LLVM入门2:如何基于自己的代码生成IR-LLVM IR code generation实例介绍

概述

本节将通过一个简单的例子来介绍如何生成llvm IR,以Kaleidoscope IR中的例子为例,我们基于LLVM接口构建一个简单的编译器,实现简单的语句解析并转化为LLVM IR,生成对应的LLVM IR部分,代码如下,文件名为toy.cpp,先给出代码,后面会详细介绍每一步分代码:

#include "llvm/ADT/APFloat.h"
#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
#include "llvm/IR/BasicBlock.h"
#include "llvm/IR/Constants.h"
#include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
#include "llvm/IR/Function.h"
#include "llvm/IR/IRBuilder.h"
#include "llvm/IR/LLVMContext.h"
#include "llvm/IR/Module.h"
#include "llvm/IR/Type.h"
#include "llvm/IR/Verifier.h"
#include <algorithm>
#include <cctype>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <map>
#include <memory>
#include <string>
#include <vector>

using namespace llvm;

//===----------------------------------------------------------------------===//
// Lexer
//===----------------------------------------------------------------------===//

// The lexer returns tokens [0-255] if it is an unknown character, otherwise one
// of these for known things.
enum Token {
  tok_eof = -1,

  // commands
  tok_def = -2,
  tok_extern = -3,

  // primary
  tok_identifier = -4,
  tok_number = -5
};

static std::string IdentifierStr; // Filled in if tok_identifier
static double NumVal;             // Filled in if tok_number

/// gettok - Return the next token from standard input.
static int gettok() {
  static int LastChar = ' ';

  // Skip any whitespace.
  while (isspace(LastChar))
    LastChar = getchar();

  if (isalpha(LastChar)) { // identifier: [a-zA-Z][a-zA-Z0-9]*
    IdentifierStr = LastChar;
    while (isalnum((LastChar = getchar())))
      IdentifierStr += LastChar;

    if (IdentifierStr == "def")
      return tok_def;
    if (IdentifierStr == "extern")
      return tok_extern;
    return tok_identifier;
  }

  if (isdigit(LastChar) || LastChar == '.') { // Number: [0-9.]+
    std::string NumStr;
    do {
      NumStr += LastChar;
      LastChar = getchar();
    } while (isdigit(LastChar) || LastChar == '.');

    NumVal = strtod(NumStr.c_str(), nullptr);
    return tok_number;
  }

  if (LastChar == '#') {
    // Comment until end of line.
    do
      LastChar = getchar();
    while (LastChar != EOF && LastChar != '\n' && LastChar != '\r');

    if (LastChar != EOF)
      return gettok();
  }

  // Check for end of file.  Don't eat the EOF.
  if (LastChar == EOF)
    return tok_eof;

  // Otherwise, just return the character as its ascii value.
  int ThisChar = LastChar;
  LastChar = getchar();
  return ThisChar;
}

//===----------------------------------------------------------------------===//
// Abstract Syntax Tree (aka Parse Tree)
//===----------------------------------------------------------------------===//

namespace {

/// ExprAST - Base class for all expression nodes.
class ExprAST {
public:
  virtual ~ExprAST() = default;

  virtual Value *codegen() = 0;
};

/// NumberExprAST - Expression class for numeric literals like "1.0".
class NumberExprAST : public ExprAST {
  double Val;

public:
  NumberExprAST(double Val) : Val(Val) {}

  Value *codegen() override;
};

/// VariableExprAST - Expression class for referencing a variable, like "a".
class VariableExprAST : public ExprAST {
  std::string Name;

public:
  VariableExprAST(const std::string &Name) : Name(Name) {}

  Value *codegen() override;
};

/// BinaryExprAST - Expression class for a binary operator.
class BinaryExprAST : public ExprAST {
  char Op;
  std::unique_ptr<ExprAST> LHS, RHS;

public:
  BinaryExprAST(char Op, std::unique_ptr<ExprAST> LHS,
                std::unique_ptr<ExprAST> RHS)
      : Op(Op), LHS(std::move(LHS)), RHS(std::move(RHS)) {}

  Value *codegen() override;
};

/// CallExprAST - Expression class for function calls.
class CallExprAST : public ExprAST {
  std::string Callee;
  std::vector<std::unique_ptr<ExprAST>> Args;

public:
  CallExprAST(const std::string &Callee,
              std::vector<std::unique_ptr<ExprAST>> Args)
      : Callee(Callee), Args(std::move(Args)) {}

