Ubuntu系统下通过Clang编译器编写Objective-C

转自：https://blog.csdn.net/zenny_chen/article/details/52507022

Objective-C作为Apple的first-class编程语言，在很长一段时间内都得到大量开发者的追捧。其中，Objective-C对C语言的完全兼容、灵活性以及OOP特性，使得它成为一门十分优秀，且平衡度很高的编程语言。在我所有用过的编程语言中，Objective-C是最最适合用于开发驱动以及应用层程序的编程语言，它比C++轻便地多，但功能上又比C++更强；而在完美兼容C语言的基础上增加了教科书般的OOP特性！其中，消息机制是其灵魂。

 

为了能够在其他平台上较好地使用现代化的Objective-C，我这里推荐使用LLVM Clang编译工具链。另外，以下描述的安装过程是在Ubuntu16.04下进行的，而更早版本的Ubuntu系统也差不多可按照以下操作步骤完成安装和编译使用。

我们装好Ubuntu系统之后，GCC及其相关运行时库就已经默认安装在系统中了。为了保证我们当前用使用最新的Objective-C编译器以及Foundation库，我们按照以下步骤先安装gobjc以及GNUStep库：

1、sudo apt-get install gobjc

2、sudo apt-get install gnustep

3、sudo apt-get install gnustep-devel

这样我们把Objective-C的GCC编译器以及GNUStep运行时库都安装好了。

下面我们开始下载并安装最新release的LLVM Clang：

1、sudo apt-get install llvm

2、sudo apt-get install clang

完成这些安装之后，我们可以把Clang中Apple所给予的Blocks语法相关的运行时库以及Apple开源的Grand Central Dispatch库给装上。

1、sudo apt-get install libblocksruntime-dev

2、sudo apt-get install libdispatch-dev

这样，编译器以及必要的运行时库的安装都结束了。使用Ubuntu系统的一大好处就是安装一些常规工具非常便利，只需要一个sudo apt-get install就能搞定。所以它比较适合非深度Linux用户进行开发使用。

 

在编译之前，我们进入 /usr/share/GNUstep/Makefiles 目录，来对编译环境进行设置。我们直接在控制台执行：

sudo bash /usr/share/GNUstep/Makefiles/GNUstep.sh

即可完成环境配置。

 

由于Objective-C所依赖的编译选项以及运行时库比较多。所以我这里建议各位做一个makefile或是像我在下面描述的写一个shell文件，把需要的编译命令选项放进去。这样我们后面要编译源文件时就会方便很多。

我们首先通过执行以下命令来观察Objective-C编译时所需要的编译选项：

gnustep-config --objc-flags

然后我们把输出的内容先复制到shell文件中保存好。再执行以下命令查看Objective-C连接时所需要的加载选项：

gnustep-config --objc-libs

然后我们把加载选项复制黏贴到我们的shell文件中。

 

下面我们可以创建一个main.m源文件进行测试：

 

