang-Tidy 配置文件，用于代码静态分析和代码质量检查
├── .gitattributes              # Git 属性配置文件，控制文件的检查、合并和不同平台的换行符设置
├── .git-blame-ignore-revs      # Git blame 忽略特定提交，用于排除格式化提交的影响
├── .gitignore                  # Git 忽略文件配置，定义哪些文件和目录不应纳入版本控制
├── .mailmap                    # Git 邮件映射文件，用于规范化提交者的邮箱地址
├── CODE_OF_CONDUCT.md          # 社区行为规范，规定贡献者的行为守则
├── CONTRIBUTING.md             # 贡献指南，介绍如何为项目做贡献
├── LICENSE.TXT                 # 项目开源许可证，通常为 Apache License 2.0
├── README.md                   # 项目简介和快速入门指南
├── SECURITY.md                 # 安全报告流程，说明如何报告安全漏洞
├── .ci                         # 持续集成相关配置文件
├── .github                     # GitHub 特定文件（如 issue 模板、pull request 模板、CI 配置等）

├── bolt                        # BOLT (Binary Optimization and Layout Tool)，用于对二进制文件进行优化和布局调整
├── clang                       # Clang 编译器前端，支持 C、C++、Objective-C 等语言
├── clang-tools-extra           # Clang 相关的额外工具，如 clang-tidy、clangd、include-fixer 等
├── cmake                       # CMake 模块和工具，辅助构建 LLVM 项目
├── compiler-rt                 # 运行时库，包括 AddressSanitizer、ThreadSanitizer、UBSan 等
├── cross-project-tests         # 跨项目测试，确保各个子项目在一起工作时的兼容性
├── flang                       # Fortran 编译器前端，将 Fortran 代码编译为 LLVM IR
├── libc                        # LLVM 实现的标准 C 库 (libc)，专为高性能场景设计
├── libclc                      # OpenCL C 标准库实现，主要用于 GPU 计算
├── libcxx                      # LLVM 的 C++ 标准库实现（如 `<iostream>`、`<vector>`）
├── libcxxabi                   # C++ ABI 支持库，用于异常处理和 RTTI（运行时类型识别）
├── libunwind                   # 轻量级栈展开库，用于实现异常处理时的栈展开功能
├── lld                         # LLVM 项目的高效链接器，替代 GNU ld
├── lldb                        # LLVM 调试器，类似于 GDB，支持调试 C、C++、Swift 等语言
├── llvm                        # LLVM 核心库，包括 IR 生成、优化和代码生成
├── llvm-libgcc                 # 提供 GCC 兼容的库（如 `__builtin` 函数的实现）
├── mlir                        # 多层次中间表示（MLIR），用于 DSL 和机器学习编译器开发
├── openmp                      # OpenMP 运行时库，支持并行编程
├── polly                       # LLVM 的循环优化器，用于自动并行化和矢量化
├── pstl                        # 并行 STL（C++ 标准模板库）实现，提升算法性能
├── runtimes                    # 各种运行时库的集合（如 libc、libc++、compiler-rt）
├── third-party                 # 第三方依赖库，如 googletest（用于单元测试）
├── utils                       # 辅助工具和脚本（如更新文档、构建脚本等）

├── .arcconfig                  # Phabricator 配置文件，用于项目代码审查
├── .arclint                    # Phabricator Lint 配置文件，用于代码风格检查
├── .clang-format              # Clang-Format 配置文件，用于统一代码风格

5. 编译 LLVM

Getting Started with the LLVM System：llvm.org/docs/Gettin...

5.1 下载并安装必需的软件

比如，我这里是 Windows 11，先安装 Visual Studio

5.2 安装 Python 依赖项

复制代码

pip install pygments pyyaml

5.3 创建构建目录

搜索 "x64 Native Tools Command Prompt for VS" （这个工具默认配置 64 位环境）

创建构建目录

bash 复制代码

cd D:\Projects\llvm-project

mkdir build

进入 build 目录，并检测 cmake 和 ninja 是否能正常运行

markdown 复制代码

**********************************************************************
** Visual Studio 2022 Developer Command Prompt v17.12.0
** Copyright (c) 2022 Microsoft Corporation
**********************************************************************
[vcvarsall.bat] Environment initialized for: 'x64'

D:\App\VisualStudio\IDE>cd D:\Projects\llvm-project\build

D:\Projects\llvm-project\build>cmake --version
cmake version 3.29.5-msvc4

CMake suite maintained and supported by Kitware (kitware.com/cmake).

