LLVM编译器如何解析c结构体？

Question

对于这样的 C 程序：

struct test_struct1 {
  int *a;
  int b;
};

int main(int argc, char *argv[]) {
  int a = 1;
  struct test_struct1 t1 = {&a, 0};

  return 0;
}

生成的IR代码如下：

; ModuleID = 'test.c'
source_filename = "test.c"
target datalayout = "e-m:e-p:32:32-p10:8:8-p20:8:8-i64:64-n32:64-S128-ni:1:10:20"
target triple = "wasm32"

%struct.test_struct1 = type { ptr, i32 } *** ①***

; Function Attrs: noinline nounwind optnone
define hidden i32 @__main_argc_argv(i32 noundef %0, ptr noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca %struct.test_struct1, align 4
  store i32 0, ptr %3, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4
  store ptr %1, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4      ***②***

  %8 = getelementptr inbounds %struct.test_struct1, ptr %7, i32 0, i32 0
  store ptr %6, ptr %8, align 4
  %9 = getelementptr inbounds %struct.test_struct1, ptr %7, i32 0, i32 1
  store i32 0, ptr %9, align 4
  ret i32 0
}

attributes #0 = { noinline nounwind optnone "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="generic" "target-features"="+mutable-globals,+sign-ext" }

!llvm.module.flags = !{!0}
!llvm.ident = !{!1}

!0 = !{i32 1, !"wchar_size", i32 4}
!1 = !{!"clang version 16.0.6"}

在上面生成的IR代码中，①是生成的结构体类型，②是生成访问指令（加载/存储）。我想知道 LLVM 源代码中的哪一部分负责①和②。

我希望熟悉LLVM源代码的人可以告诉我答案或者一些如何解决的想法，比如去哪部分代码。非常感谢您的帮助。

Answer 1

学习Clang+LLVM设计的起点是 各个组件的文档页面：

• LLVM：https://llvm.org/docs/

• 铿锵：https://clang.llvm.org/docs/index.html

对于使用 C 语言的代码进行解析和代码生成的任务

struct

， “Clang”CFG 内部手册 将是开始的地方，特别是 词法分析器和预处理器库， 解析器库 （虽然很简短），并且 AST 库。 词法分析器和解析器的工作是将 C/C++ 源代码转换为 抽象语法树（AST）；这是编译器“前端”。

代码生成器或“后端”负责生成 LLVM IR 来自 AST。不幸的是，内部文档 CodeGen 库 只是一个带有几个链接的句子。而且，更一般地说， 这些“内部”文件往往提供概念性概述，而不是 比代码详细信息。

幸运的是，这两个组件都有 doxygen 生成的文档， 详细描述了命名空间、类和函数，并具有 直接指向源代码：

• LLVM：https://llvm.org/doxygen/index.html

• 铿锵：https://clang.llvm.org/doxygen/index.html

对于这两者，索引页本身并没有太多信息， 但顶部的菜单有指向名称空间、类等的链接，可以 被浏览。与任何大型软件一样，需要一段时间才能完成 习惯命名约定，但是一旦习惯了，就可以在 类列表通常是查找某些内容的最快方法。 （对于铿锵来说， 我的首选书签是

clang

命名空间 页。）

与解析

struct

相关的内容包括：

• clang::Lexer

• clang::Parser

• clang::Sema

  , 它将

  Parser

  创建的原始 AST 转换为“真正的”AST 供后续阶段使用。

• clang::RecordDecl

  , 代表 C

  struct

  的 AST 节点。

更具体地

struct

：

• clang::Parser::ParseStructDeclaration

  解析

  struct

  。请注意，该链接是 github 存储库，而不是 比 doxygen 文档，因为后者省略了私有方法 而且这个方法恰好是私有的。在某个时刻，没有 代替直接搜索代码。

• clang::Sema::ActOnTag

  我认为，这是构建

  RecordDecl

  s 的主要函数。

与生成 LLVM IR 以操作

struct

相关的内容包括：

• clang::CodeGen

  一般命名空间。

• clang::CodeGen::CGRecordLayout

  , 它涉及将 Clang 记录类型转换为 LLVM 记录类型。

• clang::CodeGen::CodeGenFunction

  , 它发出用于读取和写入 LLVM 记录的 LLVM IR 指令 类型等。