[objc] view plain copy
 
  1. #include <dispatch/dispatch.h>  
  2. #include <Block.h>  
  3. #include <stdio.h>  
  4. #include <stdbool.h>  
  5.   
  6. #import <Foundation/Foundation.h>  
  7.   
  8.   
  9. static int (^BlockTest(void))(int)  
  10. {  
  11.     __block int a = 10;  
  12.   
  13.     int (^block)(int) = ^int(int i) {  
  14.             a += i;  
  15.             return a;  
  16.         };  
  17.   
  18.     block(100);  
  19.   
  20.     printf("The value is: %d\n", a);  
  21.   
  22.     return Block_copy(block);  
  23. }  
  24.   
  25. @interface DummyObject: NSObject  
  26.   
  27. @end  
  28.   
  29. @implementation DummyObject  
  30.   
  31. - (void)dealloc  
  32. {  
  33.     NSLog(@"DummyObject deallocated!");  
  34.     [super dealloc];  
  35. }  
  36.   
  37. @end  
  38.   
  39. @interface MyObject: NSObject  
  40. {  
  41. @private  
  42.   
  43.     /**  
  44.      * 在GNUStep库以及Clang编译器环境下，Block不能作为一个Objective-C对象。 
  45.      * 因此这里只能将myBlock作为私有成员，而不能将它设置为property， 
  46.      * 然后在实现中设置其相关的getter与setter方法。 
  47.     */  
  48.     void (^myBlock)(void);  
  49.   
  50.     /**  
  51.      * 在Clang编译器中，property尚未能自动生成与其同名的私有成员， 
  52.      * 因此必须在类的私有域中进行显式声明。 
  53.      * 此外，对于Clang编译器，对成员对象的声明只能放在类的声明中， 
  54.      * 而不能放在实现中。 
  55.     */  
  56.     NSString *string;  
  57.   
  58.     DummyObject *dummyObject;  
  59. }  
  60.   
  61. @property (nonatomic, retain) NSString *string;  
  62.   
  63. /** 此property用于测试使用setter方法是否能够回收成员对象 */  
  64. @property (nonatomic, retain) DummyObject *dummyObject;  
  65.   
  66. @end  
  67.   
  68. @implementation MyObject  
  69.   
  70. @synthesize string, dummyObject;  
  71.   
  72. /** myBlock的setter方法 */  
  73. - (void)setMyBlock:(void(^)(void))block  
  74. {  
  75.     if(myBlock != NULL)  
  76.     {  
  77.         Block_release(myBlock);  
  78.         myBlock = NULL;  
  79.     }  
  80.     if(block != NULL)  
  81.         myBlock = Block_copy(block);  
  82. }  
  83.   
  84. /** myBlock的getter方法 */  
  85. - (void(^)(void))myBlock  
  86. {  
  87.     return myBlock;  
  88. }  
  89.   
  90. - (instancetype)init  
  91. {  
  92.     self = [super init];  
  93.   
  94.     NSLog(@"MyObject initialized!");  
  95.   
  96.     return self;  
  97. }  
  98.   
  99. - (void)dealloc  
  100. {  
  101.     // 这里使用属性的setter方法进行回收成员对象  
  102.     self.myBlock = NULL;  
  103.     self.string = nil;  
  104.     self.dummyObject = nil;  
  105.   
  106.     NSLog(@"MyObject deallocated!");  
  107.   
  108.     [super dealloc];  
  109. }  
  110.   
  111. @end  
  112.   
  113. static void MyTest(void)  
  114. {  
  115.     // 测试Block语法特性  
  116.     int (^block)(int) = BlockTest();  
  117.   
  118.     dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^void(void){  
  119.         puts("Hello, world!");  
  120.   
  121.         int a = block(50);  
  122.         printf("a = %d\n", a);  
  123.     });  
  124.   
  125.     Block_release(block);  
  126.   
  127.     // 测试数组字面量以及下标索引语法  
  128.     NSArray *array = @[@10, @20, @"Hello, world"];  
  129.     // Clang编译器中不能直接使用数组下标语法，诸如：NSNumber *m = array[0];  
  130.     NSNumber *m = [array objectAtIndexedSubscript:0];  
  131.     NSNumber *n = [array objectAtIndex:1];  
  132.     NSLog(@"The sum is: %d, and the string is: %@", m.intValue + n.intValue, [array objectAtIndex:2]);  
  133.   
  134.     // 测试Objective-C对象以及其属性  
  135.     DummyObject *dummyObj = [DummyObject new];  
  136.   
  137.     MyObject *obj = [MyObject new];  
  138.     obj.myBlock = ^void(void){  
  139.         NSLog(@"The array size is: %tu", [array count]);  
  140.     };  
  141.     obj.string = @"This is my object!";  
  142.     obj.dummyObject = dummyObj;  
  143.     [dummyObj release];  
  144.   
  145.     dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);  
  146.   
  147.     dispatch_sync(queue, ^void(void) {  
  148.         obj.myBlock();  
  149.         NSLog(@"obj string: %@", obj.string);  
  150.     });  
  151.   
  152.     [obj release];  
  153. }  
  154.   
  155. int main(void)  
  156. {  
  157.     @autoreleasepool {  
  158.   
  159.         MyTest();  
  160.   
  161.         NSLog(@"Program complete!");  
  162.     }  
  163. }  



