禁用 LLVM 10 C++ API 的常量折叠答案

【问题标题】：Disable constant folding for LLVM 10 C++ API禁用 LLVM 10 C++ API 的常量折叠
【发布时间】：2020-12-11 05:00:01
【问题描述】：

我正在使用 LLVM C++ API 为 C 语言的子集编写编译器前端。我注意到生成的 IR 始终应用了恒定折叠优化。但我想禁用它并获得一个忠实的、未优化的 IR。有没有办法做到这一点？

以下是我使用模块生成 IR 的代码。

    llvm::verifyModule(kit.module, &llvm::outs());
    kit.module.print(llvm::outs(), nullptr);
    auto tirFile = "output.ir";
    error_code ec;
    llvm::raw_fd_ostream tirFileStream(tirFile, ec, llvm::sys::fs::F_None);
    kit.module.print(tirFileStream, nullptr);
    tirFileStream.flush();

好像我使用的 LLVM 版本是 LLVM 10。

sumit@HAL9001:~$ llvm-config --version
10.0.0

例如，当我在以下 C 函数上运行编译器时

int arith() {
  return (10 - 10/3) << 3 | (23+8*12) & 1024;
}

编译成

define i32 @arith() {
entry:
  ret i32 56
}

对常量的二元运算由编译器自己评估，即常量折叠；它没有被翻译成适当的 IR 代码。

【问题讨论】：

该代码不应该更改 IR。打印只是打印，AFAICT。但是你总是可以设置一个断点。查看 ConstantFolding.cpp 中的函数，找到您怀疑被调用的函数，设置断点，运行代码并在命中断点时查看堆栈。
这不会改变 IR 本身，但生成的 IR 具有内置的恒定折叠。我已编辑问题并添加了一个示例。
您在前端使用 IRBuilder？您可以自己创建指令，这很简单。大多数 IRBuilder 方法都是四参数包装器，围绕称为 SomethingInst::Create() 的四参数方法。有些更复杂，例如创建一个加法是 if(all args constant) { part you don't want } else { BinaryOperation::Create(...}; }
@arnt 我明白了，所以他们的 IRBuilder 实现会进行常量折叠。所以没有直接的方法来禁用它，我认为它更像是一个自动应用的优化过程。谢谢你告诉我。
没有删除 IRBuilder 是不可能的。但是删除 IRBuilder 一点也不复杂。

标签： c++ c compiler-construction llvm constantfolding

【解决方案1】：

引用this link:

前端将代码降低到 IR 的方式导致了这种甚至在任何 LLVM IR 生成之前都会发生持续折叠。本质上，当你进行 AST 遍历时，你将基本上看下面的代码得到运行：

IRBuilder<> Builder; Value *LHS = Builder.getInt32(2); 
Value *RHS = Builder.getInt32(4); // LHS and RHS are ConstantInt values because they’re constant expressions.
Value *Res = Builder.CreateMul(LHS,RHS); // Because LHS and RHS are constant values, the IRBuilder folds this to a constant expression.

无法关闭此常量折叠。（我也假设有在 Clang AST 级别没有其他常量折叠）。

【讨论】：

我确实看到了邮件列表线程，但我认为这正是 Clang 实现它的方式，并且在 API 级别会有更大的灵活性。但正如@arnt 在对该问题的评论中指出的那样，它确实是 IRBuilder 代码中内置的东西。谢谢！

【解决方案2】：

在 LLVM 11 中，您可以使用 IRBuilder<llvm::NoFolder> 而不是 IRBuilder<>

我很确定它也适用于 LLVM 10（尽管我尚未验证）。

别忘了#include #include <llvm/IR/NoFolder.h> :)

【讨论】：