macOS使用源码build的clang无法编译c/cpp的问题: fatal error: 'stdio.h' file not found

使用macOS自带的c编译器(clang)编译c程序

1. macOS自带的c编译器工具链是LLVM/Clang并非gcc，如果对/usr/bin/gcc和/usr/bin/clang进行ls -l会发现两者大小是一样的，其实是因为gcc在最新的macOS(13+)下只是clang的别名而已。
2. 使用系统自带的clang需要先装sdk，说白了就是装xcode，并且xcode-select --install

c/cpp头文件在哪？

1. 如果在官网上下载特定的llvm/clang源码版本自行编译使用，编译出来的clang是编译不了正常的c程序的，会出现fatal error: 'stdio.h' file not found之类的问题。
2. 一般来说看到这样的报错意识到头文件找不到，那头文件在哪呢？是不是和普通的Linux发行版一样在/usr/include下呢？
3. 通过自带的clang可以查看这个能正常编译的编译器在编译和链接时在哪寻找头文件（diff testing的思想），通过命令行clang -x c -E - -v < /dev/null查看
   • -x c, 将输入看成c语言文件，举一反三-x c++则把输入看成c++对待
   • -E, 只运行预处理（什么是预处理？直观来说把头文件、宏展开）
   • -, 单一横线表示把内容输出到stdout（标准输出）
   • </dev/null, unix的特殊文件，表示无底洞，在这里作为一个输入
4. 通过查看系统的clang和自己编译的特定版本的clang会发现差异
   • 留意ignoring nonexistent directory的信息
   • 结论就是c/cpp库的标准头文件并不在/usr/include
   • 有人说在/usr/local/include下，也不对，因为ls /usr/local/include | grep stdio会发现根本没有想要的文件
5. 实际上头文件在sdk中，这就是为什么需要先xcode-select --install
   • 留意刚才#include <...> search starts here:下的信息

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或者正常情况下，常见的Linux发行版和macOS在装gcc/clang的时候会装上一个名为cpp(The C Preprocessor)
那么这个命令也可以查看：cpp -v /dev/null -o /dev/null

• -v, 显示编译器调用的程序
• /dev/null, 特殊的unix文件，可以理解成空文件、黑洞文件

所以如果使用源码编译出来的clang去编译c程序，应该怎么解决头文件问题？

1. 加上选项：-isysroot `xcrun --show-sdk-path`
   • 如：/path/to/your/clang -isysroot `xcrun --show-sdk-path` hello.c -o hello
   • 单独运行xcrun --show-sdk-path会发现输出一条路径，而且一看就能猜出是sdk的路径（前提是你用xcode-select --install装了）

c++同理，在此不赘述

灵感来源: http://lists.llvm.org/pipermail/llvm-dev/2016-July/102044.html

部分来源: https://blog.csdn.net/BjarneCpp/article/details/76135980