Рубрика «llvm ir»

Динамическая JIT компиляция С-С++ в LLVM с помощью Clang - 1

При создании компилятора для собственного языка программирования я сделал его как транспайлер в исходный код на С++, вот только реализация сильно подкачала. Сначала приходится генерировать динамическую библиотеку с помощью вызова gcc, который и сам по себе не очень быстрый, так еще его может и не быть на целевой машине, особенно на другой платформе (например Windows). Конечно, для первых экспериментов и такой реализации было достаточно, но сейчас, когда я начал готовить код компилятора к публикации, стало понятно, что текущий вариант с фоновым запуском gcc никуда не годится.

Из-за этого, я решил не откладывать перевод компилятора на использование LLVM, который планировался когда нибудь в будущем, а решил сделать это уже сейчас. И для этого нужно было научиться запускать компиляцию C++ кода с помощью библиотек Clang, но тут вылезло сразу несколько проблем.

Оказывается, интерфейс Clang меняется от версии к версии и все найденные мной примеры были старыми и не запускались в актуальной версии (Сlang 12), а стабильный C-style интерфейс предназначен для парсинга и анализа исходников и с помощью которого сгенерировать исполняемые файлы не получится*.

Дополнительная проблемой оказалось, что Clang не может анализировать файл из памяти, даже если для этого есть соответствующие классы. Из объяснений выходило, что в экземпляре компилятора проверяется, является ли ввод файлом**.

А теперь публикую результат своих изысканий в виде рабочего примера динамической компиляции С++ кода с последующей его загрузкой и выполнением скомпилированных функций. Исходники адаптированны под актуальную версию Clang 12. Пояснения к коду я перевел и дополнил перед публикацией, а ссылки на исходные материалы приведены в конце статьи.

  • *) Кажется в 14 версии планируется реализовать C интерфейс для генерации исполняемых файлов.
  • **) На самом деле, Clang может (или теперь может) компилировать файлы из оперативной памяти, поэтому в исходники я добавил и эту возможность.

Читать полностью »

В этой статье мы попробуем разобраться с одним из самых неоднозначных и непонятных нововведений стандарта C++17 — функцией стандартной библиотеки std::launder. Мы посмотрим на std::launder с другой стороны, посмотрим на источник. Разберем что лежит в основе функции на примере решения задачи девиртуализации и реализации виртуальных указателей в LLVM.

C++17. Функция стандартной библиотеки std::launder и задача девиртуализации - 1

Читать полностью »

В этой статье мы рассмотрим, как построить программу на Go, такую, как компилятор или статический анализатор, которая взаимодействует с фреймворком компиляции LLVM, используя язык ассемблера LLVM IR.

TL;DR мы написали библиотеку для взаимодействия с LLVM IR на чистом Go, см. ссылки на код и на пример проекта.

Читать полностью »

Не знаю, как на вас, а на меня в последнее время производят сильное впечатление статьи про новые Java-технологии — Graal, Truffle и все-все-все. Выглядит так, как будто раньше ты придумал язык, написал интерпретатор, порадовался какой язык хороший и погрустил, какой медленный, написал к нему нативный компилятор и/или JIT, а ведь нужен ещё отладчик… LLVM есть, и на том спасибо. После прочтения этой статьи сложилось (несколько гротескное) впечатление, что после написания интерпретатора специального вида работу можно, в принципе, и завершать. Ощущение, что теперь кнопка "Сделать зашибись" стала доступна и программистам-компиляторщикам. Нет, конечно, JIT-языки медленно стартуют, им нужно время на прогрев. Но, в конце концов, время и квалификация программиста тоже не бесплатные — в каком бы мире информационных технологий мы бы жили, если бы до сих пор писали всё на ассемблере? Нет, может, всё бы, конечно, и летало (это если программист грамотно инструкции разложил), но вот насчёт суммарной сложности активно используемых программ у меня есть некоторые сомнения...

В общем, я прекрасно понимаю, что в дилемме «затраченное программистом время vs идеальность полученного продукта ("ручная работа")» границу можно двигать до скончания веков, поэтому давайте сегодня просто попробуем воспользоваться традиционной библиотекой SQLite без подгрузки нативного кода в чистом виде. Будем использовать уже готовую truffle-реализацию языка для LLVM IR, зовущуюся Sulong.