D:\Projects\llvm-project\build>ninja --version
1.12.1

5.4 生成编译配置

运行 CMake 生成编译配置

ini 复制代码

cmake -G "Ninja" -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DCMAKE_CXX_FLAGS="/utf-8" -DLLVM_ENABLE_RTTI=ON -DLLVM_ENABLE_EH=ON -DLLVM_ENABLE_PROJECTS="llvm;clang;lld" ../llvm

命令参数说明

1. CMAKE_BUILD_TYPE（构建类型）

Release: 生成优化后的构建，无断言和调试信息。适合用于发布。
Debug: 生成未优化的构建，包含断言和调试信息。适合用于调试。
RelWithDebInfo: 生成优化后的构建，无断言，但包含调试信息。适合需要调试符号但仍然希望性能接近 Release 的情况。
MinSizeRel: 生成针对最小尺寸优化的构建，而非速度优化。适合用于空间受限的环境。

2. LLVM_ENABLE_RTTI / LLVM_ENABLE_EH

RTTI（Runtime Type Information）是运行时类型信息，用于在运行时获取对象的实际类型（如通过 typeid 和 dynamic_cast），主要用于支持多态类型检查和类型安全的类型转换。

启用 RTTI：

LLVM_ENABLE_RTTI：启用 RTTI 支持。
LLVM_ENABLE_EH：启用异常处理支持，许多需要 RTTI 的场景也依赖异常处理。

5.5 开始编译

执行下面命令开始编译项目

复制代码

ninja

编译完成后大概 104GB

5.6 验证编译结果

编译成功后，你可以验证 clang 或其他工具是否已正确生成。

less 复制代码

D:\Projects\llvm-project\build\bin\clang --version

如果能正常输出版本号应该就是编译成功了。

6. 解决编译报错

6.1 编码警告 (warning C4819)

