使用 Clang 从 Linux 交叉编译到 Windows

Question

我正在尝试使用 Clang 将 C 应用程序从 Linux（64 位）交叉编译到 Windows（64 位）。 我阅读了关于 cross-compilation的页面，这并没有太大帮助。

作为一个简单的测试，我在test.c有以下代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
        puts("hello world");
        return 0;
}

到目前为止，我最好的猜测是clang -o test -target x86_64-win64-?ABI? test.c clang -o test -target x86_64-win64-?ABI? test.c 。 但是，我不知道 ABI Windows 64 位使用什么。 当我使用目标三元组x86_64-win64-abcdefg运行 clang 时，它似乎编译得很好——也就是说，它没有错误地完成并产生了一些有点有效的二进制文件。 这没有任何意义，考虑到abcdefg绝对不是有效的 ABI。 生成的二进制文件对于这样一个小程序来说太大了，Windows 似乎认为它是一个 16 位程序 (???)。 反汇编它会显示对“linux”和“gnu”的引用，所以看起来 Clang 甚至没有尝试为 Windows 编译。

定位 win32 ( x86_64-win32-???ABI??? ) 会导致以下错误消息：

test.c:1:10: fatal error: 'stdio.h' file not found
#include <stdio.h>
         ^
1 error generated.

这个错误，如果我没记错的话，是因为它不知道去哪里寻找系统文件。 我假设 Clang 确实在某处存储了 Windows 头文件，因为它声称能够交叉编译； 但是哪里？ 如果没有，有什么地方可以下载吗？

是否有所有架构、系统和 ABI 的 Clang 支持的列表？ 交叉编译页面上的列表并不全面。

该页面还建议使用-mcpu=... ，但警告表明已过时。 相反，正如警告所建议的那样，我尝试了-mtune=x86_64 。 这似乎没有效果。 考虑到架构是在目标三元组中指定的，这是否有必要？

我看过一些文献表明我需要lld ，LLVM 的实验链接器。 是这种情况吗？ 我在编译 lld 时遇到了一些问题，如果可能的话，我想避免它。

Answer 1

我已经在我的Windows 10机器上安装了mobaxterm。 有一个免费版本。 它提供了一个xserver。 它包含cygwin的安装，您可以启动本地终端。 你只需输入：apt-get install clang和clang就可以编译并找到stdio.h而不会抱怨。

但是如果你打算不在mobaxterm / cygwin上运行生成的可执行文件，而是在windows本身内运行，你需要用mingwin编译。

Answer 2

使用 clang 开发 Window 二进制文件的最佳选择是 Mingw-w64，因为您需要的不仅仅是一个编译器来为另一个系统编译。 您还需要该系统的链接器以及要链接的库，因此基本上您需要一个适用于您目标平台的 SDK，而 Mingw-w64 随附了您需要的一切。

https://www.mingw-w64.org/downloads/

可以安装在Linux系统或macOS系统上交叉编译，也可以直接安装在Windows系统上进行本地编译，不需要像Visual Studio（VS）的SDK之类的东西。 实际上，无论您使用什么系统来构建 Mingw-w64，都应该使用任何安装的 Mingw-w64 编译相同的代码。

请注意，Mingw 不会在 Windows 上为您提供 POSIX API。 您将拥有每个平台都必须支持的标准 C/C++ API，而对于其他一切，您必须像使用 VS 开发软件时一样使用本机 Windows API。 由于不是每个人都理解我刚才所说的，这里有一个例子：

您可以使用fopen()打开文件，因为这是每个平台都支持的标准 C API 函数。 但是您不能使用open()打开文件，因为它是在unistd.h定义的 POSIX 函数，并且此头文件在 Windows 上并不存在（除非您安装了一个甚至不适用于所有 Windows 的 POSIX 子系统。版本）。

在 Windows 中，您有windows.h ，您可以使用函数CreateFile()代替fopen() ，尽管它的名称并不总是创建文件，但它也可以打开现有文件进行读取，然后您将获得一个HANDLE完成后，您需要传递给CloseHandle() （类似于 UNIX 系统上的close() ）。