Читать полностью »

Оглавление:
Часть 1: Введение и лексический анализ
Часть 2: Реализация парсера и AST
Часть 3: Генерация кода LLVM IR
Часть 4: Добавление JIT и поддержки оптимизатора
Часть 5: Расширение языка: Поток управления
Часть 6: Расширение языка: Операторы, определяемые пользователем
Часть 7: Расширение языка: Изменяемые переменные
Часть 8: Компиляция в объектный код
Часть 9: Добавляем отладочную информацию
Часть 10: Заключение и другие вкусности LLVM

Создание языка программирования с использованием LLVM. Часть 10: Заключение и другие вкусности LLVM - 1

9.1. Заключение

Добро пожаловать в заключительную часть руководства “Создание языка программирования с использованием LLVM”. На протяжении этого руководства, мы вырастили наш маленький язык Калейдоскоп с бесполезной игрушки до довольно интересной (хотя, возможно, по-прежнему бесполезной) игрушки.
Читать полностью »

Оглавление:
Часть 1: Введение и лексический анализ
Часть 2: Реализация парсера и AST
Часть 3: Генерация кода LLVM IR
Часть 4: Добавление JIT и поддержки оптимизатора
Часть 5: Расширение языка: Поток управления
Часть 6: Расширение языка: Операторы, определяемые пользователем
Часть 7: Расширение языка: Изменяемые переменные
Часть 8: Компиляция в объектный код
Часть 9: Добавляем отладочную информацию
Часть 10: Заключение и другие вкусности LLVM

Создание языка программирования с использованием LLVM. Часть 9: Добавляем отладочную информацию - 1

9.1. Введение

Добро пожаловать в главу 9 руководства “Создание языка программирования с использованием LLVM”. В главах с 1 по 8, мы построили маленький язык программирования с функциями и переменными. Что случится, если что-то пойдёт не так, как тогда отлаживать программу?
Читать полностью »

Оглавление:
Часть 1: Введение и лексический анализ
Часть 2: Реализация парсера и AST
Часть 3: Генерация кода LLVM IR
Часть 4: Добавление JIT и поддержки оптимизатора
Часть 5: Расширение языка: Поток управления
Часть 6: Расширение языка: Операторы, определяемые пользователем
Часть 7: Расширение языка: Изменяемые переменные
Часть 8: Компиляция в объектный код
Часть 9: Добавляем отладочную информацию
Часть 10: Заключение и другие вкусности LLVM

Создание языка программирования с использованием LLVM. Часть 8: Компиляция в объектный код - 1

8.1. Введение

Добро пожаловать в главу 8 руководства “Создание языка программирования с использованием LLVM”. Эта глава описывает, как компилировать программы на нашем языке в объектные файлы.
Читать полностью »

Оглавление:
Часть 1: Введение и лексический анализ
Часть 2: Реализация парсера и AST
Часть 3: Генерация кода LLVM IR
Часть 4: Добавление JIT и поддержки оптимизатора
Часть 5: Расширение языка: Поток управления
Часть 6: Расширение языка: Операторы, определяемые пользователем
Часть 7: Расширение языка: Изменяемые переменные
Часть 8: Компиляция в объектный код
Часть 9: Добавляем отладочную информацию
Часть 10: Заключение и другие вкусности LLVM

Создание языка программирования с использованием LLVM. Часть 7: Расширение языка: Изменяемые переменные - 1

7.1. Введение

Добро пожаловать в главу 7 руководства “Создание языка программирования с использованием LLVM”. В главах 1-6 мы построили полноценный, хотя и простой, функциональный язык программирования. На этом пути мы изучили некоторые техники парсинга, изучили, как строить и и как представлять AST, как построить LLVM IR, и как оптимизировать результирующий код, и как JIT компилирует его.
Читать полностью »

Оглавление:
Часть 1: Введение и лексический анализ
Часть 2: Реализация парсера и AST
Часть 3: Генерация кода LLVM IR
Часть 4: Добавление JIT и поддержки оптимизатора
Часть 5: Расширение языка: Поток управления
Часть 6: Расширение языка: Операторы, определяемые пользователем
Часть 7: Расширение языка: Изменяемые переменные
Часть 8: Компиляция в объектный код
Часть 9: Добавляем отладочную информацию
Часть 10: Заключение и другие вкусности LLVM

Создание языка программирования с использованием LLVM. Часть 6: Расширение языка: Операторы, определяемые пользователем - 1

Часть 6: Расширение языка: Операторы, определяемые пользователем

6.1. Введение

Добро пожаловать в главу 6 руководства “Создание языка программирования с использованием LLVM”. К данному моменту у нас есть полнофункциональный язык, хотя и минимальный, но, тем не менее, полезный. Но по-прежнему осталась одна проблема. В нашем языке мало полезных операторов (нет, например, деления, логического отрицания, и даже сравнений, за исключением оператора сравнения «меньше»).
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js