compiler-construction - LLVM alloca 导致 while 语句上的堆栈溢出

Question

我正在为面向 LLVM-IR 的玩具语言实现前端编译器，并且在运行编译时遇到堆栈溢出 while声明:

例如，这段代码应该永远运行，但我们编译的版本在一段时间后堆栈溢出。

def run(): Void = {
    i = 0;
    while(true) {
        i = i + 1;
    }
}

这是编译好的 LLVM-IR:

define i32 @run() nounwind ssp {
    ; i = 0
    %i = alloca i32, align 4
    %1 = alloca i32, align 4
    store i32 0, i32* %1, align 4
    %2 = load i32* %1, align 4
    store i32 %2, i32* %i, align 4
    br label %3

; <label>: %3
    ; while(true)
    ; Generated by compileExpression(condition)
    %4 = alloca i1, align 4
    store i1 true, i1* %4, align 4
    %5 = load i1* %4, align 4
    br i1 %5, label %6, label %11

; <label>: %6
    ; i = i + 1
    ; Generated by compileExpression(body)
    %7 = load i32* %i, align 4
    %8 = alloca i32, align 4
    store i32 1, i32* %8, align 4
    %9 = load i32* %8, align 4
    %10 = add nsw i32 %7, %9
    store i32 %10, i32* %i, align 4
    br label %3

; <label>: %11
    %12 = load i32* %i, align 4
    ret i32 %12
}

我们认为我们的问题来自每个 alloca没有被释放，因为我们仍然在同一个函数中。

LLVM Documentation :

'alloca'd memory is automatically released when the function returns.

我们应该如何编译while循环？
我们能避免这个问题吗？

Answer 1

你产生了不好的 IR:特别是，alloca在循环中是一个坏主意，确实会导致堆栈溢出。

我希望看到的是 alloca在循环之外，然后是 load , add和 store循环内的序列。稍后您可以运行 mem2reg pass，这将消除 alloca s 并转换 load和 store更高效 phi .

您的 alloca 也是如此对于while条件:你需要做同样的事情，提前准备内存并且只在循环内部store到它。