Clang (:クランのように発音 はつおん [ 5] ) は、プログラミング言語 げんご C 、C++ 、Objective-C 、Objective-C++ 向 む けのコンパイラフロントエンド (英語 えいご 版 ばん ) である。OpenMP ディレクティブ[ 6] や、OpenCL C/C++カーネル言語 げんご [ 7] も正式 せいしき サポートしている。バックエンドにLLVM のコンパイラ基盤 きばん を使用 しよう しており、LLVM 2.6以降 いこう はLLVMのリリースサイクル に組 く み込 こ まれている。
Clang/LLVMベースの派生 はせい プロジェクトとして、RenderScript (英語 えいご 版 ばん ) 、CUDA のNVCC[ 8] 、ROCm (英語 えいご 版 ばん ) のHIP-Clang[ 9] といった、Cライクなドメイン固有 こゆう 言語 げんご (DSL) を組 く み込 こ んだGPGPU フレームワークにおけるコンパイラフロントエンドとしても採用 さいよう されている。
プロジェクトの目標 もくひょう は、GNUコンパイラコレクション (GCC) を置 お き換 か えることのできるコンパイラを提供 ていきょう することである[ 10] [ 11] 。開発 かいはつ は完全 かんぜん にオープンソースの方法 ほうほう で進 すす められており、Apple 、Microsoft 、Google 、ARM 、ソニー 、インテル 、AMD などの大 だい 企業 きぎょう も貢献 こうけん 者 しゃ となっている。ソースコードは、イリノイ大学 だいがく /NCSAオープンソースライセンス で提供 ていきょう されている。バージョン9.0.0からはライセンスがLLVM例外 れいがい 付 つ きApache License 2.0 に変更 へんこう された[ 4] 。
macOS およびiOS (ともにXcode の付属 ふぞく として)、ならびにFreeBSD において標準 ひょうじゅん のコンパイラとして採用 さいよう されている。
Clangプロジェクトではコンパイラのフロントエンド に加 くわ えてClang静的 せいてき コード解析 かいせき ツール(Clang-Tidy)も開発 かいはつ されている[ 12] 。
2005年 ねん 初頭 しょとう 、AppleはLLVMシステムを自社 じしゃ で開発 かいはつ している様々 さまざま なシステム内 ない で利用 りよう するための作業 さぎょう を開始 かいし した[ 13] 。AppleはObjective-C を多用 たよう しているため、GCCの性能 せいのう 向上 こうじょう に興味 きょうみ を抱 だ いていたがほとんど進展 しんてん が見 み られず、Objective-Cの性能 せいのう を上 あ げるためにGCCをApple版 ばん に分岐 ぶんき させるか、新 あたら しいコンパイラを採用 さいよう するかの選択 せんたく をせまられていた。そこで、AppleはC99 、Objective-CおよびC++をサポートするコンパイラを1から作成 さくせい した。このClangプロジェクトは2007年 ねん 7月 がつ にオープンソース化 か された。
LLVMは当初 とうしょ 、GCCのフロントエンドを使用 しよう することを想定 そうてい していた。しかし、GCCのソースコードは大 だい 規模 きぼ で、やや面倒 めんどう なシステムである。ある長年 ながねん のGCC開発 かいはつ 者 しゃ は、「Trying to make the hippo dance is not really a lot of fun. (カバにダンスを踊 おど らせるのは、あまり楽 たの しいことではない)」と述 の べている[ 14] 。