less 复制代码

[94/3656] Building CXX object lib\Support\CMakeFiles\LLVMSupport.dir\Parallel.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\lib\Support\Parallel.cpp(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[300/3656] Building CXX object lib\BinaryFormat\CMakeFiles\LLVMBinaryFormat.dir\ELF.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[306/3656] Building CXX object lib\BinaryFormat\CMakeFiles\LLVMBinaryFormat.dir\DXContainer.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm/BinaryFormat/DXContainer.h(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中表示的字符 。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[347/3656] Building CXX object lib\IR\CMakeFiles\LLVMCore.dir\DebugInfo.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\lib\IR\DebugInfo.cpp(1504): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中表示的字符。请将该文件保存 为 Unicode 格式以防止数据丢失
[396/3656] Building CXX object lib\MC\CMakeFiles\LLVMMC.dir\DXContainerPSVInfo.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm/BinaryFormat/DXContainer.h(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中表示的字符 。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[404/3656] Building CXX object lib\MC\CMakeFiles\LLVMMC.dir\MCAsmBackend.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[411/3656] Building CXX object lib\MC\CMakeFiles\LLVMMC.dir\ELFObjectWriter.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[415/3656] Building CXX object lib\MC\CMakeFiles\LLVMMC.dir\MCAsmInfoELF.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[418/3656] Building CXX object lib\MC\CMakeFiles\LLVMMC.dir\MCELFObjectTargetWriter.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[424/3656] Building CXX object lib\MC\CMakeFiles\LLVMMC.dir\MCDXContainerWriter.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm/BinaryFormat/DXContainer.h(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中表示的字符 。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[427/3656] Building CXX object lib\MC\CMakeFiles\LLVMMC.dir\MCContext.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[428/3656] Building CXX object lib\MC\CMakeFiles\LLVMMC.dir\MCELFStreamer.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[445/3656] Building CXX object lib\MC\CMakeFiles\LLVMMC.dir\MCSectionELF.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[447/3656] Building CXX object lib\MC\CMakeFiles\LLVMMC.dir\MCObjectFileInfo.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[454/3656] Building CXX object lib\MC\CMakeFiles\LLVMMC.dir\MCSymbolELF.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[488/3656] Building CXX object lib\MC\MCParser\CMakeFiles\LLVMMCParser.dir\ELFAsmParser.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[519/3656] Building CXX object lib\Object\CMakeFiles\LLVMObject.dir\Decompressor.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[522/3656] Building CXX object lib\Object\CMakeFiles\LLVMObject.dir\DXContainer.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm/BinaryFormat/DXContainer.h(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中表示的字符 。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
D:\Projects\llvm-project\llvm\lib\Object\DXContainer.cpp(344): warning C4018: "<": 有符号/无符号不匹配
[526/3656] Building CXX object lib\Object\CMakeFiles\LLVMObject.dir\BuildID.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[533/3656] Building CXX object lib\Object\CMakeFiles\LLVMObject.dir\ELF.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm/BinaryFormat/ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[535/3656] Building CXX object lib\Object\CMakeFiles\LLVMObject.dir\ELFObjectFile.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[543/3656] Building CXX object lib\Object\CMakeFiles\LLVMObject.dir\RelocationResolver.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[546/3656] Building CXX object lib\Object\CMakeFiles\LLVMObject.dir\SymbolSize.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[548/3656] Building CXX object lib\Object\CMakeFiles\LLVMObject.dir\OffloadBinary.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\BinaryFormat\ELFRelocs/LoongArch.def(1): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中 表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
[579/3656] Building CXX object lib\DebugInfo\PDB\CMakeFiles\LLVMDebugInfoPDB.dir\PDB.cpp.obj
FAILED: lib/DebugInfo/PDB/CMakeFiles/LLVMDebugInfoPDB.dir/PDB.cpp.obj
D:\App\VisualStudio\IDE\VC\Tools\MSVC\14.42.34433\bin\Hostx86\x86\cl.exe  /nologo /TP -DGTEST_HAS_RTTI=0 -DUNICODE -D_CRT_NONSTDC_NO_DEPRECATE -D_CRT_NONSTDC_NO_WARNINGS -D_CRT_SECURE_NO_DEPRECATE -D_CRT_SECURE_NO_WARNINGS -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -D_HAS_EXCEPTIONS=0 -D_LARGEFILE_SOURCE -D_SCL_SECURE_NO_DEPRECATE -D_SCL_SECURE_NO_WARNINGS -D_UNICODE -D__STDC_CONSTANT_MACROS -D__STDC_FORMAT_MACROS -D__STDC_LIMIT_MACROS -ID:\Projects\llvm-project\build\lib\DebugInfo\PDB -ID:\Projects\llvm-project\llvm\lib\DebugInfo\PDB -ID:\Projects\llvm-project\build\include -ID:\Projects\llvm-project\llvm\include -external:I"D:\App\VisualStudio\IDE\DIA SDK\include" -external:W0 /Zc:inline /Zc:preprocessor /Zc:__cplusplus /Oi /bigobj /permissive- /W4 -wd4141 -wd4146 -wd4244 -wd4267 -wd4291 -wd4351 -wd4456 -wd4457 -wd4458 -wd4459 -wd4503 -wd4624 -wd4722 -wd4100 -wd4127 -wd4512 -wd4505 -wd4610 -wd4510 -wd4702 -wd4245 -wd4706 -wd4310 -wd4701 -wd4703 -wd4389 -wd4611 -wd4805 -wd4204 -wd4577 -wd4091 -wd4592 -wd4319 -wd4709 -wd5105 -wd4324 -w14062 -we4238 -std:c++17 -MDd  /EHs-c- /GR- /showIncludes /Folib\DebugInfo\PDB\CMakeFiles\LLVMDebugInfoPDB.dir\PDB.cpp.obj /Fdlib\DebugInfo\PDB\CMakeFiles\LLVMDebugInfoPDB.dir\LLVMDebugInfoPDB.pdb /FS -c D:\Projects\llvm-project\llvm\lib\DebugInfo\PDB\PDB.cpp

这些警告表明某些源文件包含在当前代码页（936，即简体中文 GBK 编码）中无法表示的字符。

可以通过设置编译器选项 -DCMAKE_CXX_FLAGS="/utf-8" 来避免这些编码问题。

bash 复制代码

cmake -G "Ninja" -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DCMAKE_CXX_FLAGS="/utf-8" ../llvm

这将告诉 MSVC 编译器以 UTF-8 编码处理所有源文件。

6. 2 缺少 atlbase.h 头文件 (fatal error C1083)

vbnet 复制代码

D:\Projects\llvm-project\llvm\include\llvm\DebugInfo\PDB\DIA\DIASupport.h(25): fatal error C1083: 无法打开包括文件: "atlbase.h": No such file or directory
[592/3656] Building CXX object lib\DebugInfo\DWARF\CMakeFiles\LLVMDebugInfoDWARF.dir\DWARFVerifier.cpp.obj
D:\Projects\llvm-project\llvm\lib\DebugInfo\DWARF\DWARFVerifier.cpp(1513): warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失
ninja: build stopped: subcommand failed.

