LLVM編譯器的基礎知識
1.LLVM編譯器是什么妹孙？
LLVM是 Illinois 大學發(fā)起的一個開源項目，LLVM 是 Low Level Virtual Machine （低級虛擬機）的簡稱静檬，這個庫提供了與編譯器相關的支持查邢，可以作為多種語言編譯器的后臺來使用鄙才。能夠進行程序語言的編譯期優(yōu)化、鏈接優(yōu)化择吊、在線編譯優(yōu)化李根、代碼生成。LLVM的項目是一個模塊化和可重復使用的編譯器和工具技術的集合几睛。
2.框架結構
（1）不同的前端后端使用統(tǒng)一的中間代碼LLVM Intermediate Representation (LLVM IR)
（2）如果需要支持一種新的編程語言房轿，那么只需要實現(xiàn)一個新的前端
（3）如果需要支持一種新的硬件設備，那么只需要實現(xiàn)一個新的后端
（4）優(yōu)化階段是一個通用的階段所森，它針對的是統(tǒng)一的LLVM IR囱持，不論是支持新的編程語言，還是支持新的硬件設備焕济，都不需要對優(yōu)化階段做修改
（5）相比之下纷妆，GCC的前端和后端沒分得太開，前端后端耦合在了一起晴弃。所以GCC為了支持一門新的語言掩幢，或者為了支持一個新的目標平臺逊拍，就 變得特別困難
（6）LLVM現(xiàn)在被作為實現(xiàn)各種靜態(tài)和運行時編譯語言的通用基礎結構(GCC家族、Java际邻、.NET芯丧、Python、Ruby世曾、Scheme缨恒、Haskell、D等)
3.什么是Clang
LLVM項目的一個子項目轮听，基于LLVM架構的C/C++/Objective-C編譯器前端
相比于GCC骗露，Clang具有如下優(yōu)點
編譯速度快:在某些平臺上，Clang的編譯速度顯著的快過GCC(Debug模式下編譯>OC速度比GGC快3倍)
占用內(nèi)存小:Clang生成的AST所占用的內(nèi)存是GCC的五分之一左右
模塊化設計:Clang采用基于庫的模塊化設計蕊程，易于 IDE 集成及其他用途的重用
診斷信息可讀性強:在編譯過程中椒袍，Clang 創(chuàng)建并保留了大量詳細的元數(shù)據(jù) >(metadata)驼唱，有利于調(diào)試和錯誤報告
設計清晰簡單藻茂，容易理解，易于擴展增強
編譯過程：
源代碼（c/c++）經(jīng)過clang--> 中間代碼(經(jīng)過一系列的優(yōu)化玫恳，優(yōu)化用的是Pass) --> 機器碼
4.LLVM與Clang的關系
對應到這個圖2中辨赐，可以非常明確的找出它們的對應關系。LLVM與Clang是C/C++編譯器套件京办。對于整個LLVM的框架來說掀序，包含了Clang，因為Clang是LLVM的框架的一部分惭婿，是它的一個C/C++的前端不恭。Clang使用了LLVM中的一些功能，目前知道的就是針對中間格式代碼的優(yōu)化财饥，或許還有一部分生成代碼的功能换吧。從源代碼角度來講，clang是基于LLVM的一個工具钥星。而功能的角度來說沾瓦，LLVM可以認為是一個編譯器的后端，而clang是一個編譯器的前端谦炒，他們的關系更加的明了贯莺，一個編譯器前端想要程序最終變成可執(zhí)行文件，是缺少不了對編譯器后端的介紹的宁改。
5.LLVM編譯流程
?LLVM編譯一個源文件的過程：預處理 -> 詞法分析 -> Token -> 語法分析 -> AST -> 代碼生成 -> LLVM IR -> 優(yōu)化 -> 生成匯編代碼 -> Link -> 目標文件
?????完全需要我們手工缕探，或者依靠其他工具如lex, yacc來做的事情，是從源代碼到token的詞法分析和從token到AST的語法分析还蹲；詞法分析的輸出是將源代碼解析成一個個的token爹耗。這些token就是有類型和值的一些小單元豁鲤，比如是關鍵字，還是數(shù)字鲸沮，還是標識符琳骡，從AST轉(zhuǎn)LLVM開始，LLVM就開始提供一系列的工具幫助我們快速開發(fā)讼溺。從IR(中間指令代碼)到DAG(有向無環(huán)圖)再到機器指令楣号，針對常用的平臺，LLVM有完善的后端怒坯。也就是說炫狱，我們只要完成了到IR這一步，后面的工作我們就享有和Clang一樣的先進生產(chǎn)力了剔猿。