ClangはCをターゲットとした新 あたら しいコンパイラで、LLVM上 じょう で動作 どうさ することを意図 いと して設計 せっけい されている[ 15] 。ClangとLLVMの組 く み合 あ わせによって、ツールチェインの大半 たいはん の機能 きのう を提供 ていきょう し、GCCスタック全体 ぜんたい の置 お き換 か えが可能 かのう になる。Clangの主要 しゅよう な目標 もくひょう の一 ひと つは、統合 とうごう 開発 かいはつ 環境 かんきょう (IDE) のGUIと密接 みっせつ に連携 れんけい したよりよい増分 ぞうぶん コンパイルのサポートである。GCCは古典 こてん 的 てき なコンパイル-リンク-デバッグのサイクルで用 もち いるよう設計 せっけい されており、増分 ぞうぶん コンパイルと実行 じっこう 中 ちゅう のコンパイルをサポートしているものの、他 た のツールと統合 とうごう して使 つか うことは簡単 かんたん ではない。たとえばGCCのコンパイルにはコンパイル全体 ぜんたい の中 なか で重要 じゅうよう な "fold" という段階 だんかい があるが、これはコードツリーを元 もと のソースコードと大 おお きく異 こと なる形 かたち に変換 へんかん してしまう。fold中 ちゅう 、あるいはその後 ご でエラーが発見 はっけん されると、元 もと のソースの一 いち 箇所 かしょ に対応付 たいおうづ けるのは難 むずか しい。さらにGCCスタックをIDEで使用 しよう する場合 ばあい 、コードの色付 いろづけ 表示 ひょうじ や自動 じどう 補完 ほかん などの機能 きのう のために、コードをインデックス化 か する別 べつ のツールが必要 ひつよう になる。
Clangは、コンパイル中 ちゅう にGCCよりも多 おお くの情報 じょうほう を取得 しゅとく し、得 え られた情報 じょうほう を元 もと のコードと同 おな じ形態 けいたい で保存 ほぞん する。またClangによるエラーの報告 ほうこく は、より詳細 しょうさい で具体 ぐたい 的 てき でありIDEなどが表示 ひょうじ しやすいようプログラムで利用 りよう できる書式 しょしき になっている。コンパイラは動作 どうさ させたままで、ソースコード の索引 さくいん 付 づ け 、文法 ぶんぽう のチェックなどのRAD に関係 かんけい したその他 た の機能 きのう を実行 じっこう する。またコードは常 つね にパース可能 かのう なテキストであるので、Clangが出力 しゅつりょく する解析 かいせき 木 き は自動的 じどうてき なリファクタリング をサポートするのに適 てき している。
GCCはコンパイル処理 しょり にはマルチスレッドを用 もち いていないので、ソース一 ひと つごとのコンパイルではマルチプロセッサのハードウェアの恩恵 おんけい を受 う けられない。一方 いっぽう Clangはメモリ使用 しよう 量 りょう の削減 さくげん と速度 そくど の向上 こうじょう を目指 めざ してコンパイルの処理 しょり が最初 さいしょ からマルチスレッド対応 たいおう で設計 せっけい されている。2007年 ねん 10月 がつ の時点 じてん で、ClangはCarbon のライブラリを、メモリとディスクを1/5程度 ていど しか使用 しよう せずに、GCCの2倍 ばい 以上 いじょう の速度 そくど でコンパイルできる[ 16] 。
GCCを用 もち いた開発 かいはつ には困難 こんなん な点 てん もあるが、その理由 りゆう については開発 かいはつ 者 しゃ が十分 じゅうぶん 調査 ちょうさ を行 おこな ってきた。その結果 けっか ClangチームはGCCの問題 もんだい を避 さ けて、より柔軟 じゅうなん なシステムを構築 こうちく できるようになった。Clangはモジュラー化 か されており、コンパイル時 じ にバイナリに組 く み込 こ まれてしまうソースコードモジュールではなく、ほぼリンク時 じ に置換 ちかん できるライブラリだけに依存 いぞん しており、しかもよく文書 ぶんしょ 化 か されている。新 あたら しい開発 かいはつ 者 しゃ がClangを使 つか いこなし、開発 かいはつ に加 くわ わるスピードを加速 かそく させる。ライブラリは実行 じっこう 時 じ に交換 こうかん 可能 かのう な複数 ふくすう のバージョンで提供 ていきょう される場合 ばあい もあり、例 たと えばパーサーは、コンパイルの性能 せいのう 測定 そくてい の機能 きのう を持 も ったバージョンもある。
