llvmlite 中的链接 C

Question

我正在用 Python 编写编译器，使用

llvmlite

生成中间 LLVM IR。 Lexer 和 parser 已经完成，现在我正在做代码生成。编译器将是动态的和弱类型的，所以我需要在运行时做一些事情，比如分配。为此，我已经在 C 中实现了一些函数，现在我想使用 llvmlite 中的

builder.call

调用这些函数。

我还没有找到有关如何执行此操作的文档或示例。

这个函数只是一个简单的例子，真实的要大得多

C:

int some_function(int a)
{
     return a + 4;
}

蟒蛇：

...

    main_ty = ir.FunctionType(ir.IntType(32), [])
    func = ir.Function(module, main_ty, 'main')
    block = func.append_basic_block('entry')
    builder = ir.IRBuilder(block)

    # I want to do something like this...

    ret = builder.call(some_function, [ir.Constant(ir.IntType(32), 34)]);

...

我可以直接使用 llvmlite 构建器编写函数，但在 C 中会更快、更干净、更容易。欢迎任何帮助！

Answer 1

您可以导入包含运行时的动态库。

llvmlite.binding.load_library_permanently("runtime.so")

然后你可以简单地生成正常的函数调用。

Answer 2

在 LLVM IR 端，您可以只用正确的签名（没有主体）声明函数，并像任何其他函数一样插入对它们的调用。这就像在 C 中调用另一个文件中定义的函数一样。

从那里，您将不得不以某种方式链接到您的 C 函数。此处的详细信息取决于您打算如何使用生成的 IR 代码。例如，您可以使用 clang 将其转换为目标文件，然后像任何其他程序一样链接它。或者您可以使用 llvm JIT，在这种情况下，@Coder3000 的答案 (

llvmlite.binding.load_library_permanently

) 应该可以让 LLVM 解析您的函数调用。

Answer 3

@Coder3000 和@Ismail Badawi 的回答很完美，但是没有代码。有我的代码

    #!/usr/bin/env python
    # coding=utf-8
    from __future__ import print_function
    from ctypes import CFUNCTYPE, c_double,cdll,c_int
    import llvmlite.binding as llvm
    import llvmlite.ir as  ir

    llvm.initialize()
    llvm.initialize_native_target()
    llvm.initialize_native_asmprinter()
    #load shared library
    llvm.load_library_permanently('./TestLib.so')
    # Create some useful types
    double = ir.DoubleType()
    fnty = ir.FunctionType(double, (double, double))

    # Create an empty module...
    module = ir.Module("fdadd")
    # and declare a function named "fpadd" inside it
    func = ir.Function(module, fnty, name="fpadd")

    # Now implement the function
    block = func.append_basic_block(name="entry")
    builder = ir.IRBuilder(block)
    a, b = func.args
    result = builder.fadd(a, b, name="res")
    builder.ret(result)
    #function call in llvm ir internal
    func2=ir.Function(module,fnty,name="fdadd")
    block2=func2.append_basic_block(name="entry")
    builder=ir.IRBuilder(block2)
    a,b=func2.args
    result2=builder.call(func,(a,b))
    builder.ret(result2)
    # llvm IR call external C++ function
    outfunc=ir.Function(module,fnty,name="SampleAddDouble")
    #just declare shared library function in module
    outaddfunc=ir.Function(module,fnty,name="outadd")
    builder=ir.IRBuilder(outaddfunc.append_basic_block(name="entry"))
    a,b=outaddfunc.args
    outresult=builder.call(outfunc,(a,b))
    builder.ret(outresult)
    strmod=str(module)
    # Print the module IR
    print(strmod)
    print("-----------------------------------------")
    #assembly llvm ir
    assmod = llvm.parse_assembly(strmod)
    assmod.verify()
    print("--parse assembly")
    target = llvm.Target.from_default_triple()
    target_machine = target.create_target_machine()
    engine = llvm.create_mcjit_compiler(assmod, target_machine)
    engine.finalize_object()
    print(engine)

    # Look up the function pointer (a Python int) 
    #llvm execution engine call llvm IR function(or dsl function)
    func_ptr = engine.get_function_address("fpadd")
    print('func_ptr is:',func_ptr)

    # Run the function via ctypes
    cfunc = CFUNCTYPE(c_double, c_double, c_double)(func_ptr)
    res = cfunc(1.0, 3.5)
    print("fpadd(...) =", res)

    #llvm binding layer call shared library function
    add_int_addr = llvm.address_of_symbol("SampleAddInt")
    print(add_int_addr)
    add_int_func=CFUNCTYPE(c_int,c_int,c_int)(add_int_addr)
    res2=add_int_func(23,34)
    print(res2)

    #llvm execution engine call shared library function ,by llvm IR 
    add_double_addr=engine.get_function_address("outadd")
    print(add_double_addr)
    add_double_func=CFUNCTYPE(c_double,c_double,c_double)(add_double_addr)
    res3=add_double_func(1.21,1.12)
    print(res3)

---

还有 Testlib.cpp $参考https://helloacm.com/calling-c-shared-library-from-python-code-linux-version/

关于这个问题这里是其他参考

-从 ExecutionEngine 调用 C/C++ 函数 -从LLVM JIT调用Python代码 -http://eli.thegreenplace.net/2015/calling-back-into-python-from-llvmlite-jited-code/

Answer 4

您可以将 C 文件链接到 LLVM LITE 库。我找不到任何关于

llvmlite.binding.load_library_permanently("runtime.so")

命令如何工作的参考。以及如何从这个共享文件中调用函数。

但是还有其他方法——您可以使用

clang -c -emit-llvm src/main.c -o main.bc

命令将 C 文件转换为 LLVM 二进制格式。然后运行

clang [*.bc] -o executable

.