llvm每日談之二 LLVM IR

做者：snsn1984

在介紹LLVM IR以前，咱們須要先了解下LLVM的結構。傳統的靜態編譯器分爲三個階段：前端、優化和後端。

LLVM的三階段設計是這樣的：

這樣作的優勢是若是須要支持一種新的編程語言，那麼咱們只須要實現一種新的前端。若是咱們須要支持一種新的硬件設備，那咱們只須要實現一個新的後端。而優化階段由於是針對了統一的LLVM IR，因此它是一個通用的階段，不管是支持新的編程語言，仍是支持新的硬件設備，這裏都不須要對優化階段作修改。因此從這裏能夠看出LLVM IR的做用。

LLVM IR主要有三種格式：一種是在內存中的編譯中間語言；一種是硬盤上存儲的二進制中間語言（以.bc結尾），最後一種是可讀的中間格式（以.ll結尾）。這三種中間格式是徹底相等的。

LLVM IR是LLVM優化和進行代碼生成的關鍵。根據可讀的IR，咱們能夠知道再最終生成目標代碼以前，咱們已經生成了什麼樣的代碼。並且根據IR，咱們能夠選擇使用不一樣的後端而生成不一樣的可執行代碼。同時，由於使用了統一的IR，因此咱們能夠重用LLVM的優化功能，即便咱們使用的是本身設計的編程語言。

若是想直觀的看下llvm的IR究竟是什麼樣的，能夠先寫一個helloworld的程序，文件名字叫作hello.c。根據下列文檔的步驟配置llvm:

http://clang.llvm.org/get_started.html

而後根據文檔的內容使用下列命令能夠獲得二進制的.bc文件：

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

而後使用下列命令能夠獲得對應的hello.ll文件，這個文件是可讀的，能夠經過文本編輯器打開。

llvm-dis hello.bc

這樣咱們就能夠直觀的獲得IR的兩種格式了，至於在內存中的那種格式，咱們是沒法經過文件的形式獲得的。

咱們通常都是查看.ll格式，由於這自己就是給人閱讀的IR格式。

關於LLVM IR的介紹，LLVM專門有一個文檔，文檔的地址爲：

http://llvm.org/docs/LangRef.html