LLVM编译器

一、LLVM编译器组成

LLVM项目是模块化、可重用的编译器以及工具链技术的集合，由前端（Fronttend）,优化器（Optimizer）,后端（Backend）；

作用：

• 前端（Fronttend）: 词法分析，语法分析，语义分析，生成中间代码；
• 优化器（Optimizer）：中间代码优化；

• 后端（Backend）：生成机器码（比如生成Mach-o）；

  
  

二、clang

• llvm项目的一个子项目；
• 基于llvm架构的c/c++/objective-c编码器前端；

三、lang 与 llvm的关系

clang 作为llvm编译器的前端，负责对源代码词法分析，语法分析，语义分析，生成中间代码等功能，只是编译器的一部分。

四、oc源文件的编译过程

编写一个oc文件，取出.m文件，使用命令行 clang -ccc-print-phases xxx.m , 就可以看到文件的编译过程；

0：导入源文件main.m的oc文件；
1：preprocessor 预编译过程，生成对于cpp输出文件；
2：compiler 编译。通过使用ir (中间代码LLVM Intermediate Representation (LLVM IR)) 编译；
3：后端部分，生成对应的汇编代码；
4：汇编代码生成目标文件；
5：linker；
6：生成对于的二进制文件；

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详细步骤：

1. 查看preprocessor(预处理)的结果:$ clang -E main.m

   
   

2. 词法分析，生成Token: $ clang -fmodules -E -Xclang -dump-tokens main.m

   
   
3. 语法分析，生成语法树(AST，Abstract Syntax Tree): $ clang -fmodules -fsyntax-only -Xclang -ast-dump main.m

main.m 内容：

void test(int a, int b) {
    int c = a + b - 3;
}

4. LLVM IR中间代码
   LLVM IR有3种表示形式 ：

• text:便于阅读的文本格式，类似于汇编语言，拓展名.ll， $ clang -S -emit-llvm main.m

• memory:内存格式

• bitcode:二进制格式，拓展名.bc， $ clang -c -emit-llvm main.m

  
  

• 全局标识符以@开头，局部标识符以%开头

• alloca，在当前函数栈帧中分配内存

• i32，32bit，4个字节的意思

• align，内存对齐

• store，写入数据

• load，读取数据