编译器/工具链环境：GCC vs LLVM/Clang,MSVCRT vs UCRT

在MSYS2中，mingw64、ucrt64和clang64代表不同的工具链：

1. mingw64: 基于GCC的编译器，支持Win32和Win64应用程序的开发。使用mingw-w64工具链，通常生成与Windows ABI兼容的程序。

2. ucrt64: 基于GCC的工具链，但专门针对Windows的“Universal C Runtime” (UCRT)。它可以在Windows 10及以上版本中提供更好的兼容性和功能。

3. clang64: 使用Clang编译器的工具链，支持C/C++编程，与GCC兼容但具有不同的特性和优化选项。

总体上，这些工具链可以生成不同的二进制文件，适用于不同的兼容性需求和编译器偏好。

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两种编译器/工具链环境：GCC 和 LLVM/Clang。以下是对这些环境的详细解读：

GCC（GNU Compiler Collection）环境

• 广泛测试和使用：GCC 是一个成熟的编译器，经过广泛的测试和使用，稳定性高。
• Fortran 支持：GCC 提供了对 Fortran 语言的支持，这对于需要编译 Fortran 代码的项目尤其重要。
• Clang 与 GCC 的兼容：虽然在 MINGW（Minimalist GNU for Windows）环境中也可以使用 Clang，但此时 Clang 依然使用 GNU 链接器和 GNU C++ 库。Clang 在这些环境中有时会被用来编译软件包，特别是当上游项目更倾向于使用 Clang 时。

LLVM/Clang 环境

• 工具链：LLVM/Clang 环境使用 LLVM 工具链，包括 LLD 作为链接器，LIBC++ 作为 C++ 标准库。这个环境不依赖于 GNU 工具链。
• ASAN 支持：Clang 提供 AddressSanitizer (ASAN) 支持，这是一个用于检测内存错误的工具，有助于提高程序的安全性。
• TLS 支持：Clang 环境原生支持线程局部存储（TLS），这对于多线程编程非常重要。
• LLD 性能：LLD（LLVM 链接器）比 LD（GNU 链接器）速度更快，但可能不支持 LD 的所有功能。LLD 提供了更快的链接速度，但在某些特性上可能有所欠缺。
• 工具功能差异：某些 LLVM 工具的功能可能与等效的 GNU 工具不完全一致，即它们的功能不对等。
• ARM64/AArch64 支持：LLVM/Clang 环境支持 ARM64/AArch64 架构，特别是在 Windows 10 上，这是对现代架构的支持。

总结

• GCC 环境 是成熟的、功能丰富的工具链，适合需要 Fortran 支持或与 GNU 工具链兼容的项目。
• LLVM/Clang 环境 提供了更快的链接速度和现代功能支持，如 ASAN 和 TLS，但可能在某些特性上不如 GNU 工具完整。它对 ARM64/AArch64 架构的支持使其在现代硬件和操作系统上表现良好。

选择使用 GCC 还是 LLVM/Clang，通常取决于项目的具体需求、功能要求以及对性能的关注。

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Microsoft Windows 上的两个 C 标准库变体：MSVCRT 和 UCRT。下面是详细解读：

MSVCRT (Microsoft Visual C++ Runtime)

• 默认提供: MSVCRT 是所有 Microsoft Windows 版本中默认提供的 C 运行时库。
• 兼容性问题: 由于向后兼容性问题，MSVCRT 比较旧，不支持 C99 标准。比如，它的 printf() 函数家族不完全符合 C99 标准。
• UTF-8 支持: MSVCRT 不支持 UTF-8 区域设置。
• 二进制兼容性: 用 MSVCRT 编译的二进制文件不应与 UCRT 编译的二进制文件混合使用。原因在于这两个运行时库的内部结构和数据类型不同。具体来说，目标文件或静态库不应混合使用。不同 CRT 编译的 DLL 可以混合使用，只要它们不跨 DLL 边界共享 CRT 对象（如 FILE*）。同样的规则适用于 MSVC 编译的二进制文件，因为 MSVC 默认使用 UCRT（如果没有更改）。

UCRT (Universal C Runtime)

• 更新版本: UCRT 是一个更新的 C 运行时库版本，默认由 Microsoft Visual Studio 使用。
• 兼容性: UCRT 提供了更好的与 MSVC 的兼容性，无论是在构建时还是运行时。
• 操作系统包含: 从 Windows 10 或更高版本以及 Windows Server 2016 或更高版本开始，UCRT 是操作系统的一部分。对于旧版 Windows，你需要明确提供 UCRT 或依赖用户已经安装了它。有关详细信息，请参考 UCRT 部署。

总结

• MSVCRT 是较旧的 C 运行时库，具有一些兼容性和功能限制，适用于所有 Windows 版本，但在与现代代码和工具兼容性方面存在问题。
• UCRT 是更现代的 C 运行时库，提供更好的功能支持和与 Microsoft Visual Studio 的兼容性，在较新的 Windows 版本中内置，旧版 Windows 需要手动安装。

在开发和编译程序时，选择合适的 C 运行时库对兼容性和功能支持至关重要。