Clang/LLVM使用
先到这个网页点进到最新版的 download 连结：
http://llvm.org/releases/
然后抓 LLVM source code 和Clang source code 这两个档案。
接着把 LLVM source code 解开，
再把 Clang source code 解开丢到 llvm 的tools 目录下。
Clang source code 解开的目录名是 clang-2.7 之类的话把它改成 clang，
虽然我也没有去测试不改会怎样。
打算使用 clang++ 编译 C++ 程序的注意事项
编译和安装
为了不弄脏 source tree，
建议采用 out-of-source build 的方式编译。
先到 llvm 以外的地方造一个目录，
然后再下 cmake 来产生 Makefile。
configure 的下法我就不写了，
都 2010 年了哪还有傻子看见CMakeLists.txt 还会去跑 configure？
当然 CMakeLists.txt 没写好或乱写的状况下例外。
cmake 的下法这边以 tcsh 为例：
env CFLAGS=-fno-strict-aliasing CXXFLAGS=-fno-strict-aliasing
cmake -i path/to/llvm/source
或者把src解压后，在主目录下面如果任何project有一个CMakeLists.txt，可以直接在目录下建立一个build文件夹。
然后在build文件夹下运行， cmake ../ (../上一级目录，也可以是source解压后的绝对路径）
加上 -i 就会以 wizard mode 启动 cmake，
高兴的话也可以用 cmake-gui 跑。
我知道有人看到 -fno-strict-aliasing 会非常想笑，
但是不加的话光从 warning messages 来看是有一定机率编出坏掉的玩具。
这个问题是出在 clang 的 code 上，
所以如果走 llvm-gcc 这条路的应该不会遇上。
出来的选项可以学这样填：
Would you like to see advanced options? [No]:<Enter>
Please wait while cmake processes CMakeLists.txt files....
Variable Name: CLANG_BUILD_EXAMPLES
Description: Build CLANG example programs.
Current Value: OFF
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: CLANG_TEST_USE_VG
Description: Run Clang tests under Valgrind
Current Value: OFF
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: CMAKE_BUILD_TYPE
Description: Choose the type of build, options are: None(CMAKE_CXX_FLAGS orCMAKE_C_FLAGS used) Debug Release RelWithDebInfo MinSizeRel.
Current Value:
New Value (Enter to keep current value): RelWithDebInfo
Variable Name: CMAKE_INSTALL_PREFIX
Description: Install path prefix, prepended onto install directories.
Current Value: /usr/local
New Value (Enter to keep current value): 就是 make install 以后会装进去的路径
Variable Name: C_INCLUDE_DIRS
Description: Colon separated list of directories clang will search for headers.
Current Value:
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: LLVM_BUILD_32_BITS
Description: Build 32 bits executables and libraries.
Current Value: OFF
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: LLVM_BUILD_EXAMPLES
Description: Build LLVM example programs.
Current Value: OFF
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: LLVM_BUILD_TOOLS
Description: Build LLVM tool programs.
Current Value: ON
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: LLVM_ENABLE_ASSERTIONS
Description: Enable assertions
Current Value: ON
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: LLVM_ENABLE_PEDANTIC
Description: Compile with pedantic enabled.
Current Value: ON
New Value (Enter to keep current value): OFF
Variable Name: LLVM_ENABLE_PIC
Description: Build Position-Independent Code
Current Value: ON
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: LLVM_ENABLE_THREADS
Description: Use threads if available.
Current Value: ON
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: LLVM_ENABLE_WARNINGS
Description: Enable compiler warnings.
Current Value: ON
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: LLVM_ENABLE_WERROR
Description: Fail and stop if a warning is triggered.
Current Value: OFF
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: LLVM_LIBDIR_SUFFIX
Description: Define suffix of library directory name (32/64)
Current Value:
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: LLVM_TABLEGEN
Description: Native TableGen executable. Saves building one whencross-compiling.
Current Value: tblgen
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: LLVM_TARGETS_TO_BUILD
Description: Semicolon-separated list of targets to build, or "all".
Current Value:Alpha;ARM;Blackfin;CBackend;CellSPU;CppBackend;Mips;MBlaze;MSIL;MSP430;PIC16;PowerPC;Sparc;SystemZ;X86;XCore
New Value (Enter to keep current value): ARM;CBackend;CppBackend;Mips;X86(反正就选高兴的用，不然干脆 all也行)
Variable Name: LLVM_TARGET_ARCH
Description: Set target to use for LLVM JIT or use "host" forautomatic detection.
Current Value: host
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Variable Name: NM_PATH
Description: Path to a program.
Current Value: /usr/bin/nm
New Value (Enter to keep current value): <Enter>
Please wait while cmake processes CMakeLists.txt files....
CMake complete, run make to build project.
