c++ - LLVM-如何使嵌套函数查看外部函数的变量

Question

我正在尝试为支持嵌套函数的语言编写编译器，例如:

func a()
   int x;
   func b()
      int y;
      {
       // code of func b - both x and y are visible here
      }
   {
    // code of func a - only x is visible here
   }

我在c++中使用LLVM API来编译代码。我的问题是我不知道如何使变量x在函数b中可见，因为据我所知llvm不支持嵌套函数。到目前为止，我声明变量的方式是该函数:

static AllocaInst *CreateEntryBlockAlloca(Function *TheFunction, const std::string &VarName, Type *T) {
    IRBuilder<> TmpB(&TheFunction->getEntryBlock(), TheFunction->getEntryBlock().begin());
    return TmpB.CreateAlloca(T, 0, VarName.c_str());
}

如llvm教程 https://llvm.org/docs/tutorial/LangImpl07.html#adjusting-existing-variables-for-mutation所示。
当使用此声明并尝试在嵌套函数中使用外部变量时，会弹出此错误:指令并不能支配所有使用!
有没有办法解决这个问题？

Answer 1

LLVM支持结构，对吗？这就是典型的编译器的工作。

您需要使用引用的每个外变量从生成的字段创建一个匿名结构。然后，创建一个与b()对应的匿名函数，该函数以该结构作为参数并对其进行操作。基本上，您将b()转换为常规的顶层函数。最后，您转换a()代码，以便它创建struct实例并调用匿名函数。在这一点上，进一步的优化是可能的。要做好准备:这一点都不容易，这可能是代码转换的非常高级的主题。

例如

func a()
 int x = 1;
 func b() {
 return x+1;
 }
 return b() + 2;
}

变成

struct tmp {
    int tmpx;  // reference or value?
}
func tmp_b(tmp& instance) {
    instance.tmpx += 1;
    return instance.tmpx;
}
func a() {
    int x = 1;
    tmp instance(tmpx = x);  // should it go by reference or value?
    return tmp_b(instance) + 2;
}

或者，您可以将b()转换为b(int x)顶级功能。但是这种方法不太灵活。还是根据上下文使用两种方法，为什么不呢？

请注意，如果您的语言通过方法和/或运算符(在这种情况下为调用运算符)重载来支持适当的类，则可以简化所有操作。