  Value *codegen() override;
};

/// PrototypeAST - This class represents the "prototype" for a function,
/// which captures its name, and its argument names (thus implicitly the number
/// of arguments the function takes).
class PrototypeAST {
  std::string Name;
  std::vector<std::string> Args;

public:
  PrototypeAST(const std::string &Name, std::vector<std::string> Args)
      : Name(Name), Args(std::move(Args)) {}

  Function *codegen();
  const std::string &getName() const { return Name; }
};

/// FunctionAST - This class represents a function definition itself.
class FunctionAST {
  std::unique_ptr<PrototypeAST> Proto;
  std::unique_ptr<ExprAST> Body;

public:
  FunctionAST(std::unique_ptr<PrototypeAST> Proto,
              std::unique_ptr<ExprAST> Body)
      : Proto(std::move(Proto)), Body(std::move(Body)) {}

  Function *codegen();
};

} // end anonymous namespace

//===----------------------------------------------------------------------===//
// Parser
//===----------------------------------------------------------------------===//

/// CurTok/getNextToken - Provide a simple token buffer.  CurTok is the current
/// token the parser is looking at.  getNextToken reads another token from the
/// lexer and updates CurTok with its results.
static int CurTok;
static int getNextToken() { return CurTok = gettok(); }

/// BinopPrecedence - This holds the precedence for each binary operator that is
/// defined.
static std::map<char, int> BinopPrecedence;

/// GetTokPrecedence - Get the precedence of the pending binary operator token.
static int GetTokPrecedence() {
  if (!isascii(CurTok))
    return -1;

  // Make sure it's a declared binop.
  int TokPrec = BinopPrecedence[CurTok];
  if (TokPrec <= 0)
    return -1;
  return TokPrec;
}

/// LogError* - These are little helper functions for error handling.
std::unique_ptr<ExprAST> LogError(const char *Str) {
  fprintf(stderr, "Error: %s\n", Str);
  return nullptr;
}

std::unique_ptr<PrototypeAST> LogErrorP(const char *Str) {
  LogError(Str);
  return nullptr;
}

static std::unique_ptr<ExprAST> ParseExpression();

/// numberexpr ::= number
static std::unique_ptr<ExprAST> ParseNumberExpr() {
  auto Result = std::make_unique<NumberExprAST>(NumVal);
  getNextToken(); // consume the number
  return std::move(Result);
}

/// parenexpr ::= '(' expression ')'
static std::unique_ptr<ExprAST> ParseParenExpr() {
  getNextToken(); // eat (.
  auto V = ParseExpression();
  if (!V)
    return nullptr;

  if (CurTok != ')')
    return LogError("expected ')'");
  getNextToken(); // eat ).
  return V;
}

/// identifierexpr
///   ::= identifier
///   ::= identifier '(' expression* ')'
static std::unique_ptr<ExprAST> ParseIdentifierExpr() {
  std::string IdName = IdentifierStr;

  getNextToken(); // eat identifier.

  if (CurTok != '(') // Simple variable ref.
    return std::make_unique<VariableExprAST>(IdName);

  // Call.
  getNextToken(); // eat (
  std::vector<std::unique_ptr<ExprAST>> Args;
  if (CurTok != ')') {
    while (true) {
      if (auto Arg = ParseExpression())
        Args.push_back(std::move(Arg));
      else
        return nullptr;

      if (CurTok == ')')
        break;

      if (CurTok != ',')
        return LogError("Expected ')' or ',' in argument list");
      getNextToken();
    }
  }

  // Eat the ')'.
  getNextToken();

  return std::make_unique<CallExprAST>(IdName, std::move(Args));
}

/// primary
///   ::= identifierexpr
///   ::= numberexpr
///   ::= parenexpr
static std::unique_ptr<ExprAST> ParsePrimary() {
  switch (CurTok) {
  default:
    return LogError("unknown token when expecting an expression");
  case tok_identifier:
    return ParseIdentifierExpr();
  case tok_number:
    return ParseNumberExpr();
  case '(':
    return ParseParenExpr();
  }
}

