LLVM是Low Level Virtual Machine的简称。这个库提供了与编译器相关的支持，能够进行程序语言的编译期优化、链接优化、在线编译优化、代码生成。可以作为多种语言编译器的后台来使用。
Clang是一个C++编写的基于LLVM、发布于LLVM BSD许可证下的C／C++／Object-C／Object-C++ 编译器。
GCC：（GNU Compiler Collection）缩写，一个编程语言编译器，是GNU（自由软件理事会）的关键部分。也是GNU工具链的一部分。GCC常被认为是夸平台编译器的事实标准，特别是它的C语言编译器。GCC原本只能处理C语言。但是面对Clang的竞争，很快作出了扩展，现在已经可以处理C++，Fortran、Pascal、Object-C、Java、Ada，以及Go语言。许多操作系统，包括许多Unix系统，如Linux及BSD家族都采用GCC作为标准编译器。MacOSX也是采用这个编译器。
有了GCC在前为何还有Clang的出现？原因如下：Apple使用LLVM在不支持全部OpenGL特性的GPU（Intel低端显卡）上生成代码JIT，令程序仍然能正常运行。之后LLVM与GCC的集成过程发生了一些不快，GCC系统庞大儿笨重，而Apple大量使用的Object-C在GCC中优先级很低。此外GCC作为一个纯粹的编译系统，与IDE配合很差。加上许可证方面的要求，Apple无法使用修改版GCC而闭源。于是Apple决定从0开始写C family的前端，也就是基于LLVM的Clang了。
Clang的特性：
1、快：通过编译OSX上几乎包含了所有C头文件的carbon.h的测试，包括预处理（Pregrocess）、语法（lex）、解析（parse），语义分析（semantic Analysis），抽象语法树生成（Abstract syntax Tree）的时间,Clang是Apple GCC 4.0的2.5x快。
2、内存占用小：Clang内存占用是源码的130%，AppleGCC则超过10x。
3、诊断信息可读性强：Clang中错误的语法不但有源码提示，还会在错误的调用和相关上下文有～～～～和^提示，GCC看不懂。
4、设计清晰简单，容易理解，易于扩展增强。学习容易。
5、基于库的模块化设计，易于IDE集成及其他用途的重用。由于历史原因，GCC是一个单一的可执行程序编译器，其内部完成预处理到代码生成的全部过程，中间诸多信息都无法被其他程序重用。Clang将编译过程分成彼此分离的几个阶段，AST信息可序列化。通过库的支持，程序能够获取到AST级别的信息，将大大增强对代码的操控能力。对于IDE而已，代码补全、重构是重要的功能，然而如果没有底层的支持，只使用tags分析或者正则表达式匹配很难达成。
当然GCC也有优势：
1、支持JAVA／ADA／Fortran
2、GCC支持平台多
3、GCC更流行，广泛使用，支持完备
4、GCC基于C，不需要C++编译器就可以编译
相信介绍到这里大家能够对 Clang 和 LLVM 有所了解了。除去 Clang 之外，LLVM 还被用在 Gallium3D 中进行 JIT 优化，Xorg 中的 pixman 也有考虑使用 LLVM 来优化执行速度，llvm-lua使用 LLVM 来编译 Lua 代码，gpuocelot使用 LLVM 可以令 CUDA 程序无需重新编译即可运行在多核 X86CPU、IBM Cell、支持 OpenCL 的设备之上...
LLVM是编译器的工具链的集合，Clang是使用LLVM的编译器，Clang必须调用连接器LLDB来产生可执行文件。
LLVM IR 是LLVM的中间表示，优化器就是对IR进行操作的，具体的优化操作由一些列的Pass来完成，当前端生成初级IR后，Pass会依次对IR进行处理，最终生成后端可用的IR。下图可以说明这个过程：
