一、LLVM的简单介绍
- 1.1、什么是LLVM官网：https://llvm.org/
- LLVM官网解释：The LLVM Project is a collection of modular and reusable compiler and toolchain technologies.
- 翻译为中文：LLVM 项目是模块化、可重用的编译器以及工具链技术的集合
- 美国计算机协会 (ACM) 将其2012 年软件系统奖项颁给了LLVM，之前曾经获得此奖项的软件和技术包括：
Java、Apache、Mosaic、the World Wide Web、Smalltalk、UNIX、Eclipse等等
- 1.2、LLVM 的创始人
Chris Lattner，亦是Swift之父
- 1.3、LLVM命名的由来，有些文章把LLVM当做Low Level Virtual Machine（低级虚拟机）的缩写简称，官方描述如下
- The name
LLVMitself is not an acronym; it is the full name of the project. LLVM这个名称本身不是首字母缩略词; 它是项目的全名
二、编译器架构
- 2.1、传统的编译器架构
- Frontend：前端
词法分析、语法分析、语义分析、生成中间代码 - Optimizer：优化器
中间代码优化 - Backend：后端
生成机器码
- 2.2、LLVM架构
- 不同的前端后端使用统一的中间代码LLVM Intermediate Representation (
LLVM IR) - 如果需要支持一种新的编程语言，那么只需要实现一个新的前端
- 如果需要支持一种新的硬件设备，那么只需要实现一个新的后端
- 优化阶段是一个通用的阶段，它针对的是统一的LLVM IR，不论是支持新的编程语言，还是支持新的硬件设备，都不需要对优化阶段做修改
- 相比之下，GCC的前端和后端没分得太开，前端后端耦合在了一起。所以GCC为了支持一门新的语言，或者为了支持一个新的目标平台，就
变得特别困难 LLVM现在被作为实现各种静态和运行时编译语言的通用基础结构（GCC家族、Java、.NET、Python、Ruby、Scheme、Haskell、D等）
- 2.3、Clang 编译器
- 什么是Clang？
- LLVM项目的一个子项目
- 基于LLVM架构的C/C++/Objective-C编译器前端
- 官网：http://clang.llvm.org/
- 相比于GCC，Clang 具有如下优点
- 编译速度快：在某些平台上，Clang的编译速度显著的快过GCC（Debug模式下编译OC速度比GGC快3倍）
- 占用内存小：Clang生成的AST所占用的内存是GCC的五分之一左右
- 模块化设计：Clang采用基于库的模块化设计，易于 IDE 集成及其他用途的重用
- 诊断信息可读性强：在编译过程中，Clang 创建并保留了大量详细的元数据 (metadata)，有利于调试和错误报告
- 设计清晰简单，容易理解，易于扩展增强
- 2.4、Clang 与 LLVM
- 广义的LLVM：整个LLVM架构
- 狭义的LLVM：LLVM后端（代码优化、目标代码生成等）
三、OC源文件的编译过程
创建一个命令行项目
- 3.1、命令行查看编译的过程：
clang -ccc-print-phases main.m
3.2、查看 preprocessor（预处理）的结果：clang -E main.m
3.3、词法分析
词法分析，生成Token： clang -fmodules -E -Xclang -dump-tokens main.m
3.4、语法树-AST
语法分析，生成语法树（AST，Abstract Syntax Tree）： clang -fmodules -fsyntax-only -Xclang -ast-dump main.m
3.5、LLVM IR
- LLVM IR有3种表示形式（但本质是等价的，就好比水可以有气体、液体、固体3种形态）
- 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
- IR基本语法
- 注释以分号 ; 开头
- 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
