optimization - 直接使用 LLVM 是否容易达到 -O3 级别的优化？

Question

使用 LLVM 是否容易实现高级别的优化？

举一个具体的例子，让我们假设我有一个简单的语言，我想为其编写一个编译器。

简单函数

简单结构

表

指针(带算术)

控制结构

等

我可以很容易地创建编译到 C 的后端并依赖 clang -O3。
为此目的使用 LLVM API 是否容易？

Answer 1

除了一些高级(例如，意识到未在 LLVM IR 中编码的高级语言功能或细节)优化之外，Clang 的后端所做的只是生成简单的 IR 并运行一些 LLVM 优化传递它。所有这些(或至少大部分)应该可以通过 opt 获得。命令以及在使用构建所有 LLVM 工具的 C++ 库时作为 API 调用。见 tutorial举个简单的例子。我看到了几个优点:

LLVM IR 比 C 简单得多，并且已经有一个方便的 API 以编程方式生成它。要生成 C，您要么有很多丑陋且不可靠的字符串摆弄，要么必须自己为 C 语言构建 AST。或两者。

您可以自己选择优化集(很可能 Clang 的传递集对于语言支持的代码和编译器生成的 IR 表示并不理想)。这也意味着在开发过程中，您可以只运行通过检查 IR 格式是否正确(更快地发现编译器错误)。你可以直接复制 Clang 的传递顺序，但如果你喜欢，你也可以尝试。

它将允许更好的编译时间。 Clang 对于 C 编译器来说速度很快，但是你会增加不必要的开销:你生成 C 代码，然后 Clang 解析它，将它转换为 IR，然后继续做几乎你可以立即做的事情。

您可能可以访问更广泛的功能，或者至少您可以更轻松地提供它们(即无需合并 #define s、晦涩的编译指示、指令或命令行选项)来提供它们。我说的是像向量，有保证的(好吧，无论如何比在 C 中更多 - AFAIK，一些代码生成器忽略它们)尾调用，纯/只读函数，对内存布局和类型转换的更多控制(例如零扩展与符号延伸)。当然，您可能不需要其中的大部分。