Clang と GCC の主な相違点

Clang と GCC は大部分で互換性がありますが、ここでは異なる部分を解説します。細かい所まで含めると膨大になるので、ここでは SOLID プロジェクトで実際に問題になったものだけを記載しています。

  • コンパイラドライバ

GCC は、コンパイラドライバである gcc.exe や g++.exe が渡されたオプションを解析し、実際のコンパイラ cc1.exe(C)や cc1plus.exe(C++)、アセンブラ(Binutils の as.exe)、リンカ(Binutils の ld.exe)に応じた形に変換して呼び出すという構造になっています。

一方 Clang コンパイラはオプションによって、単一の exe(C の場合は clang.exe、C++ の場合は clang++.exe)がコンパイラドライバ、コンパイラ、アセンブラの役割を果たすという構造になっています。また、SOLID ツールチェーンの設定では、リンク時には gcc.exe あるいは g++.exe を呼び出してリンクを行います。そのため、リンク時に、GCC がサポートしないオプションを渡すとエラーになる場合があります。

  • 文字コード

    GCC は -finput-charset/-fexec-charset で cp932(Shift_JIS) 等を指定し、ソースコードやアセンブラ出力の文字コードをデフォルトの UTF-8 から変更できますが、Clang は常に UTF-8 のみとなります。

  • pragma, attribute 拡張機能

    pragma や attribute は基本的にそれぞれのコンパイラに固有のものとなります。できるだけ使用しないようにしてください。特に #pragma GCC ... の形式のプラグマは GCC のみ、 #pragma clang ... の形式のプラグマは Clang のみとなります。

    • よく使われる例

      • GCC で、最適化オフの範囲指定 #pragma GCC optimize("O0") は、 Clang では #pragma clang optimize off となります。

        Clang(6.0.0 時点)は __attribute__((optimize("O3")))#pragma clang optimize ("-O3") のような、関数単位や範囲指定の最適化指定はできません。 ( #pragma clang optimize XXX では、最適化の onoff の指定のみ可能です。 on を指定した場合でも、最適化オプションが指定されていない場合は、最適化は行われません。)

  • mthumb-interwork オプション

    このオプションは Clang には存在しないので、Clang にパッチを当て、無視するようにしています。Clang では常に ARM/Thumb interworking が有効なコードが生成されます。

  • marm オプション

    Clang にこのオプションを渡すと、内部で -mno-thumb と解釈されます。SOLID ツールチェーンの Clang は GCC をリンカとして使用しているため、GCC が未サポートの -mno-thumb オプションが GCC に渡されてしまうとリンクエラーになるため、Clang にパッチを当て、無視するようにしています。そのため Clang では、デフォルトで -mthumb を指定しておいて、ARM でコンパイルしなければいけないファイルのみ -marm を付けるということはできなくなっています。その場合は -mno-thumb を指定してください。(s002 以降)

  • specs ファイル

    GCC は specs ファイルにより、コンパイラのデフォルト設定を変更可能ですが、Clang には specs ファイル機能が存在しないので -specs オプションは無視されます。

  • arm-*-eabi ターゲット時の enum サイズの仕様

    GCC は arm-*-eabi ターゲット時は aapcs ABI となり、enum が取り得る値の範囲に応じた可変長バイトとなりますが、Clang は固定長(4 もしくは 8 バイト)です。これは Linux(arm-*-gnueabi* ターゲット)の aapcs-linux ABI と同等の設定になっています。SOLID ではわかりやすさや互換性等を考慮し、Clang の方に合わせた設定となっています。(s002 以降)