教你使用swift寫編譯器玩具(8)

前言

本章對應官方教程第8章。本章介紹如何將語言編譯爲目標文件。html

教程以下:java

教你使用swift寫編譯器玩具(0)ios

教你使用swift寫編譯器玩具(1)c++

教你使用swift寫編譯器玩具(2)git

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教你使用swift寫編譯器玩具(5)macos

教你使用swift寫編譯器玩具(6)swift

教你使用swift寫編譯器玩具(7)bash

教你使用swift寫編譯器玩具(8)

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開始

由於咱們以前用了JIT,可是咱們如今也要生成目標文件,二者只能選其一,因此咱們如今把封裝一下JIT以及main文件。

首先是封裝JIT,我這裏封裝爲類CodeRunner

class CodeRunner {
    
    private let jit: JIT
    
    private typealias fnPr = @convention(c) () -> Double
    
    init(machine: TargetMachine) {
        jit = JIT(machine: machine)
    }
    
    public func run(module: Module) {
        do {
            let handle = try jit.addEagerlyCompiledIR(module, { (_) -> JIT.TargetAddress in
                return JIT.TargetAddress()
            })
            let addr = try jit.address(of: "__anon_expr")
            let fn = unsafeBitCast(addr, to: fnPr.self)
            print("\(fn())")
            try jit.removeModule(handle)
        } catch {
            fatalError("Adds the IR from a given module failure.")
        }
    }
    
}
複製代碼

接着是main文件。

let isUseJIT = false

func readFile(_ path: String) -> String? {
    var path = path
    if path.hasSuffix("\n") {
        path.removeLast()
    }
    guard path.split(separator: ".").last! == "k" else {
        print("Expected file is *.k.")
        return nil
    }
    do {
        return try String(contentsOfFile: path, encoding: .utf8)
    } catch {
        print("Read file \(path) failure.")
        return nil
    }
}

func main() {
    //初始化Module和中間代碼優化器
    initModule()
    //解析器
    let parser = Parser()
    
    if let path = String(data: FileHandle.standardInput.availableData, encoding: .utf8) {
        if let str = readFile(path) {
            parser.parse(str)
          	//指定目標
            theModule.targetTriple = .default
            do {
                //這個初始化方法裏已經調用了initializeLLVM()
                let targetMachine = try TargetMachine(triple: .default,
                                                      cpu: "x86-64",
                                                      features: "",
                                                      optLevel: .default,
                                                      relocations: .default,
                                                      codeModel: .default)
              	//指定數據佈局
                theModule.dataLayout = targetMachine.dataLayout
              	//把代碼優化放在這裏
                let pass = PassPipeliner(module: theModule)
                pass.execute()
                if isUseJIT {
                    let runner = CodeRunner(machine: targetMachine)
                    runner.run(module: theModule)
                } else {
                    //修改成本身的路徑
                    let path = "填你本身的路徑"
                  	//這裏就是生成目標文件
                    try targetMachine.emitToFile(module: theModule, type: .object, path: path)
                    print("Wrote \(path)")
                }
            } catch {
                print("\(error)")
            }
        }
    }
}

main()
複製代碼

測試

咱們新建.k文件average.k

def average(x y) (x + y) * 0.5;
複製代碼

咱們運行代碼生成目標文件output.o,咱們能夠用下面命令看一下目標文件是否生成了符號表。

objdump -t output.o
複製代碼

會輸出相似的如下信息。

output.o:	file format Mach-O 64-bit x86-64

SYMBOL TABLE:
0000000000000000 g     F __TEXT,__text	_average
複製代碼

生成完目標文件咱們須要寫一段C++代碼進行調用。

#include <iostream>

extern "C" {
    double average(double, double);
}

int main() {
    std::cout << "average of 3.0 and 4.0: " << average(3.0, 4.0) << std::endl;
}

複製代碼

將程序連接到output.o並查看結果

clang++ main.cpp output.o -o main
./main

//輸出
average of 3.0 and 4.0: 3.5
複製代碼

完整代碼請參考倉庫

可能遇到的問題

macOS下'wchar.h' File Not Found

參考回答macOS 'wchar.h' File Not Found

open /Library/Developer/CommandLineTools/Packages/macOS_SDK_headers_for_macOS_10.14.pkg
複製代碼

Mojava下安裝頭文件包便可。

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