错误信息提示 atlbase.h 头文件无法找到，这通常是因为未安装 ATL/MFC 支持 。这是 Visual Studio 的可选组件，默认情况下可能未安装。

解决方法：

打开 Visual Studio Installer
修改 Visual Studio 安装
添加 ATL/MFC 支持

安装完成后，再次运行 ninja 重新编译

6.3 LLVM ERROR: out of memory

less 复制代码

[1/281] Building RISCVGenDAGISel.inc...
FAILED: lib/Target/RISCV/RISCVGenDAGISel.inc D:/Projects/llvm-project/build/lib/Target/RISCV/RISCVGenDAGISel.inc
C:\Windows\system32\cmd.exe /C "cd /D D:\Projects\llvm-project\build && D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe -gen-dag-isel -I D:/Projects/llvm-project/llvm/lib/Target/RISCV -ID:/Projects/llvm-project/build/include -ID:/Projects/llvm-project/llvm/include -I D:/Projects/llvm-project/llvm/lib/Target --long-string-literals=0 D:/Projects/llvm-project/llvm/lib/Target/RISCV/RISCV.td --write-if-changed -o lib/Target/RISCV/RISCVGenDAGISel.inc -d lib/Target/RISCV/RISCVGenDAGISel.inc.d"
LLVM ERROR: out of memory
Allocation failed
PLEASE submit a bug report to https://github.com/llvm/llvm-project/issues/ and include the crash backtrace.
Stack dump:
0.      Program arguments: D:\\Projects\\llvm-project\\build\\bin\\llvm-tblgen.exe -gen-dag-isel -I D:/Projects/llvm-project/llvm/lib/Target/RISCV -ID:/Projects/llvm-project/build/include -ID:/Projects/llvm-project/llvm/include -I D:/Projects/llvm-project/llvm/lib/Target --long-string-literals=0 D:/Projects/llvm-project/llvm/lib/Target/RISCV/RISCV.td --write-if-changed -o lib/Target/RISCV/RISCVGenDAGISel.inc -d lib/Target/RISCV/RISCVGenDAGISel.inc.d
Exception Code: 0x80000003
 #0 0x0104f4e9 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x2af4e9)
 #1 0x6a4528b4 (C:\Windows\SYSTEM32\ucrtbased.dll+0xc28b4)
 #2 0x6a453ed2 (C:\Windows\SYSTEM32\ucrtbased.dll+0xc3ed2)
 #3 0x010075ca (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x2675ca)
 #4 0x01007e3f (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x267e3f)
 #5 0x6a566608 (C:\Windows\SYSTEM32\MSVCP140D.dll+0x26608)
 #6 0x6a43fb72 (C:\Windows\SYSTEM32\ucrtbased.dll+0xafb72)
 #7 0x01112357 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x372357)
 #8 0x00db004c (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x1004c)
 #9 0x00daa176 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0xa176)
#10 0x00daa06f (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0xa06f)
#11 0x00db0e69 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x10e69)
#12 0x00daa0a1 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0xa0a1)
#13 0x00daa135 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0xa135)
#14 0x00dac0c7 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0xc0c7)
#15 0x00db103b (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x1103b)
#16 0x0102c922 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x28c922)
#17 0x01009a87 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x269a87)
#18 0x01008d00 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x268d00)
#19 0x00da66da (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x66da)
#20 0x00da6694 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x6694)
#21 0x00eba51f (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x11a51f)
#22 0x00eb90b8 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x1190b8)
#23 0x00ebb1d4 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x11b1d4)
#24 0x00eb90b8 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x1190b8)
#25 0x00eba414 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x11a414)
#26 0x00eb90b8 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x1190b8)
#27 0x00ebb1d4 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x11b1d4)
#28 0x00eb90b8 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x1190b8)
#29 0x00eb87ca (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x1187ca)
#30 0x00eb65a0 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x1165a0)
#31 0x00eb6a07 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x116a07)
#32 0x010e06a8 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x3406a8)
#33 0x00fe7d1a (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x247d1a)
#34 0x01113143 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x373143)
#35 0x0111304a (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x37304a)
#36 0x01112eed (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x372eed)
#37 0x011131a8 (D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe+0x3731a8)
#38 0x77507ba9 (C:\Windows\System32\KERNEL32.DLL+0x17ba9)
#39 0x77dac0cb (C:\Windows\SYSTEM32\ntdll.dll+0x6c0cb)
#40 0x77dac04f (C:\Windows\SYSTEM32\ntdll.dll+0x6c04f)
ninja: build stopped: subcommand failed.

