macOS使用源碼build的clang無法編譯c/cpp的問題: fatal error: 'stdio.h' file not found

使用macOS自帶的c編譯器(clang)編譯c程序

1. macOS自帶的c編譯器工具鏈是LLVM/Clang並非gcc，如果對/usr/bin/gcc和/usr/bin/clang進行ls -l會發現兩者大小是一樣的，其實是因為gcc在最新的macOS(13+)下只是clang的別名而已。
2. 使用系統自帶的clang需要先裝sdk，說白了就是裝xcode，並且xcode-select --install

c/cpp頭文件在哪？

1. 如果在官網上下載特定的llvm/clang源碼版本自行編譯使用，編譯出來的clang是編譯不了正常的c程序的，會出現fatal error: 'stdio.h' file not found之類的問題。
2. 一般來說看到這樣的報錯意識到頭文件找不到，那頭文件在哪呢？是不是和普通的Linux發行版一樣在/usr/include下呢？
3. 通過自帶的clang可以查看這個能正常編譯的編譯器在編譯和鏈接時在哪尋找頭文件（diff testing的思想），通過命令行clang -x c -E - -v < /dev/null查看
   • -x c, 將輸入看成c語言文件，舉一反三-x c++則把輸入看成c++對待
   • -E, 只運行預處理（什么是預處理？直觀來說把頭文件、宏展開）
   • -, 單一橫線表示把內容輸出到stdout（標准輸出）
   • </dev/null, unix的特殊文件，表示無底洞，在這里作為一個輸入
4. 通過查看系統的clang和自己編譯的特定版本的clang會發現差異
   • 留意ignoring nonexistent directory的信息
   • 結論就是c/cpp庫的標准頭文件並不在/usr/include
   • 有人說在/usr/local/include下，也不對，因為ls /usr/local/include | grep stdio會發現根本沒有想要的文件
5. 實際上頭文件在sdk中，這就是為什么需要先xcode-select --install
   • 留意剛才#include <...> search starts here:下的信息

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或者正常情況下，常見的Linux發行版和macOS在裝gcc/clang的時候會裝上一個名為cpp(The C Preprocessor)
那么這個命令也可以查看：cpp -v /dev/null -o /dev/null

• -v, 顯示編譯器調用的程序
• /dev/null, 特殊的unix文件，可以理解成空文件、黑洞文件

所以如果使用源碼編譯出來的clang去編譯c程序，應該怎么解決頭文件問題？

1. 加上選項：-isysroot `xcrun --show-sdk-path`
   • 如：/path/to/your/clang -isysroot `xcrun --show-sdk-path` hello.c -o hello
   • 單獨運行xcrun --show-sdk-path會發現輸出一條路徑，而且一看就能猜出是sdk的路徑（前提是你用xcode-select --install裝了）

c++同理，在此不贅述

靈感來源: http://lists.llvm.org/pipermail/llvm-dev/2016-July/102044.html

部分來源: https://blog.csdn.net/BjarneCpp/article/details/76135980