iOS编译

不要温和地走进那个良夜_rage
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  1. Clang是LLVM项目中的一个子项目。它是基于LLVM架构的轻量级编译器，诞生之初是为了替代GCC，提供更快的编译速度。它负责C、C++、Objective-C语言的编译器，它属于整个LLVM框架中的编译器前端。

  2. 传统编译器的设计

对的.webp 3. 编译器就是将“一种语言（通常为高级语言）”翻译为“另一种语言（通常为低级语言）”的程序。
一个现代编译器的主要工作流程：源代码 (source code) → 预处理器(preprocessor) → 编译器 (compiler) → 目标代码 (object code)→ 链接器(Linker) → 可执行程序

编译的概念（词法->语法->语义->IR->优化->CodeGen）

  1. 编译器设计
  • 编译器前端(Frontend) 任务是解析源代码。词法分析、语法分析、语义分析、检查源代码是否存在错误、构建抽象语法树AST(Abstract Syntax Tree)。 如果是LLVM前端(Clang/Swift)还会生成中间代码(intermediate representation)。
  • 优化器(Optimizer)
    各种优化。改善代码运行时间，例如消除冗余计算等。（类似Xcode里设置编译优化等级）
  • 后端(Backend)/代码生成器(CodeGenerator)
    将代码映射到目标指令集，生成机器语言，并进行机器相关代码优化。
    (64位arm的指令集就是arm64，64位x86的指令集就是x86_64)

下面是演示

1. 宏的替换，头文件的导入
2. 词法解析：这里会把代码切成一个个 Token，比如大小括号，等于号还有字符串等。：简单示意
int main(){

    @autoreleasepool {

        int e' Loc=<main.m:8:1>

int 'int' [StartOfLine] Loc=<main.m:12:1>

identifier 'main' [LeadingSpace] Loc=<main.m:12:5>

l_paren '(' Loc=<main.m:12:9>

r_paren ')' Loc=<main.m:12:10>

l_brace '{' Loc=<main.m:12:11>

at '@' [StartOfLine] [LeadingSpace] Loc=<main.m:13:5>

3.语法分析、抽象语法树
**FunctionDecl** 0x7fb1a70e7c70 <line:12:1, line:21:1> line:12:5 **main** 'int ()'

  `-**CompoundStmt** 0x7fb1a69b95d8 <col:11, line:21:1>

    |-**ObjCAutoreleasePoolStmt** 0x7fb1a69b9590 <line:13:5, line:19:5>

    | `-**CompoundStmt** 0x7fb1a69b9558 <line:13:22, line:19:5>

    |   |-**DeclStmt** 0x7fb1a70e7e10 <line:14:9, col:32>

    |   | `-**VarDecl** 0x7fb1a70e7d88 <col:9, line:10:21> line:14:13 used **eight** 'int' cinit

    |   |   `-**IntegerLiteral** 0x7fb1a70e7df0 <line:10:21> 'int' **8**

    |   |-**DeclStmt** 0x7fb1a69ba298 <line:15:9, col:20>

    |   | `-**VarDecl** 0x7fb1a70e7e40 <col:9, col:19> col:13 used **six** 'int' cinit
4. 生成IR中间代码（到此 编译器前端 完成）
; Function Attrs: noinline optnone ssp uwtable
define i32 @main() #1 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca %0*, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  store i32 0, i32* %1, align 4
  %6 = call i8* @llvm.objc.autoreleasePoolPush() #2
5.LLVM 会去做些优化工作+bitcode（优化完成）
6.生成汇编 生成目标代码，生成可执行文件（生成可执行文件完成）

5.app完整编译流程

  • 编译信息写入辅助文件，创建文件架构 .app 文件
  • 处理文件打包信息
  • 执行 CocoaPod 编译前脚本，checkPods Manifest.lock
  • 编译.m文件，使用 CompileC 和 clang 命令（对应上面流程）
  • 链接需要的 Framework
  • 编译 xib
  • 拷贝 xib ，资源文件
  • 编译 ImageAssets
  • 处理 info.plist
  • 执行 CocoaPod 脚本
  • 拷贝标准库
  • 创建 .app 文件和签名

targetID，包含它对应的编译选项

  1. clang static analyzer 主要是进行语法分析，语义分析和生成中间代码，当然这个过程会对代码进行检查，出错的和需要警告的会标注出来。
  2. Token
Token 可以分为以下几类

-   关键字：语法中的关键字，if else while for 等。
-   标识符：变量名
-   字面量：值，数字，字符串
-   特殊符号：加减乘除等符号
  1. 生成出来的IR代码都是一样的语法形式

不管编译的语言时 Objective-C 还是 Swift 也不管对应机器是什么，亦或是即时编译，LLVM 里唯一不变的是中间语言 LLVM IR。

  1. CodeGen 生成 IR 代码 这个过程中还会跟 runtime 桥接。(抽象语法树之后，生成IR)
  • 各种类，方法，成员变量等的结构体的生成，并将其放到对应的Mach-O的section中。
  • Non-Fragile ABI 合成 OBJC_IVAR_$_ 偏移值常量。
  • ObjCMessageExpr 翻译成相应版本的 objc_msgSend，super 翻译成 objc_msgSendSuper。
  • strong，weak，copy，atomic 合成 @property 自动实现 setter 和 getter。
  • @synthesize 的处理。
  • 生成 block_layout 数据结构
  • __block 和 __weak
  • _block_invoke
  • ARC 处理，插入 objc_storeStrong 和 objc_storeWeak 等 ARC 代码。ObjCAutoreleasePoolStmt 转 objc_autorealeasePoolPush / Pop。自动添加 [super dealloc]。给每个 ivar 的类合成 .cxx_destructor 方法自动释放类的成员变量。 11.IR：一个文件 对应一个Module LLVM LLVM2 编译流程 12.什么是抽象语法树 抽象语法树
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