如果你使用的是 32 位编译环境（工具链或 llvm-tblgen.exe），它可能受到 2GB 内存使用限制。

通过下面命令验证是否生成 64 位可执行文件

arduino 复制代码

D:\Projects\llvm-project\build>dumpbin /headers D:\Projects\llvm-project\build\bin\llvm-tblgen.exe | findstr machine
             14C machine (x86)
                   32 bit word machine

如果不是，搜索 "x64 Native Tools Command Prompt for VS" （这个工具默认配置 64 位环境）

验证当前编译器配置，输出中应包含 x64，表示 64 位环境已成功配置。

markdown 复制代码

**********************************************************************
** Visual Studio 2022 Developer Command Prompt v17.12.0
** Copyright (c) 2022 Microsoft Corporation
**********************************************************************
[vcvarsall.bat] Environment initialized for: 'x64'

D:\App\VisualStudio\IDE>cl
用于 x64 的 Microsoft (R) C/C++ 优化编译器 19.42.34433 版
版权所有(C) Microsoft Corporation。保留所有权利。

用法: cl [ 选项... ] 文件名... [ /link 链接选项... ]

D:\Projects\llvm-project\build>where cl.exe
D:\App\VisualStudio\IDE\VC\Tools\MSVC\14.42.34433\bin\Hostx64\x64\cl.exe

清理之前的缓存，重新生成构建目录

bash 复制代码

rmdir /s /q build

mkdir build

cd build

最后，重新生成配置和编译。

6.4 LNK1104: 无法打开文件"tools\llvm-nm\CMakeFiles\llvm-nm.dir/intermediate.manifest"

vbnet 复制代码

[3117/3660] Linking CXX executable bin\llvm-nm.exe
FAILED: bin/llvm-nm.exe
C:\Windows\system32\cmd.exe /C "cd . && D:\App\VisualStudio\IDE\Common7\IDE\CommonExtensions\Microsoft\CMake\CMake\bin\cmake.exe -E vs_link_exe --intdir=tools\llvm-nm\CMakeFiles\llvm-nm.dir --rc=C:\PROGRA~2\WI3CF2~1\10\bin\100226~1.0\x64\rc.exe --mt=C:\PROGRA~2\WI3CF2~1\10\bin\100226~1.0\x64\mt.exe --manifests  -- D:\App\VisualStudio\IDE\VC\Tools\MSVC\14.42.34433\bin\Hostx64\x64\link.exe /nologo @CMakeFiles\llvm-nm.rsp  /out:bin\llvm-nm.exe /implib:lib\llvm-nm.lib /pdb:bin\llvm-nm.pdb /version:0.0 /machine:x64 /STACK:10000000 /debug /INCREMENTAL /subsystem:console && cd ."
FINAL LINK: command "D:\App\VisualStudio\IDE\VC\Tools\MSVC\14.42.34433\bin\Hostx64\x64\link.exe /nologo @CMakeFiles\llvm-nm.rsp /out:bin\llvm-nm.exe /implib:lib\llvm-nm.lib /pdb:bin\llvm-nm.pdb /version:0.0 /machine:x64 /STACK:10000000 /debug /INCREMENTAL /subsystem:console /MANIFEST /MANIFESTFILE:tools\llvm-nm\CMakeFiles\llvm-nm.dir/intermediate.manifest tools\llvm-nm\CMakeFiles\llvm-nm.dir/manifest.res" failed (exit code 1104) with the following output:
LINK : fatal error LNK1104: 无法打开文件"tools\llvm-nm\CMakeFiles\llvm-nm.dir/intermediate.manifest"
[3130/3660] Building CXX object tools\llvm-exegesis\lib\CMakeFiles\LLVMExegesis.dir\UopsBenchmarkRunner.cpp.obj
ninja: build stopped: subcommand failed.