Clang は名前 なまえ が示 しめ すとおりCやCに似 に た言語 げんご の専用 せんよう のコンパイラであり、C、C++、Objective-C、Objective-C++、OpenCL 、CUDA 以外 いがい の言語 げんご のフロントエンドは提供 ていきょう しない。Fortran 、Ada 、Go については LLVM は GCC (dragonegg) に依存 いぞん し続 つづ ける。Clang は必要 ひつよう に応 おう じてツールチェイン全体 ぜんたい には影響 えいきょう を与 あた えず GCC と交換 こうかん することができる[要 よう 出典 しゅってん ] 。非公式 ひこうしき のサブプロジェクトとしてNVIDIA が開発 かいはつ した Flang により Fortran サポートが追加 ついか された[ 17] 。
プロジェクトは2023年 ねん 現在 げんざい 、活発 かっぱつ に開発 かいはつ が行 おこな われている。これまでにC89 、C++17 までの標準 ひょうじゅん 規格 きかく への準拠 じゅんきょ を完了 かんりょう している[ 18] [ 19] 。C99/C11 /C17に関 かん しては重要 じゅうよう な機能 きのう を実装 じっそう しているが、完全 かんぜん 準拠 じゅんきょ ではない。引 ひ き続 つづ きC23およびC++20 以降 いこう のサポートを目指 めざ し開発 かいはつ が行 おこな われている。
Googleが提供 ていきょう するAndroid 向 む けのC/C++言語 げんご 開発 かいはつ キットであるAndroid NDK (Native Development Kit)では、従来 じゅうらい GCCが標準 ひょうじゅん であったが、2012年 ねん 11月リリースのリビジョンr8cからClangが副 ふく 選択肢 せんたくし として追加 ついか され、2016年 ねん 10月 がつ リリースのリビジョンr13bからはClangが標準 ひょうじゅん となった[ 20] 。2018年 ねん 9月 がつ リリースのリビジョンr18bにてGCCは削除 さくじょ された。
Microsoft Windows 上 うえ でClangを使用 しよう するには、Cygwin やMinGW といったPOSIX互換 ごかん のサブシステムを利用 りよう する方法 ほうほう のほか、Windows用 よう LLVMバイナリを利用 りよう する方法 ほうほう もある[ 21] 。Visual Studio はバージョン2019 (16.2) 以降 いこう で、Windows/Linux用 よう バイナリを生成 せいせい するMSBuild プロジェクトのC/C++コンパイラにClangを使用 しよう できるようになった[ 22] 。MSVC (cl.exe) 互換 ごかん のclang-clもある[ 23] 。
Microsoft DirectX (Direct3D ) 12で導入 どうにゅう されたシェーダーモデル6.0以降 いこう の機能 きのう をサポートするHLSL コンパイラとして、マイクロソフトはDirectX Shader Compiler (DXC) と呼 よ ばれるClangベースの派生 はせい コンパイラを開発 かいはつ してきたが、HLSLサポートを本家 ほんけ Clangのコードベースに取 と り込 こ むプロジェクトが進行 しんこう 中 ちゅう である[ 24] [ 25] 。
Intel C++ Compiler (ICC/ICL) や、C++Builder (BCC) も、Clangをベースに独自 どくじ の拡張 かくちょう 機能 きのう を追加 ついか した派生 はせい コンパイラとして生 う まれ変 か わっている[ 26] [ 27] 。
Clangプロジェクト略 りゃく 史 し
日付 ひづけ
できごと
2009年 ねん 2月 がつ 25日 にち
Clang/LLVMが、動作 どうさ するFreeBSDカーネルをコンパイルできたことが発表 はっぴょう された[ 28] [ 29] 。
2009年 ねん 3月 がつ 16日 にち
Clang/LLVMが、動作 どうさ するDragonFly BSD カーネルをコンパイルできたことが発表 はっぴょう された[ 30] [ 31] 。しかし、Linuxカーネルのコンパイルには更 さら なる作業 さぎょう が必要 ひつよう である[ 32] 。
2009年 ねん 5月 がつ 9日 にち
FreeBSD Status Reportにおいて、FreeBSDプロジェクトがGCCをClangで置 お き換 か えられるかどうか調査 ちょうさ していることが報告 ほうこく された[ 33] 。
