如何使用 LLVM C++ API 进行类型检查？

Question

我刚开始学习 LLVM C++ API，对如何进行类型检查有点困惑。我的导师向我提供了一个关于在堆栈内存中存储变量的示例，如下所示：

llvm::AllocaInst *Alloca;
Alloca = llvm::Builder.CreateAlloca(llvm::IntegerType::get(getGlobalContext(), 32), nullptr, "variable_name");

我明白这一点，但在下一部分中，它将讨论在为变量赋值之前进行类型检查。 To assign a value in a Decaf statement of the type lvalue = rvalue you should get the location of lvalue from the symbol table. You can check the type of rvalue using the following API call:

const llvm::PointerType *ptrTy = rvalue->getType()->getPointerTo();
ptrTy == Alloca->getType()

我完全不明白为什么要进行类型检查。我已阅读文档，getPointerTo 返回一个 PointerType 对象。所以我的第一个问题是，Alloca 的 Type 对象是 IntegerType，那我们为什么要创建 PointerType 的对象呢？这对我来说似乎完全超出了左领域。

我的第二个问题是，为什么我们要将此 PointerType 对象与作为 IntegerType 对象的 Alloca Type 对象进行比较？是否存在某种 == 运算符重载？因为我正在搜索文档，但找不到任何文档。

Answer 1

您似乎正在关注this tutorial。您的问题缺少我在下面复制的一些有价值的上下文：

例如，以下代码使用 LLVM API 创建一个 alloca 指令以在堆栈上存储整数（LLVM 类型 i32）。此存储空间用于存储值并从堆栈上的内存位置加载值。

llvm::AllocaInst *Alloca; 
// unlike CreateEntryBlockAlloca the following will 
// create the alloca instr at the current insertion point
// rather than at the start of the block
Alloca = llvm::Builder.CreateAlloca(llvm::IntegerType::get(getGlobalContext(), 32), nullptr, "variable_name");

然后您应该将此指针存储到符号表中 标识符 NAME。您可以使用 TYPE 访问指针 Alloca->getType() 当你想给这个位置赋值时。

所以Alloca->getType() 为您提供了一个表示“指向i32 的指针”的PointerType 对象，特别是指向堆栈中为i32 分配的位置的指针。但是rvalue 是i32，而不是指向i32 的指针。即便如此，我们仍然可以使用Alloca->getType() 来比较lvalue (i32) 的类型，即rvalue 的类型：

在 lvalue = rvalue 类型的 Decaf 语句中赋值 应该从符号表中获取lvalue 的位置。你可以检查 rvalue 的类型使用以下 API 调用：

const llvm::PointerType *ptrTy = rvalue->getType()->getPointerTo();

我们首先获取rvalue的类型。我们不能直接将其与lvalue 的类型进行比较，因为我们只有“指向lvalue 类型的指针”类型。所以我们要做的就是将从rvalue得到的类型对象转换为“rvalue类型的指针”——也就是我们将i32转换为*i32。

换句话说，如果我们要比较的只是*i32 类型，我们如何检查rvalue 是否具有i32 类型？答案是，我们只是将rvalue 的类型提升为指针类型，即取其i32 并使其成为指针*i32。

此时ptrTy 包含类型“指向rvalue 类型的指针”，而我们也知道Alloca->getType() 为我们提供了类型“指向lvalue 类型的指针”。为了将rvalue 分配给lvalue，我们检查这两种类型是否一致：

并检查左值的 Alloca 位置的类型是否相同 类型：

ptrTy == Alloca->getType()

上面的表达式是条件表达式；如果类型相同，则为 true，否则为 false。假设这是真的，您可以像这样分配值：

llvm::Value *val = Builder.CreateStore(rvalue, Alloca)