查看 tools\llvm-nm\CMakeFiles\llvm-nm.dir/intermediate.manifest 文件是存在的而且也能正常打开，重新执行 ninja 命令再编译一遍试试。

接下来报错 LNK1104: 无法打开文件"bin\llvm-rc.exe"

vbnet 复制代码

[297/531] Linking CXX executable bin\llvm-rc.exe
FAILED: bin/llvm-rc.exe
C:\Windows\system32\cmd.exe /C "cd . && D:\App\VisualStudio\IDE\Common7\IDE\CommonExtensions\Microsoft\CMake\CMake\bin\cmake.exe -E vs_link_exe --intdir=tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir --rc=C:\PROGRA~2\WI3CF2~1\10\bin\100226~1.0\x64\rc.exe --mt=C:\PROGRA~2\WI3CF2~1\10\bin\100226~1.0\x64\mt.exe --manifests  -- D:\App\VisualStudio\IDE\VC\Tools\MSVC\14.42.34433\bin\Hostx64\x64\link.exe /nologo tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\llvm-rc.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\ResourceFileWriter.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\ResourceScriptCppFilter.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\ResourceScriptParser.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\ResourceScriptStmt.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\ResourceScriptToken.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\llvm-rc-driver.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\__\__\resources\windows_version_resource.rc.res  /out:bin\llvm-rc.exe /implib:lib\llvm-rc.lib /pdb:bin\llvm-rc.pdb /version:0.0 /machine:x64 /STACK:10000000 /debug /INCREMENTAL /subsystem:console  lib\LLVMObject.lib  lib\LLVMOption.lib  lib\LLVMSupport.lib  lib\LLVMTargetParser.lib  lib\LLVMIRReader.lib  lib\LLVMBitReader.lib  lib\LLVMAsmParser.lib  lib\LLVMCore.lib  lib\LLVMRemarks.lib  lib\LLVMBitstreamReader.lib  lib\LLVMMCParser.lib  lib\LLVMMC.lib  lib\LLVMDebugInfoCodeView.lib  lib\LLVMTextAPI.lib  lib\LLVMBinaryFormat.lib  lib\LLVMTargetParser.lib  lib\LLVMSupport.lib  psapi.lib  shell32.lib  ole32.lib  uuid.lib  advapi32.lib  ws2_32.lib  delayimp.lib  -delayload:shell32.dll  -delayload:ole32.dll  lib\LLVMDemangle.lib  kernel32.lib user32.lib gdi32.lib winspool.lib shell32.lib ole32.lib oleaut32.lib uuid.lib comdlg32.lib advapi32.lib && cd ."
FINAL LINK: command "D:\App\VisualStudio\IDE\VC\Tools\MSVC\14.42.34433\bin\Hostx64\x64\link.exe /nologo tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\llvm-rc.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\ResourceFileWriter.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\ResourceScriptCppFilter.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\ResourceScriptParser.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\ResourceScriptStmt.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\ResourceScriptToken.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\llvm-rc-driver.cpp.obj tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir\__\__\resources\windows_version_resource.rc.res /out:bin\llvm-rc.exe /implib:lib\llvm-rc.lib /pdb:bin\llvm-rc.pdb /version:0.0 /machine:x64 /STACK:10000000 /debug /INCREMENTAL /subsystem:console lib\LLVMObject.lib lib\LLVMOption.lib lib\LLVMSupport.lib lib\LLVMTargetParser.lib lib\LLVMIRReader.lib lib\LLVMBitReader.lib lib\LLVMAsmParser.lib lib\LLVMCore.lib lib\LLVMRemarks.lib lib\LLVMBitstreamReader.lib lib\LLVMMCParser.lib lib\LLVMMC.lib lib\LLVMDebugInfoCodeView.lib lib\LLVMTextAPI.lib lib\LLVMBinaryFormat.lib lib\LLVMTargetParser.lib lib\LLVMSupport.lib psapi.lib shell32.lib ole32.lib uuid.lib advapi32.lib ws2_32.lib delayimp.lib -delayload:shell32.dll -delayload:ole32.dll lib\LLVMDemangle.lib kernel32.lib user32.lib gdi32.lib winspool.lib shell32.lib ole32.lib oleaut32.lib uuid.lib comdlg32.lib advapi32.lib /MANIFEST /MANIFESTFILE:tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir/intermediate.manifest tools\llvm-rc\CMakeFiles\llvm-rc.dir/manifest.res" failed (exit code 1104) with the following output:
LINK : fatal error LNK1104: 无法打开文件"bin\llvm-rc.exe"
[310/531] Generating export list for LLVM-C
ninja: build stopped: subcommand failed.

