https://douyixuan.github.io/tags/llvm-and-popular-compilers/Recent content in Llvm-and-Popular-Compilers on 兜忆轩 | Cedric's Compiler Noteshttps://douyixuan.github.io/images/papermod-cover.pnghttps://douyixuan.github.io/images/papermod-cover.pngHugo -- 0.146.0en-usMon, 15 Apr 2024 07:09:24 +0100https://douyixuan.github.io/posts/compiler/llvm-and-popular-compilers/Mon, 15 Apr 2024 07:09:24 +0100https://douyixuan.github.io/posts/compiler/llvm-and-popular-compilers/<h1 id="llvm-and-popular-compilers">LLVM And Popular Compilers</h1> <p>大多数人印象中的的程序典型编译流程：</p> <ol> <li>预处理 ( Preprocessing )</li> <li>编译 ( Compilation )</li> <li>汇编 ( Assemble )</li> <li>链接 ( Linking )</li> </ol> <p>这也是 Unix 操作系统上 GCC 编译器编译 C 代码的编译流程。</p> <h2 id="llvm">LLVM</h2> <p>LLVM 则是一个 modulized 的编译器基础设施，提供了编译器开发所需的各种工具和库。</p> <p>LLVM 有自己的语言，LLVM assembly language，有自己的一套<a href="https://llvm.org/docs/LangRef.html#syntax">语法</a>和<a href="https://llvm.org/docs/LangRef.html#high-level-structure">结构</a>，是一个静态单赋值的代码表示（code representation），同时提供了类型安全、接近于汇编（low level）的运算操作，还有很强的灵活性，几乎可以表示一切其他语言。</p> <p>设计成三种等价的不同形式来使用。</p> <h3 id="llvm-assembly-language">LLVM assembly language</h3> <p>是文件文本存储格式。文件后缀是 <code>.ll</code>。 <a href="https://godbolt.org/z/Whec98z15">示例</a></p> <h3 id="llvm-bitcode">LLVM bitcode</h3> <p>LLVM bitcode 是文件二进制存储格式，文件后缀是 <code>.bc</code>。</p> <h3 id="llvm-ir-intermediate-representation">LLVM IR (Intermediate Representation)</h3> <p>LLVM IR 是代码表示在内存中的表示。因为通常用作其他语言实现的中间表示，所以被称作 IR ，官方设计目标是成为 universal IR。</p> <p>下面统一称作 LLVM IR。</p> <p>LLVM 项目提供了完善的工具链，提供以下编译能力：</p> <ul> <li>AOT(Ahead of Time) 静态编译器，提前把 LLVM IR 编译到可执行文件，直接运行</li> <li>JIT(Just in Time) 动态解释器，运行时先编译，再执行</li> <li>Interpreter 动态解释器，运行时直接解释执行 LLVM IR</li> </ul> <p><img alt="AOT-JIT-Interpreter" loading="lazy" src="../../posts/compiler/llvm-and-popular-compilers/image.png"></p>