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swift编译过程
如果不懂LLVM,Clang的同学可以去了解下它的知识点 一些文章中有详细介绍 OC 的编译过程 ，本文来探索一下 Swift 的编译过程。Swift 的编译过程中使用 Swiftc ，与 Clang 一样，Swiftc 是LLVM编译架构的一个前端。 swiftc常用命令： -dump-ast 解析和类型检查源文件 & 转换成 AST -dump-parse 解析源文件 & 转换成 AST -emit-assembly 生成汇编文件 -emit-bc 生成 LLVM Bitcode 文件 -emit-executable 生成已链接的可执行文件 -emit-imported-modules 生成已导入的库 -emit-ir 生成 LLVM IR 文件 -emit-library 生成已连接的库 -emit-object 生成目标文件 -emit-silgen 生成 raw SIL 文件（第一个阶段） -emit-sil 生成 canonical SIL 文件（第2个阶段） -index-file 为源文件生成索引数据 -print-ast 解析和类型检查源文件 & 转换成更简约的格式更好的 AST -typecheck 解析和类型检查源文件swift 的编译流程： 与 Clang 相比， LLVM前端的流程中，在AST 和 IR之间，多了一层中间语言SIL (Swift Intermediate Language ) ， 这么做的目的是希望弥补一些 Clang 编译器的缺陷，如无法执行一些高级分析，可靠的诊断和优化，而 AST 和LLVM IR 都不是合适的选择。因此，SIL应运而生，用来解决现有的缺陷。 SIL代码SIL 官方文档传送门 由于 SIL 是 Swift 在编译过程中的中间产物， 通过 SIL 可以了解swift 底层的实现细节，帮助我们理解一些问题) 源码生成 SIL 的命令如下： // 将m ain.swift 编译成 SIL 代码 swiftc -emit-sil main.swift // 将 main.swift 编译成 SIL，并保存到 main.sil 文件中 swiftc -emit-sil main.swift >> main.sil // 将 main.swift 编译成 SIL的同时， 将命名重整后的符号恢复原样，并保存到 main.sil 文件中 swiftc -emit-sil main.swift | xcrun swift-demangle >> main.silSIL 语法和 IR 语法有点相似，常见语法含义： load： 读取数据 sil_global：标记变量为全局变量 hidden: 标记只针对同一个Swift模块中的对象可见 alloc_global: 开辟全局变量的内存 global_addr: 获取全局变量的地址 ref_element_addr： 获取元素地址 init_existential_addr： 指令会生成 Existential Container 结构, 包裹着实例变量和协议对应的 PWT destroy_addr bb0 / bb1 ... : basic block 数字,表示一个代码块，SIL中没有分支语句，只有入口和出口 alloc_ref / dealloc_ref: 开辟/释放内存 function_ref: 获取直接派发函数地址. class_method: 通过函数表获取方法. witness_method： 通过 PWT 获取对应的函数地址 objc_method : 获取OC 方法地址 apply：调用函数 store A to B : 把A 的值存储到B中。 begin_access / end_access： 开始、结束访问 [modify] / [read] / [deinit] ：修改型访问、读取型访问、删除型访问 [dynamic]：动态访问 [static]：静态访问 retain_value： 引用计数 + 1 release_value： 引用计数 - 1 metatype 获得元类型 @thick 描述元类型代表的形式，是引用 对象类型或是其子类, @thin 代表一个确切的值 类型，不需要存储, $ : 类型标识 %: 表示寄存器，类似局部常量，赋值后不可修改。如果再需要新的寄存器，就增加寄存器编号，这样操作有利于编译器的优化；后续进行降级操作 时，才会把这些带编号的虚拟寄存器 转换成对应体系结构的真实寄存器。 @ : SIL中所有标识符均以@符号开头 @main 方法名字是 main @_hasStorage 标识属性是存储属性 @_hasInitialValue 标识属性有初始值 @owned 代表函数接收者负责销毁返回值 @convention 这个标识用于明确指定当函数调用时参数和返回值应该如何被处理 @convention(c) 表示使用C函数的方式进行调用 @convention(swift) 纯Swift函数的默认调用方式 @convention(method) 柯里化的函数调用方式 @convention(witness_method) 协议方法调用，它等同于convention(method)，除了在处理范型类型参数时 @convention(objc_method) Objective-C方式调用 常见ARM64汇编指令bl : 地址跳转 blr ： 带返回的地址跳转, 跳转回指令后面跟随寄存器中保存的地址 mov: 把一个寄存器里的值，复制到另一个寄存器 🌰 mov x0, x8 把 x0 的值，复制到 x8 中 ldr: 把内存中的值，读取到寄存器中 🌰 ldr x0, [x0, x8] 把 x0 + x8 的地址里面的值，写到 x0 寄存器 中 str: 把寄存器里面的值写入到内存中 🌰 str x0, [x0, x8] 把寄存器 x0 的值，写入到 x0 + x8 的地址中 4. 常见的 IR 语法：官方文档传送门☞官方文档 @ 全局标识 % 局部标识 alloca 开辟空间 align 内存对齐 i32 32位， 4字节 store 写入内存 load 读取数据 call 调用函数 ret 返回 bitcast以新的数据类型去读取原类的值（也就是类型转换） //以ty2 的数据类型 去读取 ty 类型的 value，读取步长是ty2 = bitcast to // eg: bitcast (%struct.str* @global to i8*) // 以i8* 的数据类型 去读取 struct.str* 类型的 global，读取步长是i8* getelementptr 指令(GER)：进行地址计算，来获取复合数据结构子元素的地址，并不访问内存。 至少要有2个参数 第一个参数是类型 & 地址，也就是开始读取内存的变量首地址 第二个及以后的参数，表示要进行计算的参数，比如结构体或者数据的第几个元素 // 获取复合数据类型的指定元素的地址 getelementptr , , , ...如果 p 是一个数组， 第二个参数表示获取数组里索引是1的值,也就是p[1] getelementptr %struct.munger_struct* %P, i32 1如果 p 是一个数组，里面放了几个结构体, 第二个参数依旧表示p[1]，第3个参数表示获取数组索引为1的结构体的索引为0的元素，即p[1][0] getelementptr %struct.munger_struct* %P, i32 1, i32 0如果结构体内还有数据类型的嵌套，再获取其内部嵌套的值，可以继续追加参数, 所以说参数至少有2个，第一个是数据的首地址，第二个参数开始都表示索引值。 官网： struct munger_struct { int f1; int f2; }; void munge(struct munger_struct *P) { P[0].f1 = P[1].f1 + P[2].f2; } ... munger_struct Array[3]; ... munge(Array);转成IR代码： void %munge(%struct.munger_struct* %P) { entry: %tmp = getelementptr %struct.munger_struct* %P, i32 1, i32 0 %tmp = load i32* %tmp %tmp6 = getelementptr %struct.munger_struct* %P, i32 2, i32 1 %tmp7 = load i32* %tmp6 %tmp8 = add i32 %tmp7, %tmp %tmp9 = getelementptr %struct.munger_struct* %P, i32 0, i32 0 store i32 %tmp8, i32* %tmp9 ret void } getelementptr inbounds: 与 getelementptr 类似， 不过它将类型与值分开了，分别作为2个参数。所以这个指令，至少有3个参数，前两个是类型和值，第三个开始是索引参数 = getelementptr inbounds , * {, [inrange] }*青山不改，绿水长流，后会有期，感谢每一位佳人的支持！ |
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