然后直接用 GNU make 编译：
gmake -j9 install
N 可以是工作站的 CPU threads 总数 + 1。
无法使用 CMake 的状况
学习自己编译和安装的理由
因为我本身是做 compiler 的，
所以总有一天会需要去修改它们的 source code。
使用 OS 提供的套件系统来安装 LLVM，
是纯粹以只会使用它的角度来考虑。
若是以一名开发者的角度来考虑的话，
就需要学习如何手动编译及安装到自己的目录下。
基本用法
先随便造一个范例程序：
| #include <stdio.h>
int main(int argc,char**argv) { printf("hello world\n"); return 0; } |
直接编译成可执行文件：
clang test.c -o test
这跟 GCC 没什么差别。
编译成 object file：
clang -c test.c
会得到 test.o，
这也跟 GCC 没什么差别。
输出 assembly code：
clang -S test.c
会得到 test.s，
还是跟 GCC 没有什么差别。
接下来就是 LLVM 特有的东西了。
-c 搭配 -emit-llvm 会输出 bitcodefile，
你可以把它想成是 target 在 llvm 这平台上的 object file。
-S 搭配 -emit-llvm 会输出所谓的 LLVMassembly code。
编译成 bitcode file：
clang -c -emit-llvm test.c -o test.bc
如果你不加后面的 -o test.bc 参数，
目前我手边的版本会输出 test.o 这样的档名。
虽然说 .bc 这种 suffix 只是一个建议的命名惯例，
而且 llvm 的 command tools 也不会因为 suffix 是 .o 而搞混它，
但为了避免人类搞混我建议还是把它输出成带 .bc suffix 的檔名。
这个档案用系统的 file 指令测试的话，
应该会告诉你它是个 data 而不是 object file。
输出 LLVM assembly code：
clang -S -emit-llvm test.c -o test.ll
用 -o test.ll 的理由同上，
不加的话你会得到 test.s 这种档名而容易跟一般assembly file 混淆。
得到的档案内容会长这样：
?View Code TEXT
| ; ModuleID = 'test.c' target datalayout = "e-p:64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64-f32:32:32-f64:64:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-s0:64:64-f80:128:128-n8:16:32:64" target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"
@.str = private constant [13 x i8] c"hello world\0A\00" ; <[13 x i8]*> [#uses=1]
define i32 @main(i32 %argc, i8** %argv) nounwind { entry: %retval = alloca i32, align 4 ; <i32*> [#uses=2] %argc.addr = alloca i32, align 4 ; <i32*> [#uses=1] %argv.addr = alloca i8**, align 8 ; <i8***> [#uses=1] store i32 0, i32* %retval store i32 %argc, i32* %argc.addr store i8** %argv, i8*** %argv.addr %call = call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* getelementptr inbounds ([13 x i8]* @.str, i32 0, i32 0)) ; <i32> [#uses=0] %0 = load i32* %retval ; <i32> [#uses=1] ret i32 %0 }
declare i32 @printf(i8*, ...) |
好奇怎么读它的话可以参考这个网页：
http://llvm.org/docs/LangRef.html
以直译的方式 (含 JIT 功能) 直接执行 bitcode file：
lli test.bc
把bitcode file 反组译回 LLVM assembly code：
llvm-dis test.bc
这指令会自动输出 test.ll 这种档名，
所以不必像上面那样特地加参数指定。
组译 LLVM assembly code：
llvm-as test.ll
这会得到一个新的 test.bc。
多档编译与连结
先摆两个测试程序：
| void foo();
int main(int argc,char**argv) { foo(); return 0; } |
| #include <stdio.h>
void foo() { printf("hello world\n"); } |
编译：
clang -c -emit-llvm test1.c -o test1.bc
clang -c -emit-llvm test2.c -o test2.bc
连结：
llvm-link test1.bc test2.bc -o test.bc
执行：
lli test.bc
单独执行 test1.bc 和 test2.bc 会发生什么事？
函式库的制作与连结
直接沿用上面的例子。
把 test2.bc 封装成 libTest.a：
llvm-ar rucs libTest.a test2.bc
当然这个并不是普通的 archive file。
查看 symbol table：
llvm-nm libTest.a
连结：
llvm-ld test1.bc -o test -lTest
这样会得到两个档案。
一个是 test.bc，
你可以用 lli test.bc 去执行它。
另一个是叫 test 的 script 檔，
大概长这样：
?View Code BASH
| #!/bin/sh lli=${LLVMINTERP-lli} exec $lli \ test.bc ${1+"$@"} |
其实也不过就是自动叫 lli 帮你直译而已。
如果你不希望它是一个 script 档而是真正的可执行文件，
加上 -native 参数就可以了。
Backend Compiler
如果说 LLVM assembly code 是 Open64 的 WHIRL 的话，
llc 的地位大致上相当于 Open64 的 be。
llc 的主要目的是把 bitcode 编译成特定平台的 assembly code，
而要输出哪个平台可以用 llc -version 查看：
Low Level Virtual Machine (http://llvm.org/):
llvm version 2.7svn
Optimized build with assertions.
Built Sep 10 2010 (02:45:40).
Host: x86_64-unknown-linux-gnu
Host CPU: core2
Registered Targets:
arm - ARM
c - C backend
cpp - C++ backend
mips - Mips
mipsel - Mipsel
thumb - Thumb
x86 - 32-bit X86: Pentium-Pro and above
x86-64 - 64-bit X86: EM64T and AMD64
因为我在 cmake -i 的时候有删掉一些不要的 targets，
所以这里可用的 targets 会比用默认值编 LLVM 的人少一些。
值得注意的是 llc 也有 C 跟 C++ 的 targets。
其实这个也不用太意外，
Open64 也是有 whirl2c 等一系列的工具。
不过相较于大部分 target 一改就要整套重编一份的compiler 来说，
LLVM 在这方面算是先进多了。
但其实这不过只是软件系统规划能力的差别罢了。
举个例子，
将 bitcode 编译成 ARM 的 assembly code：
llc -march=arm test.bc
这会得到 test.s。
不过当 target 是 c 或 cpp 时 suffix 就不是 .s。
原网页：http://blog.tinlans.org/2010/09/10/%E6%8B%96%E7%A8%BF%E5%BE%88%E4%B9%85%E7%9A%84-llvm-%E4%BD%BF%E7%94%A8%E6%96%87/