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Ubuntu系统下通过Clang编译器编写Objective-C

发布时间:2016-09-12 09:23:08来源:linux网站作者:zenny_chen
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:
#include <dispatch/dispatch.h>  
#include <Block.h>  
#include <stdio.h>
#import <Foundation/Foundation.h>
static int (^BlockTest(void))(int)  
{  
__block int a = 10;
int (^block)(int) = ^int(int i) {  
a += i;  
return a;  
};
block(100);
printf("The value is: %d\n", a);
return Block_copy(block);  
}
int main(void)  
{  
@autoreleasepool {
int (^block)(int) = BlockTest();
dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^void(void){  
puts("Hello, world!");
int a = block(50);  
printf("a = %d\n", a);  
});
NSArray *array = @[@10, @20, @"Hello, world"];  
NSNumber *m = [array objectAtIndex:0];  
NSNumber *n = [array objectAtIndex:1];  
NSLog(@"The sum is: %d, and the string is: %@", [m intValue] + [n intValue], [array objectAtIndex:2]);
Block_release(block);
NSLog(@"Program complete!");  
}  
}
 
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:
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 -shared-libgcc -pthread -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:
#pragma once
#ifdef __cplusplus  
extern "C" {  
#endif 
void *_Block_copy(const void *) __attribute__((weak));  
void _Block_release(const void *) __attribute__((weak)); 
#ifdef __cplusplus  
}  
#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编译器中,Objective-C能支持@autoreleasepool、复合字面量等高级语法特性,但还不支持字典、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!
 
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