/// binoprhs
///   ::= ('+' primary)*
static std::unique_ptr<ExprAST> ParseBinOpRHS(int ExprPrec,
                                              std::unique_ptr<ExprAST> L

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mfbz.cn/a/873195.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

如何将代理IP设置为ISP:详细指南

在当今互联网时代&#xff0c;代理IP已经成为许多用户保护隐私和提升网络体验的重要工具。而ISP&#xff08;Internet Service Provider&#xff09;的代理IP更是因为其高质量和稳定性备受青睐。本文将详细介绍如何将代理IP设置为ISP&#xff0c;让你在网络世界中享受更优质的上…

RISC-V (十一)软件定时器

主要的思想&#xff1a;硬件定时器是由硬件的定时器设备触发的。软件定时器在硬件定时器的基础上由软件控制实现多个定时器的效果。主要的思路是在trap_handler函数中加入软件代码&#xff0c;使其在设定的时间点 去执行想要执行的功能函数。 定时器的分类 硬件定时器&#xf…

计算机网络(二) —— 网络编程套接字

目录 一&#xff0c;认识端口号 1.1 背景 1.2 端口号是什么 1.3 三个问题 二&#xff0c;认识Tcp协议和Udp协议 三&#xff0c;网络字节序 四&#xff0c;socket编程接口 4.1 socket常见API 4.2 sockaddr结构 一&#xff0c;认识端口号 1.1 背景 问题&#xff1a;在进…

网络安全运维培训一般多少钱

在当今数字化时代&#xff0c;网络安全已成为企业和个人关注的焦点。而网络安全运维作为保障网络安全的重要环节&#xff0c;其专业人才的需求也日益增长。许多人都对网络安全运维培训感兴趣&#xff0c;那么&#xff0c;网络安全运维培训一般多少钱呢? 一、影响网络安全运维培…

算法训练营——day4螺旋矩阵

1 螺旋矩阵II-力扣59&#xff08;中等&#xff09; 1.1 题目&#xff1a;螺旋矩阵II 给你一个正整数 n &#xff0c;生成一个包含 1 到 n2 所有元素&#xff0c;且元素按顺时针顺序螺旋排列的 n x n 正方形矩阵 matrix 。 示例 1&#xff1a; 输入&#xff1a;n 3 输出&…

算法学习:滑动窗口

题目 滑动窗口 滑动窗口的题目在解决统计连续带特殊要求的元素串问题时作用巨大。逃离仅仅只是套路学习的黑洞&#xff0c;我认为这种方法在无序的统计中&#xff0c;找到了有序的切入点。初看题目时&#xff0c;可以想到的统计方法有很多&#xff0c;但实现在计算机上则必须有…

贝锐蒲公英远程视频监控方案:4G入网无需公网IP,跨品牌统一管理

在部署视频监控并实现集中监看时&#xff0c;常常会遇到各种挑战。比如&#xff1a;部分监控点位布线困难、无法接入有线宽带&#xff0c;或是没有固定公网IP&#xff0c;难以实现远程集中监看&#xff1b;已有网络质量差&#xff0c;传输延迟大、丢包率高&#xff0c;远程实时…

【王树森】BERT:预训练Transformer模型(个人向笔记)

前言 BERT&#xff1a;Bidirectional Encoder Representations from TransformerBERT是用来预训练Transformer模型的encoder的本节课只讲述主要思想BERT用两个主要思想来训练Transformer的encoder网络&#xff1a;①随机遮挡单词&#xff0c;让encoder根据上下文来预测被遮挡的…

C语言蓝桥杯

一、语言基础 竞赛常用库函数 最值查询 min_element和max_element在vector(迭代器的使用) nth_element函数的使用 例题lanqiao OJ 497成绩分析 第一种用min_element和max_element函数的写法 第二种用min和max的写法 二分查找 二分查找只能对数组操作 binary_search函数&…

win12R2安装.NET Framework 3.5

一丶安装原因 因此插件的缺失, 有些软件或系统不支持安装. 二丶安装步骤 1丶下载.NET Framework 3.5 点击插件下载, 提取码: 1995, 下载完成之后解压到想要安装的位置上. 2丶打开 服务器管理器 3丶点击: 管理 -> 添加角色和功能 4丶点击下一步到服务器角色, 选择web服…

