系列文章目錄

LLVM系列第一章：編譯LLVM源碼
LLVM系列第二章：模塊Module
LLVM系列第三章：函數(shù)Function
LLVM系列第四章：邏輯代碼塊Block
LLVM系列第五章：全局變量Global Variable
LLVM系列第六章：函數(shù)返回值Return
LLVM系列第七章：函數(shù)參數(shù)Function Arguments
LLVM系列第八章：算術運算語句Arithmetic Statement
LLVM系列第九章：控制流語句if-else
LLVM系列第十章：控制流語句if-else-phi
LLVM系列第十一章：寫一個Hello World
LLVM系列第十二章：寫一個簡單的詞法分析器Lexer
LLVM系列第十三章：寫一個簡單的語法分析器Parser
LLVM系列第十四章：寫一個簡單的語義分析器Semantic Analyzer
LLVM系列第十五章：寫一個簡單的中間代碼生成器IR Generator
LLVM系列第十六章：寫一個簡單的編譯器
LLVM系列第十七章：for循環(huán)
LLVM系列第十八章：寫一個簡單的IR處理流程Pass
LLVM系列第十九章：寫一個簡單的Module Pass
LLVM系列第二十章：寫一個簡單的Function Pass
LLVM系列第二十一章：寫一個簡單的Loop Pass
LLVM系列第二十二章：寫一個簡單的編譯時函數(shù)調用統(tǒng)計器(Pass)
LLVM系列第二十三章：寫一個簡單的運行時函數(shù)調用統(tǒng)計器(Pass)
LLVM系列第二十四章：用Xcode編譯調試LLVM源碼
LLVM系列第二十五章：簡單統(tǒng)計一下LLVM源碼行數(shù)
LLVM系列第二十六章：理解LLVMContext
LLVM系列第二十七章：理解IRBuilder
LLVM系列第二十八章：寫一個JIT Hello World
LLVM系列第二十九章：寫一個簡單的常量加法“消除”工具(Pass)

flex&bison系列

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本文目錄

• 前言
• 一、Hello Arithmetic Statement
• 二、編譯
• 三、運行
• 四、總結

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前言

在此記錄下用LLVM創(chuàng)建一個算術運算語句(Arithmetic Statement)的過程，以備查閱。

開發(fā)環(huán)境的配置請參考第一章 《LLVM系列第一章：編譯LLVM源碼》。

我們知道一個基本邏輯代碼塊(BasicBlock)是由一系列的指令(Instruction)組成的。一條指令主要是為了完成某個任務（操作），比如一個算術運算操作。為簡單起見，我們在這里可以把一個簡單的算術運算語句理解為一條指令。

在LLVM中，一個簡單的算術運算操作需要用到操作符和操作數(shù)。例如，一個乘法操作用到了一個乘法操作符和兩個乘數(shù)。所以，要創(chuàng)建一條乘法運算指令，我們首先要得到兩個操作數(shù)，它們可以來自于函數(shù)的參數(shù)、數(shù)值變量、數(shù)值常量等等。乘法操作是一個二元操作，IRBuilder里面提供了很多API，可以用來方便地創(chuàng)建二元操作指令。

本章，我們就在一個函數(shù)里創(chuàng)建一條簡單的算術運算指令。

一、Hello Arithmetic Statement

為簡單起見，假定這個函數(shù)帶有兩個整數(shù)型參數(shù)，它們的名稱分別為a和b。我們把第一個參數(shù)乘以3，其結果就是函數(shù)的返回值。代碼如下（示例）：

// HelloArithmeticStatement.cpp#include "llvm/IR/BasicBlock.h" #include "llvm/IR/Function.h" #include "llvm/IR/GlobalVariable.h" #include "llvm/IR/IRBuilder.h" #include "llvm/IR/LLVMContext.h" #include "llvm/IR/Module.h" #include "llvm/IR/Verifier.h"#include <vector>using namespace llvm;int main(int argc, char* argv[]) {LLVMContext context;IRBuilder<> builder(context);// Create a moduleModule* module = new Module("HelloModule", context);// Add a global variablemodule->getOrInsertGlobal("helloGlobalVariable", builder.getInt32Ty());GlobalVariable* globalVariable = module->getNamedGlobal("helloGlobalVariable");globalVariable->setLinkage(GlobalValue::CommonLinkage);globalVariable->setAlignment(MaybeAlign(4));// Add a function with parametersstd::vector<Type*> parameters(2, builder.getInt32Ty());FunctionType* functionType = FunctionType::get(builder.getInt32Ty(), parameters, false);Function* function = Function::Create(functionType, GlobalValue::ExternalLinkage, "HelloFunction", module);// Set arguments for the functionfunction->getArg(0)->setName("a");function->getArg(1)->setName("b");// Create a blockBasicBlock* block = BasicBlock::Create(context, "entry", function);builder.SetInsertPoint(block);// Create an arithmetic statementValue* arg1 = function->getArg(0);ConstantInt* three = builder.getInt32(3);Value* result = builder.CreateMul(arg1, three, "multiplyResult");// Add a returnbuilder.CreateRet(result);// Print the IRverifyFunction(*function);module->print(outs(), nullptr);return 0; }

二、編譯

用clang++進行編譯（示例）：

# Set up C++ standard library and header path export SDKROOT=$(xcrun --sdk macosx --show-sdk-path)# Compile clang++ -w -o HelloArithmeticStatement `llvm-config --cxxflags --ldflags --system-libs --libs core` HelloArithmeticStatement.cpp

以上命令會生成一個名為HelloArithmeticStatement的可執(zhí)行程序。

三、運行

運行HelloArithmeticStatement（示例）：

./HelloArithmeticStatement

輸出結果如下（示例）：

; ModuleID = 'HelloModule' source_filename = "HelloModule"@helloGlobalVariable = common global i32, align 4define i32 @HelloFunction(i32 %a, i32 %b) { entry:%multiplyResult = mul i32 %a, 3ret i32 %multiplyResult }

以上IR代碼中，變量%multiplyResult就是乘法運算的結果，也是函數(shù)的返回值。

四、總結

我們用LLVM提供的C++ API，創(chuàng)建了一個算術運算語句(Arithmetic Statement)，并打印出了它的IR代碼。完整源碼示例請參看：
https://github.com/wuzhanglin/llvm-IR-examples

總結

以上是生活随笔為你收集整理的LLVM系列第八章：算术运算语句Arithmetic Statement的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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