iOS之LLVM 二

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LLVM的编译流程

创建main.m文件，写入以下代码：

#import <stdio.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    return 0;
}

通过命令，打印源码的编译阶段

clang -ccc-print-phases main.m

-------------------------
//输出以下内容：
               +- 0: input, "main.m", objective-c
            +- 1: preprocessor, {0}, objective-c-cpp-output
         +- 2: compiler, {1}, ir
      +- 3: backend, {2}, assembler
   +- 4: assembler, {3}, object
+- 5: linker, {4}, image
6: bind-arch, "x86_64", {5}, image

• 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，LLVM会通过一个一个的Pass去优化，每个Pass做一些事情，最终生成汇编代码
• 4：生成.o目标文件
• 5：链接，链接需要的动态库和静态库，生成可执行文件
• 6：通过不同的架构，生成对应的可执行文件

预处理阶段

预编译阶段：将宏和导入的头文件进行替换

打开main.m文件，写入以下代码：

#import <stdio.h>

#define C 30

int main(int argc, const char * argv[]) {
    int a = 10;
    int b = 20;
    printf("%d",a + b + C);
    return 0;
}

通过命令，打印预处理阶段

clang -E main.m

//可生成预处理后的文件
//clang -E main.m >> main2.m

-------------------------
//输出以下内容：
# 1 "main.m"
# 1 "<built-in>" 1
# 1 "<built-in>" 3
# 379 "<built-in>" 3
# 1 "<command line>" 1
# 1 "<built-in>" 2
# 1 "main.m" 2

...

typedef signed char __int8_t;

typedef unsigned char __uint8_t;
typedef short __int16_t;
typedef unsigned short __uint16_t;
typedef int __int32_t;
typedef unsigned int __uint32_t;
typedef long long __int64_t;
typedef unsigned long long __uint64_t;

typedef long __darwin_intptr_t;
typedef unsigned int __darwin_natural_t;

...

int main(int argc, const char * argv[]) {
    int a = 10;
    int b = 20;
    printf("%d",a + b + 30);
    return 0;
}

• 展开宏和stdio头文件，main函数中原本+ C变为+ 30 使用define和typedef的区别：
• define：宏定义，在预处理阶段会被替换
  • 可用来做代码混淆，将App中核心代码，用系统相似的名称进行取别名，然后在预处理阶段就被替换，以此达到代码混淆的目的
• typedef：对数据类型取别名，在预处理阶段不会被替换掉

编译阶段

编译阶段可划分为三个部分：

• 词法分析
• 语法分析
• 生成IR中间代码

词法分析

预处理完成后，就会进行词法分析，这里会把代码切成一个个Token，例如：大小括号，等于号，还有字符串等

命令：

clang -fmodules -fsyntax-only -Xclang -dump-tokens main.m

//指定sdk路径
//clang -isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator14.5.sdk -fmodules -fsyntax-only -Xclang -dump-tokens main.m

查看词法分析之后的结果：

语法分析

词法分析完成之后就是语法分析，它的任务是验证语法是否正确。在词法分析的基础上，将单词序列组合成各类语法短语，例如：“程序”，“语句”，“表达式”等，然后将所有节点组成抽象语法树（Abstract Syntax Tree, AST）。语法分析程序判断源程序在结构上是否正确

命令：

clang -fmodules -fsyntax-only -Xclang -ast-dump main.m

查看语法分析之后的结果：

重点关键字的介绍：

• FunctionDecl：函数
• ParmVarDecl：参数
• CallExpr：函数调用
• BinaryOperator：运算符