Android应用开发项目式教程——序

Android技术 Android是重要的客户端技术&#xff0c;因其开源开放的特点&#xff0c;Android在其初期就迅速成长为智能手机的主流操作系统&#xff0c;近年来更进一步成为智能电视、智能车载终端等智能设备的主流操作系统&#xff0c;其活跃设备数量已经超过30亿台&#xff0c…

通用内存快照裁剪压缩库Tailor介绍及源码分析(一)

背景 我们知道内存快照是治理 OOM 问题及其他类型的内存问题的重要数据源&#xff0c;内存快照中保存了进程虚拟机的完整的堆内存数据&#xff0c;很多时候也是调查其他类型异常的重要参考。但是dump出来的堆转储文件.hprof往往很大&#xff0c;以 LargeHeap 应用为例&#xf…

吐血整理 ChatGPT 3.5/4.0 新手使用手册~ 【2024.09.04 更新】

以前我也是通过官网使用&#xff0c;但是经常被封号&#xff0c;就非常不方便&#xff0c;后来有朋友推荐国内工具&#xff0c;用了一阵之后&#xff0c;发现&#xff1a;稳定方便&#xff0c;用着也挺好的。 最新的 GPT-4o、4o mini&#xff0c;可搭配使用~ 1、 最新模型科普&…

XGBoost算法-上

简单解释一下xgboost这个模型 xg是一个非常强大&#xff0c;非常受欢迎的机器学习模型&#xff0c;其中最大的特色就是boosting&#xff08;改进、推进&#xff09;&#xff0c;怎么改进呢&#xff1f;就是xgboost这个算法&#xff0c;它会先建立一颗简单的决策树&#xff0c;…

虚拟机ubuntu配置opencv和opencv_contrib

前期准备 1.下载opencv和opencv_contrib源码 opencv-4.6.0&#xff1a;https://opencv.org/releases/ opencv_contrib-4.6.0&#xff1a;https://github.com/opencv/opencv_contrib 在ubuntu直接下载或者在window上下好传到虚拟机里都可以 自己找个地方把他们解压&#xf…

【Python篇】PyQt5 超详细教程——由入门到精通(终篇)

文章目录 PyQt5超详细教程前言第9部分&#xff1a;菜单栏、工具栏与状态栏9.1 什么是菜单栏、工具栏和状态栏9.2 创建一个简单的菜单栏示例 1&#xff1a;创建带有菜单栏的应用程序代码详解&#xff1a; 9.3 创建工具栏示例 2&#xff1a;创建带有工具栏的应用程序代码详解&…

Banana Pi BPI-SM9 AI 计算模组采用算能科技BM1688芯片方案设计

产品概述 香蕉派 Banana Pi BPI-SM9 16-ENC-A3 深度学习计算模组搭载算能科技高集成度处理器 BM1688&#xff0c;功耗低、算力强、接口丰富、兼容性好。支持INT4/INT8/FP16/BF16/FP32混合精度计算&#xff0c;可支持 16 路高清视频实时分析&#xff0c;灵活应对图像、语音、自…

多个路由器级联实现子网的方式

好久没写博客啦&#xff0c;最近搬家&#xff0c;换了网络环境&#xff0c;简单记录一下网络配置。 拓扑图就不画了&#xff0c;光猫 - > 华为TC7102路由 -> 华为AX2 Pro路由 -> 各种设备&#xff0c;简单表示就是这样。 原因是第一个路由是房东的&#xff0c;我希望自…

宝塔部署Vue项目解决跨域问题

一、前言 使用宝塔面板部署前端后端项目相比用命令行进行部署要简单许多&#xff0c;宝塔的可视化操作对那些对Linux不熟悉的人很友好。使用宝塔部署SpringBoot后端项目和Vue前端项目的方法如下&#xff1a; 1、视频教程 2、文字教程1 3、文字教程2 以上的教程完全可以按照步骤…

视频智能分析平台LntonAIServer视频质量诊断功能花屏、抖动、遮挡等检测

LntonAIServer新增了视频质量诊断功能&#xff0c;该功能专注于提升视频监控系统的稳定性和可用性&#xff0c;主要通过自动化检测来识别视频流中常见的质量问题&#xff0c;比如花屏、抖动、遮挡等问题。这些问题是影响视频监控效果的主要因素之一&#xff0c;而自动化的检测能…