如果您想在 Windows 上获得类似 POSIX 的 API，而无需用户安装一个，这样您就可以在 Windows 和 Linux 项目之间共享相同的代码，则确实存在相应的包装器，但这与您正在使用的编译器或 SDK。 这些只是您喜欢的 Windows 库，它们在 Windows API 之上实现了一部分 POSIX API； 有时会有警告。 它与 Wine 相反，Wine 在 POSIX 和其他本机系统 API 之上实现了大部分 Windows API。

所以你看，使移植 C/C++ 代码变得困难的不是语言本身，而是作为代码和它下面的系统之间的层的库，因为它们因系统而异，甚至在 POSIX 或类 POSIX 系统之间也是如此. Linux、FreeBSD 和 macOS 之间存在根本差异，尽管它们也共享许多相同的 API。 如果你想在构建后测试你的 Windows 二进制文件，你要么需要一个真正的 Windows 环境来这样做，或者至少需要一个像 Wine 提供的模拟环境。

Answer 3

这个问题有点老了，但我希望这个答案能帮助别人。

假设，您需要的是一个在 Linux 上运行但使用 Visual Studio 提供的头文件和库构建 Windows 可执行文件的交叉编译器。 您提供的链接会将您重定向到此页面，该页面会告诉您如何生成一个。 假设，您可以像这样构建 LLVM 版本 7：

cmake -G Ninja -H. -B../_bin \
    -DLLVM_ENABLE_PROJECTS="llvm;clang;lld" \
    -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/opt/llvm-win32 \
    -DLLVM_TARGETS_TO_BUILD=X86 \
    -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
    -DCLANG_TABLEGEN=/mnt/data/projects/llvm-org/dl/clang-tblgen-7 \
    -DLLVM_TABLEGEN=/mnt/data/projects/llvm-org/dl/llvm-tblgen-7 \
    -DLLVM_DEFAULT_TARGET_TRIPLE=i686-windows-msvc \
    -DLLVM_TARGET_ARCH=i686 \
    -DLLVM_TARGETS_TO_BUILD=X86 \

您可能需要调整clang/lib/Driver/ToolChains/MSVC.cpp源文件，以便将外壳分隔符从; to :因为在 Unix shell 上，冒号用于分隔变量中的多个路径。

还有一件事。 LLD 默认为 COFF 格式的 Windows 7。 如果您想为较旧的 Windows 编译，您可以静态或创造性地修改lld/COFF/Config.h Configuration::MajorOSVersion和Configuration::MinorOSVersion 。 检查Windows 版本以获取您喜欢支持的正确版本。 也许，环境变量OS_VER可以携带此信息。

但即便如此，这也只是第一步。 您仍然需要在某处安装 Visual Studio。 这是 LLVM/clang 甚至会寻找像stdio.h或libcmt.lib这样的基本头文件的libcmt.lib 。 假设，如果您在某处安装了 Visual Studio 6 或更高版本，则可以使用它。 只需确保将所有文件和目录重命名为小写（再次，因为 Linux）。

之后，触发编译器很简单。 就像是：

export VCINSTALLDIR=/mnt/data/projects/VC98
__inc="${VCINSTALLDIR}/include"
__inc="${__inc}:${VCINSTALLDIR}/atl/include"
__inc="${__inc}:${VCINSTALLDIR}/mfc/include"
export INCLUDE=${__inc}

__lib="${VCINSTALLDIR}/lib"
__lib="${__lib}:${VCINSTALLDIR}/mfc/lib"
export LIB="${__lib}"

export OS_VER="4.10" # Windows 98

exec /opt/win32/bin/clang \
    -fms-compatibility \
    -fms-extensions \
    -fmsc-version=1200 \
    -fuse-ld=lld \
    $*

在shell脚本中就可以了。 LLVM 支持INCLUDE和LIB变量。 将其另存为i686-windows-msvc6-cc ，您就可以开始使用了。 假设，您现在可以在测试源上调用编译器，例如：

i686-windows-msvc6-cc -o test.exe test.c

然后，重新启动到 Windows 或加载您的 VM 并执行test.exe 。

请注意，这都是假设性的，因为 MSVC 条款和条件不允许您像这样玩弄他们的 SDK。 这也可能是为什么没有人分发这样的交叉编译器的原因。 当然，您可以出于教育目的假设性地尝试此操作。 您最好的选择是使用 MinGW 生成的那个，而不是像Mecki建议的那样。