2009年 ねん 10月 がつ 23日 にち
Clang 1.0が、初 はじ めてLLVM本体 ほんたい (LLVM 2.6) と同時 どうじ にリリース。
2009年 ねん 12月
CおよびObjective-Cのコード生成 せいせい 能力 のうりょく は製品 せいひん レベルに達 たっ した。しかし、C++、Objective-C++のサポートは不完全 ふかんぜん であった。Clang C++はGCC 4.2のlibstdc++ をパースし、小規模 しょうきぼ なプログラムのコードを生成 せいせい でき[ 15] 、自分 じぶん 自身 じしん をコンパイル可能 かのう となった[ 34] 。
2010年 ねん 2月 がつ 5日 にち
LLVM Project Blogにおいて、Clangがセルフホスティング のコンパイラとなったことが発表 はっぴょう された[ 35] 。
2010年 ねん 2月 がつ 20日 はつか
HelenOS のソースコードを修正 しゅうせい することでClangでコンパイルに成功 せいこう した。また、IA-32 環境 かんきょう のカーネルとユーザランドの回帰 かいき テストに全 すべ て合格 ごうかく した。[ 36]
2010年 ねん 4月 がつ 27日 にち
Clang 2.7リリース。CIndex APIとPythonバインディングのサポート。[ 37]
2010年 ねん 5月 がつ 20日 はつか
最新 さいしん バージョンのClangでBoost C++ライブラリ のビルドに成功 せいこう し、ほぼ全 すべ てのテストに合格 ごうかく した。[ 38]
2010年 ねん 6月 がつ 9日 にち
Clang/LLVMがFreeBSDのソースコードツリーに取 と り込 こ まれた。最初 さいしょ は、デフォルトのコンパイラにはならないが、外部 がいぶ コンパイラによるビルドをサポートした上 うえ で、デフォルトのシステムコンパイラになる予定 よてい である。[ 39]
2010年 ねん 10月 がつ 5日 にち
Clang 2.8リリース。C++98、C++03の機能 きのう の実装 じっそう 完了 かんりょう 。Objective-C++のサポート。[ 40]
2010年 ねん 10月 がつ 25日 にち
Clang/LLVMがLinuxカーネル をコンパイルし動作 どうさ したと発表 はっぴょう された。[ 41]
2011年 ねん 1月 がつ
C++0xドラフトのサポート準備 じゅんび が完了 かんりょう した。また、開発 かいはつ バージョンでドラフトの新 あたら しい機能 きのう をサポート。[ 42] [ 43]
2011年 ねん 2月 がつ 10日 とおか
HotSpot Java仮想 かそう マシン をコンパイルし、動作 どうさ させることが出来 でき た。[ 44]
2011年 ねん 4月 がつ 6日 にち
Clang 2.9リリース。C11 の機能 きのう を一部 いちぶ サポート。[ 45]
2011年 ねん 12月1日 にち
Clang 3.0リリース。GCC互換 ごかん のコマンドラインドライバを改善 かいぜん 。[ 46]
2012年 ねん 2月 がつ 28日 にち
Clang 3.0によってDebian アーカイブの91%以上 いじょう をリビルドすることが出来 でき た。[ 47]
2012年 ねん 5月 がつ 12日 にち
FreeBSD Quarterly Status Reportにおいて、FreeBSD はGCCをClang/LLVMで置 お き換 か えると発表 はっぴょう した。[ 48]
2012年 ねん 5月 がつ 22日 にち
Clang 3.1リリース。100%互換 ごかん ではないものの C++11 規格 きかく に従 したが う機能 きのう の大半 たいはん を実装 じっそう 。[ 49] 。
2012年 ねん 12月1日 にち
Clang 3.2リリース。エラーメッセージの改善 かいぜん 、C11 , C++11 の対応 たいおう の改善 かいぜん 。[ 50]
2013年 ねん 4月 がつ
安定 あんてい 版 ばん としては未 み リリースだが、C++11規格 きかく に従 したが う機能 きのう をすべて実装 じっそう を完了 かんりょう 。[ 51]
2013年 ねん 6月 がつ 17日 にち
