[开发工具]第二章 编译器之llvm编译

? ? ? ? 在最近的工作中要使用llvm编译器，研究了小半年的时间，这里我就大概介绍一下llvm的基本情况，如何使用。

? ? ? ? llvm是一个开源的编译器，众所周知，苹果的xcode的内核就是llvm编译器。llvm是一个轻量的易于扩展的编译器，通过IR等中间语言将编译分为前端和后端，所以llvm也存在易于扩展的属性。如果你需要定义一个新的语言，只需要开发llvm的前端，如果需要支持新的指令集，只需要开发llvm的后端。

? ? ? ? 本章先介绍llvm的环境搭建和基本信息获取方式，算是抛砖引玉。如果你只是想使用编译器，可以下载安装llvm的发布包，也可以通过下载开源的源码自己编译。

一 llvm基本信息介绍

1.1 llvm简介

? ? ? ? llvm是一个“Apache 2.0”开源协议的开源项目，要了解开源协议的相关信息可以参考各种开源协议介绍 | 菜鸟教程 (runoob.com)；

? ? ? ? llvm是Illinois大学的一个研究项目，后来被广泛的用于学术研究项目和商业项目中，我们前面提到的xcode编译器就是使用了llvm作为核心编译器。

1.2 llvm常用子项目介绍

?????????LLVM core：是一个通用的优化器和代码生成器，这些代码都是围绕着llvm的IR的中间代码实现。

? ? ? ? clang：它是基于LLVM的一个原生的编译器，拥有非常快速的编译速度，提供非常全面有用的编译过程中产生的错误信息和警告信息。

? ? ? ? lldb：它是一个提供调试信息的项目，使用clang AST 、表达式解析器、LLVM JIT、反汇编工具等，它提供一种调试功能。在加载符号时，它也比 GDB 更快，内存效率更高。

? ? ? ? libc++和libc++ ABI：提供高性能执行的C ++标准库，包括对C ++ 11和C ++ 14的支持。

? ? ? ? compiler-rt：提供一些高级的优化实现，还为动态测试工具（例如AddressSanitizer、 ThreadSanitizer、 MemorySanitizer和 DataFlowSanitizer ）提供运行时库的实现 。

? ? ? ? lld：是llvm官方提供的连接器项目。

? ? ? ? MLIR：也就是我们之前提到的IR的核心代码，是一种新的方法实现可重用、可扩展的编译架构。MLIR 旨在解决软件碎片问题，改进不同硬件的编译，显着降低构建特定编译器的成本，并帮助将现有编译器组合在一起。

? ? ? ? 还有一些其他的项目，可以到llvm的官方网站上获取相关信息。

二 llvm安装

? ? ? ? 先下载llvm，LLVM Download Page。

? ? ? ? 根据操作系统下载llvm，下载最新版本就可以，下载之后安装就可以使用了。

三 编译和运行llvm

3.1 在unix系统上构建llvm

3.1.1 下载安装必要的工具

? ? ? ? ? 如果只是需要编译软件，可以只安装CMake、GCC、zlib,如果要对llvm进行二次开发，则需要安装python和GNU Make等软件，以便进行自动化测试。

3.1.2 获取llvm的工程源码

• 打开终端，将目录切换到准备放源码的目录（eg:cd /media/llvm/）
• 获取源码：git clone https://github.com/llvm/llvm-project.git
• 上面这个获取代码的命令很慢，如果你只需要本地编译代码，可以使用浅克隆的方式进行获取源码：git clone --depth=1 https://github.com/llvm/llvm-project.git（使用这个只能构建最新版本的llvm）?

3.1.3 编译llvm和clang

• cd llvm-project
• mkdir build
• cd build
• cmake -DLLVM_ENABLE_PROJECTS=clang -G "Unix Makefiles" ../llvm
• make?
• 编译完成之后尝试使用clang进行编译
  • clang helloword.c

3.2 使用Virtual Studio编译

3.2.1 下载安装必要的工具

? ? ? ? ? 如果只是需要编译软件，可以只安装CMake、Virtual Studio、zlib,如果要对llvm进行二次开发，则需要安装python和GnuWin32 Tools等软件，以便进行自动化测试。

3.2.2 获取llvm的工程源码

• 打开终端，将目录切换到准备放源码的目录（eg:cd D://media/llvm/）
• 获取源码：git clone https://github.com/llvm/llvm-project.git

3.3.3 使用CMake生成VS解决方案

• cd llvm-project
• mkdir build
• cd build
• cmake -DLLVM_ENABLE_PROJECTS=clang -G "Visual Studio 15 2017" -A x64 -Thost=x64 ..\llvm -Thost=x64

3.3.4 使用VS打开解决方案进行编译

• 使用VS打开解决方案LLVM.sln
• 编译