LLVM实战之C源码编译

Aria_J2024-02-04 16:45

[1. 详细步骤](#1. 详细步骤)

[2. 工作原理](#2. 工作原理)

本文将展示使用Clang（C语言前端），把C语言源码转换成LLVM IR 。当然首先需要安装Clang并且把它添加到PATH环境中。

1. 详细步骤

（1）首先准备测试文件，在multiply.c文件编写一段C代码，如下：

bash 复制代码

$ cat multiply.c

cpp 复制代码

int mult() {

  int a =5;

  int b = 3;

  int c = a * b;

  return c;

}

（2）使用Clang工具将C语言转换成LLVM IR，命令如下：

bash 复制代码

$ clang -emit-llvm -S multiply.c -o multiply.ll

其中参数：

-emit-llvm：使用LLVM表示汇编和目标文件

-S: 使用.ll文件输出，不加-S，输出文件是.bc格式

（3）查看生成的LLVM IR

bash 复制代码

$ cat multiply.ll

bash 复制代码

; ModuleID = 'multiply.c'

target datalayout = "e-m:e-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"

target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"

; Function Attrs: nounwind uwtable

define i32 @mult() #0 {

  %a = alloca i32, align 4

  %b = alloca i32, align 4

  %c = alloca i32, align 4

  store i32 5, i32* %a, align 4

  store i32 3, i32* %b, align 4

  %1 = load i32* %a, align 4

  %2 = load i32* %b, align 4

  %3 = mul nsw i32 %1, %2

  store i32 %3, i32* %c, align 4

  %4 = load i32* %c, align 4

  ret i32 %4

}

2. 工作原理

将C语言代码编译为LLVM IR的过程从词法分析开始------将C语言源码分解成token流，每个token可表示标识符、字面量、运算符等；token流会传递给语法分析器，语法分析器会在语言的CFG（Context Free Grammar，上下文无关文法）的指导下将token流组织成AST（抽象语法树）；接下来会进行语义分析，检查语义正确性，然后生成IR。

后续会有文章详细描述词法分析、语法分析和代码生成的工作原理。