再次执行 ninja 命令编译，接下来的 LNK1104 报错同理。

7. 使用 clang 编译 C 代码

执行下面命令把 bin 目录配置到环境变量

ini 复制代码

set PATH=%PATH%;D:\Projects\llvm-project\build\bin

编写 hello.c 源码

arduino 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

执行下面命令把 hello.c 编译成可执行程序

复制代码

clang hello.c -o hello.exe

执行 hello.exe

8. 使用 CLion 调试 clang

8.1 导入项目

使用 CLion 打开 llvm-project\clang\CMakeLists.txt

作为项目打开

8.2 设置 LLVM_DIR

执行 CMake 报错如下

sql 复制代码

CMake Error at CMakeLists.txt:31 (find_package):
  Could not find a package configuration file provided by "LLVM" with any of
  the following names:

    LLVMConfig.cmake
    llvm-config.cmake

  Add the installation prefix of "LLVM" to CMAKE_PREFIX_PATH or set
  "LLVM_DIR" to a directory containing one of the above files.  If "LLVM"
  provides a separate development package or SDK, be sure it has been
  installed.


-- Configuring incomplete, errors occurred!

这因为 Clang 依赖于已构建的 LLVM 库。如果你之前已经成功构建了 LLVM，你需要告知 CMake 该文件的位置。

打开 CMake 设置，在 CMake Options 字段中，添加以下配置

ini 复制代码

-DLLVM_DIR="D:/Projects/llvm-project/build/lib/cmake/llvm"

或者

ini 复制代码

-DCMAKE_PREFIX_PATH="D:/Projects/llvm-project/build"

这会告知 CMake 在构建项目时去哪里寻找 LLVM 库。

点击应用，重新执行 cmake

8.3 禁用 llvm-gtest

接着报错如下

ini 复制代码

CMake Error at CMakeLists.txt:117 (message):
  llvm-gtest not found.  Please install llvm-gtest or disable tests with
  -DLLVM_INCLUDE_TESTS=OFF


-- Configuring incomplete, errors occurred!

这个错误表明 CMake 在配置 LLVM 项目时找不到 llvm-gtest，因此无法继续。

不需要运行测试，可以通过设置 LLVM_INCLUDE_TESTS=OFF 来跳过测试模块。

ini 复制代码

-DLLVM_INCLUDE_TESTS=OFF

在 CMake Options 字段中，添加禁用测试选项

cmake 执行成功后，可以看到 clang 项目所有的运行/调试配置

8.4 配置调试信息

编辑 clang 调试配置

添加 Program arguments，比如

arduino 复制代码

"D:\Projects\llvm-project\build\hello.c" -o "D:\Projects\llvm-project\build\hello.exe"