Clang 3.3リリース。識別子 しきべつし でのUnicode文字 もじ 対応 たいおう 、C++11 の対応 たいおう 改善 かいぜん 。[ 52]
2014年 ねん 1月 がつ 6日 にち
Clang 3.4リリース。C++14 の現時点 げんじてん でドラフトに書 か いてある部分 ぶぶん を実装 じっそう 。[ 53]
2014年 ねん 9月 がつ 4日 にち
Clang 3.5リリース。C++17の機能 きのう を実験 じっけん 的 てき にサポート。[ 54]
2015年 ねん 2月 がつ 27日 にち
Clang 3.6リリース。C言語 げんご のデフォルトモードをC99からC11に変更 へんこう 。[ 55]
2015年 ねん 9月 がつ 1日 にち
Clang 3.7リリース。OpenMP 3.1のサポート。OpenMP 4.0の一部 いちぶ サポート。[ 56]
2016年 ねん 3月 がつ 8日 にち
Clang 3.8リリース。CUDAの実験 じっけん 的 てき サポート。OpenMP 4.0/4.5、OpenCL 2.0の一部 いちぶ サポート。[ 57]
2016年 ねん 9月 がつ 2日 にち
Clang 3.9リリース。OpenCL 2.0のサポート。オフロード機能 きのう を除 のぞ くOpenMP 3.1およびOpenMP 4.0/4.5をサポート。[ 58]
2017年 ねん 3月 がつ 13日 にち
Clang 4.0.0 リリース。ThinLTOの改善 かいぜん 。[ 59]
2017年 ねん 9月 がつ 7日 にち
Clang 5.0.0 リリース。C++17機能 きのう の実装 じっそう 完了 かんりょう 。[ 60]
2018年 ねん 3月 がつ 8日 にち
Clang 6.0.0 リリース。Spectre対策 たいさく のためにretpolinesをサポート。C++のデフォルトモードをC++98からC++14に変更 へんこう 。C++2a機能 きのう の一部 いちぶ サポート。[ 61]
2018年 ねん 9月 がつ 19日 にち
Clang 7.0.0 リリース。DWARFv5の実験 じっけん 的 てき サポート。[ 62]
2019年 ねん 3月 がつ 20日 はつか
Clang 8.0.0 リリース。自動 じどう 変数 へんすう の初期 しょき 化 か オプション。プロファイルの再 さい マッピングファイルの利用 りよう をサポート。OpenMP 5.0の一部 いちぶ サポート。[ 63]
2019年 ねん 9月 がつ 19日 にち
Clang 9.0.0 リリース。OpenCL向 む けのC++機能 きのう の実験 じっけん 的 てき サポート。GCCのインラインアセンブラにおける独自 どくじ 拡張 かくちょう asm gotoをサポートしx64向 む けLinuxカーネルなどのビルドが可能 かのう になった。[ 64]
2020年 ねん 3月 がつ 24日 にち
Clang 10.0.0 リリース。C++2aのコンセプト (Concepts) をサポート。Windows Control Flow Guard (CFG) に対応 たいおう [ 65] 。
2020年 ねん 10月 がつ 12日 にち
Clang 11.0.0 リリース。C言語 げんご のデフォルトモードをC11からC17に変更 へんこう 。[ 66]
2020年 ねん 12月21日 にち
OpenBSD 6.9 の mips64el で、Clang がデフォルトのコンパイラとなった[ 67] 。
2021年 ねん 4月 がつ 14日 にち
Clang 12.0.0 リリース。アトミック操作 そうさ を実装 じっそう するヘルパー関数 かんすう の呼 よ び出 だ しを有効 ゆうこう /無効 むこう にするAArch64 オプションと、ターゲットとなるbinutilsのバージョンを指定 してい するオプションが追加 ついか された[ 68] 。
2021年 ねん 10月 がつ 4日 にち
Clang 13.0.0 リリース[ 69] 。
2022年 ねん 3月 がつ 25日 にち
Clang 14.0.0 リリース[ 70] 。
2022年 ねん 9月 がつ 6日 にち
Clang 15.0.0 リリース[ 71] 。
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