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简介
在理解 LLVM 之前，先说下传统编译器的工作原理，基本上都是三段式的，可以分为前端、优化器和后端。
前端负责解析源代码，检查语法错误，并将其翻译为抽象的语法树；
优化器对这一中间代码进行优化，试图使代码更高效；
后端则负责将优化器优化后的中间代码转换为目标机器的代码，这一过程后端会最大化的利用目标机器的特殊指令，以提高代码的性能。
Frontend：前端
词法分析，语法分析，语义分析，生成中间代码
Optimizer：优化器
中间代码优化
Backend：后端
生成机器码
LLVM 是以 BSD 许可来开发的开源的编译器框架系统，基于 C++ 编写而成，利用虚拟技术来优化以任意程序语言编写的程序的编译时间、链接时间、运行时间以及空闲时间，最早以 C/C++ 为实现对象，对开发者保持开放，并兼容已有脚本。目前 LLVM 因其宽松的许可协议，更好的模块化、更清晰的架构，成为很多厂商或者组织的选择，已经被苹果 IOS 开发工具、Facebook、Google 等各大公司采用，像 Swift、Rust 等语言都选择了以 LLVM 为后端。
LLVM 包括了两个概念：一个广义的 LLVM 和一个狭义的 LLVM 。广义的 LLVM 指的是一个完整的 LLVM 编译器框架系统，包括了前端、优化器、后端、众多的库函数以及很多的模块；而狭义的 LLVM 则是聚焦于编译器后端功能的一系列模块和库，包括代码优化、代码生成、JIT 等。
不同的前端后端使用统一的中间代码LVM Intermediate Repressentation(LLVM IR)；
如果需要支持一种新的编程语言，那么只需要实现一个新的前端；
如果需要支持一种新的硬件设备，那么只需要实现一个新的后端；
优化阶段是一个通用的极端，它针对的是统一的LLVM IR，不论是支持新的编程语言，还是支持新的硬件设备，都不需要对优化阶段做修改；
相比之下，GCC的前端和后端没分得太开，前端后端耦合在一起，所以GCC为了支持一门新的语言或者为了支持一个新的目标平台，就变得特别困难；
LLVM现在被作为实现各种静态和运行时编译语言的通用基础结构（GCC家族，Java，.NET,Python,Ruby,Scheme,Haskell,D等)
与Clang关系
一、结构图
对应到这个图中，可以非常明确的找出它们的关系。整体的编译器架构就是 LLVM 架构；Clang 大致可以对应到编译器的前端，主要处理一些和具体机器无关的针对语言的分析操作；编译器的优化器和后端部分就是之前提到的 LLVM 后端，即狭义的 LLVM。
二、相比于GCC，Clang具有如下优点：
模块化设计：Clang采用基于库的模块化设计，设计清晰简单，容易理解，易于扩张增强；易于IDE继承及其他用途的重用；
编译速度快：在某些平台上，Clang的编译速度显著快过GCC(Debug模式下OC速度比GCC块3倍）；
占用内存小：Clang生成的AST所占用的内存是GCC的五分之一左右；
诊断信息可读性强：在编译过程中，Clang创建并保留了大量详细的元数据(metadata),有利于调试和错误报告
行者常至，为者常成！