从 C++ 创建 LLVM 字节码类

Question

我正在为 LLVM 中的特殊用途语言编写编译器。我想为已经用 C++ 编写的库添加绑定。我的想法是将库编译为 LLVM 字节码（使用 clang -emit-llvm -S abc.c ）并在编译期间链接它。 很有效

// lib.c
int f() {
    return 123;
}

这对于像But 的部分库的编写方式

// A.cc
class A {
    public:
        int f() { return 123; }
};

，这样会导致空字节码文件。我知道我可以通过分离实现来解决这个问题：

// A.cc
class A {
    public:
        int f();
};

int A::f() {
    return 123;
}

但这将是很多乏味的工作。有什么方法可以从我的库源中创建有用的字节码吗？或者有任何其他方法可以使该库在我的编译器中可用？

Answer 1

您可以查看 clang 是否支持显式模板实例化的外部链接。这可能适用于非模板，但否则您可以“强制它”适用于模板。

简单概要：

lib1.h

template <typename T=int>
struct ATemplate { T f() { return 123; } };

添加一个文件 lib1_instantiate.cpp

#include "lib1.h"
template struct ATemplate<int>;
template struct ATemplate<unsigned int>;
template struct ATemplate<long>; // etc.

这应该使用外部链接实例化命名模板。

如果您遇到非模板类的问题，并且上面的技巧不起作用，您可以像这样包装它：

instantiate.cpp:

namespace hidden_details
{
    template <class libtype> struct instantiator : public libtype 
    // derives... just do something that requires a complete type (not a forward!)
    { };
}

template struct hidden_details::instantiator<A>;

如果您不幸的是，您必须“使用”内联成员才能获得外部链接。一个常见的技巧是使用这些成员的地址（您不需要实现委托）：

instantiate.cpp:

static void force_use_A()
{
    void* unused = (void*) &A::f;
}

但是，

1. 转换为 (void*) 会调用未定义的行为（你不能在 gcc 上使用 -pedantic -Werror 来编译它）
2. 对于重载，你必须指定丑陋的强制转换来消除它们的歧义

HTH

Answer 2

如果只想使用一些库函数，则另一种方法可行：为您使用的所有内容创建一个包装器。

// wrapper.cc
A* A_create() {
    return new A();
}

// and so on

这样你就不必修改你的库，但这肯定需要一些额外的输入。