C++ - один из языков, который можно назвать "легендарным". Его история насчитывает несколько десятилетий, принципы программирования на нем революционным образом менялись не раз, а черновик стандарта уже разросся до 1800+ страниц мелкого шрифта.
Рубрика «LLVM» - 2
Создаем новое ключевое слово в C++
2021-09-04 в 16:37, admin, рубрики: c++, clang, LLVM, КомпиляторыДинамическая JIT компиляция С-С++ в LLVM с помощью Clang
2021-08-15 в 6:55, admin, рубрики: C, c++, clang, jit, JIT-компилятор, LLVM, llvm ir, Блог компании TIMEWEB, Компиляторы, Программирование
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.
Как LLVM оптимизирует суммы степеней
2021-05-08 в 14:51, admin, рубрики: LLVM, open source, Анализ и проектирование систем, Компиляторы, оптимизацияLLVM оптимизирует суммы степеней, например:
int sum(int count)
{
int result = 0;
for (int j = 0; j < count; ++j)
result += j*j;
return result;
}генерируя код, вычисляющий результат без цикла (godbolt):
sum(int):
test edi, edi
jle .LBB0_1
lea eax, [rdi - 1]
lea ecx, [rdi - 2]
imul rcx, rax
lea eax, [rdi - 3]
imul rax, rcx
shr rax
imul eax, eax, 1431655766
add eax, edi
shr rcx
lea ecx, [rcx + 2*rcx]
lea eax, [rax + rcx]
add eax, -1
ret
.LBB0_1:
xor eax, eax
ret
Также обрабатываются более сложные случаи (godbolt) – то есть оптимизация здесь не просто сравнивает паттерны. В этом посте мы рассмотрим, как выполняется эта оптимизация.
Читать полностью »
C++17. Функция стандартной библиотеки std::launder и задача девиртуализации
2021-02-05 в 8:27, admin, рубрики: c++, c++17, C++20, devirtualization, just for fun, launder, LLVM, llvm ir, ПрограммированиеВ 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.
Нужна ли нам замена языка C?
2020-12-11 в 8:30, admin, рубрики: C, c++, Go, LLVM, Компиляторы, ПрограммированиеЯзык программирования C даже сегодня находится в списке наиболее популярных используемых языков, несмотря на то, что он был выпущен аж в 1972 году и по современным стандартам имеет довольно много ограничений и изъянов.
Популярность языков программирования в 2020 по индексу TIOBE
И это основная причина, по которой C нужно заменить. На C/C++ написано слишком много критически важного ПО, что имеет обширные последствия. Один из примеров — баги в библиотеках наподобие OpenSSL. Язык C печально известен возникновением таких проблем, как переполнения буфера. C — это язык, позволяющий выстрелить себе в ногу слишком большим количеством способов.
Читать полностью »
Что такое LLVM и зачем он нужен?
2020-07-21 в 8:45, admin, рубрики: C, c++, LLVM, Блог компании Huawei, Компиляторы, системное программированиеВсем привет! Думаю, у многих сразу возник другой вопрос — а зачем вообще нужна ещё одна статья про LLVM, ведь на хабре их и так больше сотни? Моей задачей было написать "введение в тему" for the rest of us — профессиональных разработчиков, не планирующих создавать компиляторы и совершенно не интересующихся особенностями устройства LLVM IR. Насколько я знаю, подобного ещё не было.
Главное, что интересует практически всех — и о чём я планирую рассказать — вынесено в заголовок статьи. Зачем нужен LLVM, когда есть GCC и Visual C++? А если вы не программируете на C++, вам стоит беспокоиться? И вообще, LLVM это Clang? Или нет? И что эти четыре буквы на самом деле означают?
С++ Concept-Based Polymorphism в продуктовом коде: PassManager в LLVM
2020-06-08 в 13:16, admin, рубрики: c++, LLVM, Блог компании Samsung, идиомы с++, Компиляторы, наследование, ооп, паттерны проектирования, полиморфизм, шаблоныСегодня речь пойдет про одну интересную идиому, которую ввел Шон Парент (Adobe) — известный деятель в C++-сообществе. Он часто выступает с докладами и публикует цикл статей Better Code. Одна из его идей, которую используют в Photoshop — это Concept-Based Polymorphism. Это когда мы реализуем полиморфизм не через явное наследование, а с помощью техники, включающей обобщенное программирование, и по итогам получаем некоторые дополнительные преимущества.
