rustc 生成的 LLVM 在使用 lli 运​​行时给出关于 main 参数类型的错误

Question

我正在尝试了解一些有关 LLVM IR 的知识，尤其是 rustc 的输出。即使是一个非常简单的案例，我也遇到了一些麻烦。

我将以下内容放入源文件simple.rs：

fn main() {
    let x = 7u32;
    let y = x + 2;
}

并运行rustc --emit llvm-ir simple.rs 获取文件simple.ll，包含

; ModuleID = 'simple.cgu-0.rs'
source_filename = "simple.cgu-0.rs"
target datalayout = "e-m:e-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"

; Function Attrs: uwtable
define internal void @_ZN6simple4main17h8ac50d7470339b75E() unnamed_addr #0 {
start:
  br label %bb1

bb1:                                              ; preds = %start
  ret void
}

define i64 @main(i64, i8**) unnamed_addr {
top:
  %2 = call i64 @_ZN3std2rt10lang_start17ha09816a4e25587eaE(void ()* @_ZN6simple4main17h8ac50d7470339b75E, i64 %0, i8** %1)
  ret i64 %2
}

declare i64 @_ZN3std2rt10lang_start17ha09816a4e25587eaE(void ()*, i64, i8**) unnamed_addr

attributes #0 = { uwtable }

!llvm.module.flags = !{!0}

!0 = !{i32 1, !"PIE Level", i32 2}

然后我尝试使用命令运行它

lli-3.9 -load ~/.multirust/toolchains/nightly-x86_64-unknown-linux-gnu/lib/libstd-35ad9950c7e5074b.so simple.ll

但我收到错误消息

LLVM ERROR: Invalid type for first argument of main() supplied

我可以对此进行最小复制，如下所示：我制作了一个名为 s2.ll 的文件，其中包含

define i32 @main(i64, i8**) {
    ret i32 42
}

并运行lli-3.9 s2.ll 会给出相同的错误消息。 但是如果我把s2.ll的内容改成

define i32 @main(i32, i8**) {
    ret i32 42
}

（即我在 main 中更改了 argc 的类型）然后运行 ​​lli-3.9 s2.ll，echo $? 显示它确实返回了 42。

我认为我不应该显式传递i64 - 我的参数列表或C 字符串应该被放入内存中的某个地方，并且指针和长度自动传递给main，对吗？因此，我假设我在调用 lli 的方式上做错了 - 但我不知道是什么。

Answer 1

Rust 将其入口点（标有#[start] 属性的函数，默认情况下标准库中的函数lang_start）标记为采用isize 类型的argc 参数。 This is a bug 因为它应该具有 C int 的类型，所以在 64 位平台上应该是 32 位，但 isize 是 64 位。但是，由于 64 位调用约定的工作方式，这恰好仍然可以正常工作。返回类型也存在同样的问题。

A fix 已于 2017 年 10 月 1 日提交，应该存在于 Rust 1.22 中。

lli 显然更严格地检查 main 的类型，这就是它给出错误的原因。但如果你改用llc，它应该可以正常工作。

要获得正确的main签名，您可以通过将#![no_main]放在模块顶部来取消默认main，并提供您自己的main标记#[no_mangle]。但请注意，这将跳过标准库的初始化。

#![no_main]

#[no_mangle]
pub extern fn main(_argc: i32, _argv: *const *const u8) -> i32 {
    0
}

另见：

• documentation about lang_items and disabling main
• Tracking issue for #[start] feature，有些人提到 isize 不正确。