Part 01、了解Clang   

眾所周知，編譯器一般分為前端和后端，編譯器前端主要負(fù)責(zé)預(yù)處理、詞法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)法檢查、生成中間代碼等與底層計(jì)算機(jī)架構(gòu)無(wú)關(guān)的工作。

后端以中間代碼為輸入，首先進(jìn)行架構(gòu)無(wú)關(guān)的代碼優(yōu)化，之后針對(duì)不同的機(jī)器架構(gòu)生成不同的機(jī)器碼，進(jìn)行匯編鏈接。

Clang在iOS代碼編譯中主要用于C/C++、Objective-C的前端編譯工作，Clang屬于llvm編譯鏈的一部分，是llvm的前端編譯器。我們可以通過(guò)Clang開放出來(lái)的API接口對(duì)源碼進(jìn)行自定義處理，如靜態(tài)代碼檢查、編譯流程控制、代碼查找提示補(bǔ)全等功能。Clang工具針對(duì)的對(duì)象正是AST——語(yǔ)法分析的結(jié)果，抽象語(yǔ)法樹（abstract syntax tree）。

一個(gè)AST的簡(jiǎn)單例子：

Clang工具可以遍歷讀取AST上的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并對(duì)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的代碼進(jìn)行查詢、修改操作。Clang插件更能夠直接集成進(jìn)iOS的編譯流程中，控制輸出自定義的編譯告警、錯(cuò)誤，控制編譯流程。

Part 02、Clang工具的選擇  

Clang大體包含三種不同的工具，libClang、Clang插件和libTooling。Clang插件和libTooling代碼類似，關(guān)于AST的所有信息都通過(guò)ASTContext上下文返回，并且對(duì)AST有完全的控制權(quán)。而libClang不同，它通過(guò)封裝好的穩(wěn)定高層C API進(jìn)行訪問，利用Cursor和Token遞歸遍歷，不能對(duì)AST進(jìn)行完全控制。三者的優(yōu)缺點(diǎn)如下：

1. libClanglibClang是針對(duì)Clang的穩(wěn)定高層C語(yǔ)言封裝，當(dāng)你無(wú)需對(duì)AST進(jìn)行完全控制時(shí)，libClang是使用最簡(jiǎn)單最合適的工具，應(yīng)該首先考慮使用。其次，它只能作為獨(dú)立工具使用，不能嵌入當(dāng)前項(xiàng)目的編譯流程。

• 優(yōu)點(diǎn)：可以使用XCode或Python進(jìn)行集成開發(fā)，擁有穩(wěn)定的高層API，使用簡(jiǎn)單；
• 缺點(diǎn)：不能全量控制AST，不能嵌入編譯流程。

2. Clang插件Clang插件允許在代碼的編譯流程中額外插入一些操作，比如在編譯的過(guò)程中打印特殊字符或者警告，甚至中斷編譯。

• 優(yōu)點(diǎn)：能夠嵌入編譯流程開啟或中斷編譯，打印自定義告警和錯(cuò)誤，并對(duì)AST進(jìn)行全量控制；
• 缺點(diǎn)：代碼編寫復(fù)雜，集成Clang插件會(huì)降低原本的編譯速度。?

3. libToolinglibTooling是一個(gè)基于C的用于編寫?yīng)毩⒐ぞ叩腃lang工具，這點(diǎn)類似于libClang，但是它只能用C編寫并且功能更強(qiáng)大，對(duì)AST能夠全量控制。

• 優(yōu)點(diǎn)：對(duì)工程文件全量的處理，對(duì)AST的全量控制；
• 缺點(diǎn)：不能嵌入編譯流程，對(duì)Clang的升級(jí)較為敏感，API不穩(wěn)定。

這三個(gè)工具，從上到下，兼容性越來(lái)越差，對(duì)Clang升級(jí)變化越來(lái)越敏感，使用越來(lái)越復(fù)雜，但是功能越來(lái)越強(qiáng)大。

Part 03、Clang的具體應(yīng)用 

在和家親中Clang的應(yīng)用正在初步展開，我們使用libClang遍歷項(xiàng)目中的每一個(gè)源文件，找到項(xiàng)目中所有關(guān)于圖片名稱的字符串描述，圖片名稱往往以固定字符串的形式出現(xiàn)，從而判斷在我們的工程中，哪些圖片已經(jīng)被使用而哪些已經(jīng)沒有在用了，進(jìn)行包的大小優(yōu)化。

我們使用Clang插件對(duì)已在工程中定義的卻沒有在工程中使用的類、方法進(jìn)行告警提示。方法是：首先利用Clang插件的VisitObjCInterfaceDecl和VisitObjCMethodDecl方法找出工程中所有的類定義和方法定義，再利用VisitObjCMessageExpr和VisitObjCSelectorExpr找到所有的消息發(fā)送，在iOS中方法的調(diào)用是通過(guò)消息發(fā)送的形式進(jìn)行的，對(duì)于那些沒有在消息發(fā)送列表中出現(xiàn)的類和方法，我們認(rèn)為這些類和方法未被使用，從而直接在編譯的時(shí)候進(jìn)行告警提示。將插件在編譯器中集成即可使用。