找到 main 函数（clang/tools/driver/driver.cpp），并下断点

8.5 切换 Visual Studio 工具链

运行调试 clang，但是报错如下

c 复制代码

D:/Projects/llvm-project/llvm/include/llvm/ADT/SmallVector.h:304: undefined reference to `llvm::SmallVectorBase<unsigned int>::size() const'
D:\App\CLion 2024.2.3\bin\mingw\bin/ld.exe: utils/TableGen/CMakeFiles/clang-tblgen.dir/TableGen.cpp.obj: in function `void llvm::cl::generic_parser_base::printOptionDiff<llvm::cl::OptionValue<ActionType> >(llvm::cl::Option const&, llvm::cl::OptionValue<ActionType> const&, llvm::cl::OptionValue<ActionType> const&, unsigned long long) const':
D:/Projects/llvm-project/llvm/include/llvm/Support/CommandLine.h:783: undefined reference to `llvm::cl::generic_parser_base::printGenericOptionDiff(llvm::cl::Option const&, llvm::cl::GenericOptionValue const&, llvm::cl::GenericOptionValue const&, unsigned long long) const'
D:\App\CLion 2024.2.3\bin\mingw\bin/ld.exe: utils/TableGen/CMakeFiles/clang-tblgen.dir/TableGen.cpp.obj:TableGen.cpp:(.rdata$.refptr._ZTVN4llvm2cl3optINSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEELb0ENS0_6parserIS7_EEEE[.refptr._ZTVN4llvm2cl3optINSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEELb0ENS0_6parserIS7_EEEE]+0x0): undefined reference to `vtable for llvm::cl::opt<std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, false, llvm::cl::parser<std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > > >'
D:\App\CLion 2024.2.3\bin\mingw\bin/ld.exe: utils/TableGen/CMakeFiles/clang-tblgen.dir/TableGen.cpp.obj:TableGen.cpp:(.rdata$.refptr._ZTVN4llvm2cl11OptionValueINSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEEEE[.refptr._ZTVN4llvm2cl11OptionValueINSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEEEE]+0x0): undefined reference to `vtable for llvm::cl::OptionValue<std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > >'
D:\App\CLion 2024.2.3\bin\mingw\bin/ld.exe: utils/TableGen/CMakeFiles/clang-tblgen.dir/TableGen.cpp.obj:TableGen.cpp:(.rdata$.refptr._ZTVN4llvm23PrettyStackTraceProgramE[.refptr._ZTVN4llvm23PrettyStackTraceProgramE]+0x0): undefined reference to `vtable for llvm::PrettyStackTraceProgram'
D:\App\CLion 2024.2.3\bin\mingw\bin/ld.exe: utils/TableGen/CMakeFiles/clang-tblgen.dir/TableGen.cpp.obj:TableGen.cpp:(.rdata$.refptr._ZTVN4llvm2cl6parserINSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEEEE[.refptr._ZTVN4llvm2cl6parserINSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEEEE]+0x0): undefined reference to `vtable for llvm::cl::parser<std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > >'
D:\App\CLion 2024.2.3\bin\mingw\bin/ld.exe: utils/TableGen/CMakeFiles/clang-tblgen.dir/TableGen.cpp.obj:TableGen.cpp:(.rdata$.refptr._ZTVN4llvm2cl12basic_parserINSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEEEE[.refptr._ZTVN4llvm2cl12basic_parserINSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEEEE]+0x0): undefined reference to `vtable for llvm::cl::basic_parser<std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > >'
D:\App\CLion 2024.2.3\bin\mingw\bin/ld.exe: utils/TableGen/CMakeFiles/clang-tblgen.dir/TableGen.cpp.obj:TableGen.cpp:(.rdata$.refptr._ZTVN4llvm2cl17basic_parser_implE[.refptr._ZTVN4llvm2cl17basic_parser_implE]+0x0): undefined reference to `vtable for llvm::cl::basic_parser_impl'
D:\App\CLion 2024.2.3\bin\mingw\bin/ld.exe: utils/TableGen/CMakeFiles/clang-tblgen.dir/TableGen.cpp.obj:TableGen.cpp:(.rdata$.refptr._ZTVN4llvm2cl19generic_parser_baseE[.refptr._ZTVN4llvm2cl19generic_parser_baseE]+0x0): undefined reference to `vtable for llvm::cl::generic_parser_base'
D:\App\CLion 2024.2.3\bin\mingw\bin/ld.exe: utils/TableGen/CMakeFiles/clang-tblgen.dir/TableGen.cpp.obj:TableGen.cpp:(.rdata$.refptr._ZTVN4llvm2cl18GenericOptionValueE[.refptr._ZTVN4llvm2cl18GenericOptionValueE]+0x0): undefined reference to `vtable for llvm::cl::GenericOptionValue'
D:\App\CLion 2024.2.3\bin\mingw\bin/ld.exe: utils/TableGen/CMakeFiles/clang-tblgen.dir/TableGen.cpp.obj:TableGen.cpp:(.rdata$.refptr._ZTVN4llvm2cl6OptionE[.refptr._ZTVN4llvm2cl6OptionE]+0x0): undefined reference to `vtable for llvm::cl::Option'
collect2.exe: error: ld returned 1 exit status
ninja: build stopped: subcommand failed.

这个错误信息表明在使用 MinGW 编译 LLVM 时，链接器找不到某些 LLVM 函数和虚表（vtable）的定义。

默认是使用 MinGW 编译器来编译 LLVM。LLVM 通常更适合使用 MSVC（Microsoft Visual C++）编译器在 Windows 上进行编译。

切换到 MSVC 编译器，应该能解决 undefined reference 的链接错误。

打开 Visual Studio Installer，确认已经安装 MSVC

在设置窗口中，导航到 Build, Execution, Deployment > Toolchains。添加新的 toolchain，选择 Visual Studio，工具集选择 VisualStudio\IDE 目录，等待工具检测完毕点击应用。

参考：www.jetbrains.com/help/clion/...

修改 Cmake 配置，工具链选择 Visual Studio

重新运行调试 clang，成功触发断点！