将 LLVM JIT 代码链接到静态 LLVM 库？答案

【问题标题】：Linking LLVM JIT Code to Static LLVM Libraries?将 LLVM JIT 代码链接到静态 LLVM 库？
【发布时间】：2011-02-17 20:40:42
【问题描述】：

我正在实施一个跨平台（Mac OS X、Windows 和 Linux）应用程序，该应用程序将对财务数据进行大量 CPU 密集型分析。出于速度原因，大部分分析引擎将用 C++ 编写，用户可访问的脚本引擎与 C++ 测试引擎交互。我想随着时间的推移编写几个脚本前端来模拟其他流行的软件，并拥有大量的用户群。第一个方面将是类似 VisualBasic 的脚本语言。

我认为 LLVM 非常适合我的需求。由于数据量巨大，性能非常重要；运行一次测试可能需要数小时或数天才能得到答案。我相信使用 LLVM 还可以让我使用单一的后端解决方案，同时随着时间的推移为不同风格的脚本语言实现不同的前端。

测试引擎本身将与界面分离，测试甚至会在单独的流程中进行，并将进度和结果报告给测试管理界面。测试将包含与测试引擎代码集成的脚本代码。

在我之前编写的类似商业测试系统的实现中，我构建了一个快速解释器，它可以轻松地与测试库交互，因为它是用 C++ 编写的并直接链接到测试引擎库。从脚本代码到测试库对象的回调涉及在格式之间进行转换，开销很大。

我在想象，使用 LLVM，我可以直接在 C++ 中实现回调，这样我就可以使脚本代码几乎像用 C++ 编写一样工作。同样，如果所有代码都编译为 LLVM 字节码格式，LLVM 优化器似乎可以跨越脚本语言和用 C++ 编写的测试引擎代码之间的界限进行优化。

我不想每次都编译测试引擎。理想情况下，我只想 JIT 编译脚本代码。对于小型测试，我会跳过一些优化过程，而对于大型测试，我会在链接期间执行完整的优化。

那么这可能吗？我可以将测试引擎预编译为 .o 目标文件或 .a 库文件，然后使用 JIT 链接到脚本代码中吗？

最后，理想情况下，我希望脚本代码实现特定方法作为特定 C++ 类的子类。因此，C++ 测试引擎只能看到 C++ 对象，而 JIT 设置代码编译的脚本代码实现了对象的一些方法。似乎如果我使用正确的名称修饰算法，将脚本语言的 LLVM 生成设置为看起来像 C++ 方法调用会相对容易，然后可以链接到测试引擎。

因此，链接阶段将分为两个方向，从脚本语言调用测试引擎对象以检索定价信息和测试状态信息，以及从测试引擎调用某些特定 C++ 对象的方法，其中提供了代码来自 C++，但来自脚本语言。

总结：

1) 我可以在 JIT 编译和代码生成过程中链接预编译（.bc、.o 或 .a）文件吗？

2) 我可以使用上面 1) 中的过程链接代码，这样我就可以创建代码，就好像它都是用 C++ 编写的一样？

【问题讨论】：

标签： c++ llvm clang

【解决方案1】：

1) 您可以加载和链接 .bc 文件，如果 .o 文件已编译为 .so 存档，则它们应该是可加载的，并且其中的符号应该能够使用。

2) 只要您不想用回调做可怕的事情，您可能只需传递标准 C 函数指针并通过函数指针进行回调。你也可以做一些其他的事情，但是你不想在不是 C++ 编译器的情况下尝试定义 C++ 对象或模板或调用成员函数。

你必须了解 C++ ABI，你必须了解你的目标平台，你必须知道各种各样的事情，你必须是一个 C++ 编译器才能生成看起来像 C++ 的代码。名称 mangler 是最烦人的部分之一。

【讨论】：

【解决方案2】：

是的，我们可以！根据您使用的 LLVM 版本，有不同的 API 调用。您将需要 llvm::getBitcodeModuleProvider 2.5。
调用 C++ 函数的最简单方法是使用标志 llvm::Function::ExternalLinkage 创建一个函数 (llvm::Function::Create)，然后添加 GlobalMapping 使其指向您的 C++ 函数。

【讨论】：

感谢您的帮助。我会检查一下。

【解决方案3】：

我相信是的。
这是毛茸茸的。您需要匹配您正在调用的函数的 C++ ABI，并且需要确保生成的代码使用相同的数据结构、类、布局等（通过等效的头文件）。 C++ ABI 有很多细微差别和可移植性问题。也许原型首先与 C 进行互操作。 clang 目前对 C++ 的支持有限。

【讨论】：