Статья устроена следующим образом:
- Что вообще такое Concept-Based Polymorphism и зачем он нужен
- Немного про LLVM и ее устройство
- Пример Concept-Based Polymorphism в LLVM PassManager
- Преимущества подхода
Картинка, иллюстрирующая тезис «Наследование — это зло». Источник
Читать полностью »
Проект LLHD — универсальный язык описания аппаратуры
2020-04-16 в 10:03, admin, рубрики: fpga, LLVM, open hardware, open source, Rust, Verilog, vhdl, Компиляторы, Производство и разработка электроники, разработка электроники, языки описания аппаратурыБуквально на днях на arXiv-е была выложена очень занятная статья швейцарских исследователей, в которой представлены подробности проекта LLHD. Это проект создания многоуровневого промежуточного представления для языков описания аппаратуры, наследующий идеологию и принципы проекта LLVM.
Говоря простыми словами — это новый язык описания аппаратуры, лишенный недостатков его предшественников и уже сейчас демонстрирущий приличную производительность, гибкость и совместимость с существующей инфраструктурой. Приятным моментом является то, что код основных инструментов написан на языке Rust.
Предлагаемая иерархия инструментов (здесь и далее изображения из оригинальной статьи)
У проекта есть все шансы стать тем же, чем GCC и LLVM в свое время стали для мира открытого программного обеспечения. Сложно даже представить, насколько это может изменить ситуацию вокруг разработки железа.
Под катом описание текущего положения дел, краткий обзор языка и отличия нового подхода.
А что, если без Python? Julia для машинного обучения и вообще
2020-01-23 в 10:45, admin, рубрики: jit, Julia, LLVM, machine learning, Moscow Python Conf++, python, Блог компании Конференции Олега Бунина (Онтико), машинное обучение, ПрограммированиеМы всегда хотим писать код быстро, но за это приходится платить. На обычных высокоуровневых гибких языках можно быстро разрабатывать программы, но после запуска они работают медленно. Например, чудовищно медленно cчитать что-то тяжелое на чистом Python. Си-подобные языки работают гораздо быстрее, но в них легче наделать ошибок, поиск которых сведет весь выигрыш в скорости на нет.
Обычно эта дилемма решается так: сначала пишут прототип на чем-то гибком, например, на Python или R, а потом переписывают на C/C++ или Fortran. Но этот цикл слишком длинный, можно ли обойтись без этого?
Возможно, решение есть. Julia — высокоуровневый и гибкий, но при этом быстрый язык программирования. В Julia есть множественная диспетчеризация, встроенный умный компилятор и инструменты метапрограммирования. Подробнее о том, что есть в Julia, расскажет Глеб Ивашкевич (phtRaveller) — основатель datarythmics, которая занимается разработкой систем машинного обучения для промышленности и других отраслей, в прошлом физик.
Глеб объяснит, зачем нужны новые языки и почему иногда Python не хватает. Расскажет, что в Julia интересного, о ее сильных и слабых сторонах, сравнит с другими языками, и покажет, какая у языка перспектива в машинном обучении и вычислениях вообще.
Дисклеймер. Здесь не будет разбора синтаксиса. читатели опытные разработчики, поэтому нет смысла показывать, как написать цикл, например.
Читать полностью »
Как LLVM оптимизирует функцию
2019-11-18 в 20:44, admin, рубрики: C, c++, clang, LLVM, open source, Компиляторы, компиляция, ПрограммированиеОптимизирующий AOT-компилятор обычно структурирован так:
- фронтенд, преобразующий исходный код в промежуточное представление
- конвейер машинно-независимой оптимизации (IR): последовательность проходов, которые переписывают IR для устранения неэффективных участков и структур, которые не могут быть непосредственно преобразованы в машинный код. Иногда эту часть называют middle-end.
- Машинно-зависимый бэкенд для генерации ассемблерного кода или машинного кода.
В некоторых компиляторах формат IR остаётся неизменным на протяжении всего процесса оптимизации, в других его формат или семантика меняется. В LLVM формат и семантика фиксированы, и, следовательно, возможно запускать проходы в любой последовательности без риска неверной компиляции или аварийного завершения работы компилятора.
Читать полностью »