 

 

完了之后，我下面展示一下我自己整理好的build.sh编译shell文件：

 

[delphi] view plain copy
 
  1. clang main.m -std=gnu11 -fblocks -lBlocksRuntime -ldispatch -lgnustep-base -MMD -MP -DGNUSTEP -DGNUSTEP_BASE_LIBRARY=1 -DGNU_GUI_LIBRARY=1 -DGNU_RUNTIME=1 -DGNUSTEP_BASE_LIBRARY=1 -fno-strict-aliasing -pthread -fPIC -Wall -DGSWARN -DGSDIAGNOSE -Wno-import -O2 -fgnu-runtime -fconstant-string-class=NSConstantString -I. -I/home/zenny-chen/GNUstep/Library/Headers -I/usr/local/include/GNUstep -I/usr/include/GNUstep -I/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/include/    -rdynamic -fgnu-runtime -L/home/zenny-chen/GNUstep/Library/Libraries -L/usr/local/lib -L/usr/lib -lobjc -lm -o test  


上述build.sh文件中，我们使用-std=gnu11命令表示将当前的Objective-C以及C语言标准设置为符合GNU11标准语法的，即C11标准加Clang GNU扩展。如果我们不用GNU语法扩展，我们就无法使用Blocks语法。-fblocks使得Clang编译器能解析Blocks语法，并生成相应运行时代吗。在上述命令选项中，我把所有有关异常运行时库的命令全都删除了，因为我们不需要使用Objective-C的异常运行时库。此外，我把-g命令也去掉了，因为我们也不需要对该程序进行调试。

 

 

我们在运行build.sh的时候会发现，Clang编译器会报一个很乌龙的错误——在GSVersionMacros.h中无法找到<objc/blocks_runtime.h>。我们在/usr目录下搜索一下objc目录所在位置（在我的系统环境下，目录位置为：/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/include/），然后我们在桌面或其他用户目录下创建一个blocks_runtime.h头文件，输入以下内容后用sudo拷贝到该obj目录下。该头文件内容非常简单：

 

[ruby] view plain copy
 
  1. #pragma once  
  2.   
  3. #ifdef __cplusplus  
  4. extern "C" {  
  5. #endif  
  6.   
  7.   
  8. void *_Block_copy(const void *) __attribute__((weak));  
  9. void _Block_release(const void *) __attribute__((weak));  
  10.   
  11. #ifdef __cplusplus  
  12. }  
  13. #endif  


然后我们再次构建的时候会发生更无语的错误——GSBlocks头文件中对_Blocks_copy以及_Blocks_release的声明与Block.h中的冲突。我们找到GSBlocks头文件，打开发现，原来里面声明的_Blocks_copy与_Blocks_release的形参类型是void*，而Block.h里声明的则是const void*……无奈之下，我们修改一下这个源文件，将其参数类型改为const void*就大功告成了。

 

我们成功编译构建之后会发现两个与ARC相关的警告，这些都不用理睬。

 

最后要说明的是，在Clang 3.8编译器中，Objective-C能支持@autoreleasepool、复合字面量、instancetype等高级语法特性；但还不支持property自动综合，甚至不能在类的category以及implementation中声明成员对象。另外也不支持字典、数组的下标索引语法，尽管GNUStep库中已经引入了以下四个方法：

- (void)setObject:(id)object forKeyedSubscript:(id < NSCopying >)aKey;
- (id)objectForKeyedSubscript:(id)key;


- (void)setObject:(id)anObject atIndexedSubscript:(NSUInteger)index;
- (id)objectAtIndexedSubscript:(NSUInteger)index;

上面两个用于NSMutableDictionary，下面两个用于NSMutableArray。但是在语法层面上还不支持下标索引方式，所以在代码示例中用了[array objectAtIndex:0]这种形式，而不是十分简洁的array[0]。

但总的来说，LLVM Clang 3.8还是非常不错的，值得一用！

posted @ 2018-03-30 10:27  wywdahai  阅读(485)  评论(0)  编辑  收藏  举报