解释器和编译器

解释器：解释器是直接执行用编程语言编写的指令的程序，解释的程序总是需要解释器来运行
编译器:编译器是需要把我们的源代码翻译成机器能够读的懂二进制文件举例：下面是一段python代码

print("hello world\n")

截屏2021-09-02 下午8.59.05.png 只要我们安装了python的环境，就可以执行，这就是解释器的功能。

同样下面是一段c语言的代码：

#include<stdio.h>

int main(int argc,char * argv[]){
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

如果我们需要执行需要先编译：

截屏2021-09-02 下午9.06.19.png 编译后会生成一个二进制文件a.out,然后才能运行。我们可以在/usr/bin 目录下找到clang和python，编译器和解释器

总结：解释器实际上就是边解释边运行，而编译器需要将我们所有的代码打包成一个可执行的二进制文件。

LLVM

概述：LLVM是构架编译器(compiler)的框架系统，以C++编写而成，用于优化以任意程序语言编写的程序的编译时间(compile-time)、链接时间(link-time)、运行时间(run-time)以及空闲时间(idle-time)，对开发者保持开放，并兼容已有脚本。

传统编译器的架构

截屏2021-09-02 下午9.42.08.png

Frontend(编译前端)：解析源代码。进行词法分析、语法分析，检查源代码是否存语法错误，然后构建抽象语法数(Abstract Syntax Tree).LLVM前端还会生成中间代码(intermedidate representation)IR.
(Optimizer)优化器:负责进行各种代码优化。改善代码的运行时间
Backend(后端):将代码映射到目标指令集。生成机器语言，并且进行机器相关的代码优化.

iOS编译架构

Objective -C/C/C++的前端编译器都是clang,swift的的前端编译器是swift.后端都是LLVM。

ios 编译.png

LLVM 的设计

当编译器决定支持多种语言多种硬件架构时，LLVM的作用就体现出来了。其他的编译器如GCC也非常成功，但是作为整体应用程序设计，就有很多限制了.
LLVM最重要的方面是，使用通用的代码表示形式(IR),这样就可以为任何编程语言编写前端，并且可以为任何硬件架构编写后端

LLVM设计.png

编译流程

我们新建一个.m文件通过如下命令查看，编译流程 clang -ccc-print-phases main.m

编译流程.png

0:输入文件:找到源文件
1:预处理阶段:这个过程包括宏的替换，头文件的导入。
2:编译阶段:进行词法分析、语法分析、检测语法是否正确。最终生成IR。
3:后端：这里LLVM会通过一个一个pass(节点)去优化，每个pass去做一些事情，最终生成汇编代码
4:生成目标文件
5:链接：链接需要的动态库和静态库，生成课执行文件
6:通过不同的架构生成对应的课执行文件

预编译

#include <stdio.h>
#define kMachoC     2
int main(int argc, const char * argv[]) {
    int a= 1;
    int b = 3;
    printf("%ld",a+b+kMachoC);
    return 0;
}