编译器 llvm clang 源码转换示例

2022/1/1 9:08:01

本文主要是介绍编译器 llvm clang 源码转换示例,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

编译器  llvm  clang  源码转换示例 

从git获取llvm项目的源码方式:

git clone https://github.com/llvm/llvm-project.git

下载源码后,进入llvm-project目录包括如下内容:

 

 

 llvm-project/llvm目录包括如下内容:

 

 

 

  CLANG实战

实战 利用Clang制作自己的编译器 source-to-source 源代码转换

参考:

https://github.com/Ewenwan/llvm-clang-samples/blob/master/src_clang/tooling_sample.cpp

void foo(int* a, int *b) {

  if (a[0] > 1)

  {

    b[0] = 2;

  }

}

void bar(float x, float y); // just a declaration

自动添加 添加注释

// Begin function foo returning void

void foo(int* a, int *b) {

  if (a[0] > 1) // the 'if' part

  {

    b[0] = 2;

  }

}

// End function foo

void bar(float x, float y); // just a declaration

LLVM实战

函数签名

C语言中的函数签名由以下几部分组成:

  • 返回类型
  • 函数名
  • 参数个数及参数类型

比如

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

这段C程序代码中的add函数的函数签名就是int add(int, int)

待处理的C程序代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
void keep() {
    printf("\n");
}
 
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
 
int* getArr(int n) {
    return (int*)malloc(sizeof(int) * n);
}
 
int main(int argc, char** argv) {
    return 0;
}

项目运行结果是

 

 

 在待处理的代码中定义了包括main函数在内的四个函数,但是最终结果却是六个函数,这是因为调用了C标准库中的printf函数和malloc函数,编译器在预处理阶段将这两个函数的声明加入到了代码中。

另外一个值得关注之处是,与C语言中intchar等类型不同,打印出来的函数签名中的类型是i32i8,这其实是因为我们首先需要把待处理的C程序代码转换为LLVM IR字节码,然后才会用自定义LLVM项目对其进行处理,打印出来的类型其实是LLVM IR的类型,除此之外,long对应i64float对应f32double对应f64,不过LLVM IR void和指针两种类型还是与C语言相同的。

函数签名

C语言中的函数签名由以下几部分组成:

返回类型 函数名 (参数个数及参数类型)

// 本程序 输入 llvm IR文件 输出 IR中的函数签名
// 输入的IR文件 可以由clang编译得到
// 例如 clang -emit-llvm -c test.c -o test.bc // test.c为测试程序
// 本程序编译命令
// clang++ $(llvm-config --cxxflags --ldflags --libs) main.cpp -o main
// 运行程序
// ./main test.bc
 
// 引入相关LLVM头文件
#include <llvm/IR/LLVMContext.h>
#include <llvm/IR/Function.h>
#include <llvm/IR/Module.h>
#include <llvm/IRReader/IRReader.h>
#include <llvm/Support/SourceMgr.h>
#include <llvm/Support/CommandLine.h>
 
using namespace llvm;
 
// LLVM上下文全局变量
static ManagedStatic<LLVMContext> GlobalContext;
 
// 命令行位置参数全局变量, 这个参数的含义是需要处理的LLVM IR字节码的文件名
static cl::opt<std::string> InputFilename(cl::Positional, cl::desc("<filename>.bc"), cl::Required);
 
int main(int argc, char **argv) {
    // 诊断实例
    SMDiagnostic Err;
    // 格式化命令行参数,
    cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv);
    // 读取并格式化LLVM IR字节码文件, 返回LLVM Module(Module是LLVM IR的顶级容器)
    std::unique_ptr<Module> M = parseIRFile(InputFilename, Err, *GlobalContext);
    // 错误处理
    if (!M) {
        Err.print(argv[0], errs());
        return 1;
    }
    // 遍历Module中的每一个Function
    for (Function &F:*M) { // c++ 语法 范围for F是 IR模块中的每一个函数的引用
        // 过滤掉那些以llvm.开头的无关函数
        if (!F.isIntrinsic()) {
            // 打印函数返回类型
            outs() << *(F.getReturnType());
            // 打印函数名
            outs() << ' ' << F.getName() << '('; // 函数名有可能和c文件里的不同(加了一些属性描述)
            // 遍历函数的每一个参数
            for (Function::arg_iterator it = F.arg_begin(), ie = F.arg_end(); it != ie; it++) {
                // 打印参数类型
                outs() << *(it->getType());
                if (it != ie - 1) {
                    outs() << ", ";
                }
            }
            outs() << ")\n";
        }
    }
}

项目编译运行

在编译项目之前,需要确认一下编译运行环境 :

Ÿ   操作系统:Ubuntu 18.04 64位

Ÿ   LLVM版本:9.0.0

Ÿ   待处理的C程序代码文件:test.c

Ÿ   项目代码文件:main.cpp

然后获取待处理的C程序代码的LLVM IR字节码

clang -emit-llvm -c test.c -o test.bc

再编译项目代码

clang++ $(llvm-config --cxxflags --ldflags --libs) main.cpp -o main

最后运行得到上文图示的结果

./main test.bc

 

参考链接:

https://www.freesion.com/article/3548547366/

https://www.freesion.com/article/4240352588/

https://zhuanlan.zhihu.com/p/102270840

https://github.com/Ewenwan/llvm-clang-samples/blob/master/src_clang/tooling_sample.cpp

 



这篇关于编译器 llvm clang 源码转换示例的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!


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