使用 clang 进行源到源转换（最先进的技术）答案

【问题标题】：Source-to-Source transformation with clang (state of the art)使用 clang 进行源到源转换（最先进的技术）
【发布时间】：2017-10-11 15:31:49
【问题描述】：

使用 clang 进行源到源转换的最新技术如何？

我几乎关注了 Web 上的所有资源，并且我可以通过 clang 插件实现源代码重写 (Rewriter)，但最终的二进制文件没有更新（CodeGen 是主要活动，它被编译不管我在插件中修改的内容，甚至在getActionType 中使用了AddBeforeMainAction）。

我看过一些关于 libTooling 以及如何创建一个使用 clang 作为库的独立程序的文档，但我的目的是创建一个插件（FrontendPluginRegistry::Add<>，一些“容易”插入非自定义 clang 二进制文件的东西) 并实现源到源的修改（对用户透明，避免覆盖他们的源文件）。

编辑：如果不清楚：我需要像“插件”这样的东西来以一种简单的方式扩展clang。我需要在编译过程中“集成”的东西。为什么？因为我需要在编译阶段修改源代码，注入新代码，一步一步修改来自用户的源代码（我不想创建一个工具来解析用户源代码然后编译输出文件） .另外，我想分发我的代码（插件）以允许用户自己使用它。

必须在clang的编译阶段（clang $FLAGS $PLUGIN $ETC -o program source_files...）。

【问题讨论】：

什么的最终二进制文件？铛？程序被修改？为什么这是一个问题？
我编辑问题。我希望你现在明白我需要什么。
我明白了。您希望 Clang 的运行时插件在编译时实现源到源的转换。好的我明白了。我希望这很难做到，因为 Clang 转换机制主要是调用 Clang 类中的编译方法，当然“你”会想要编写某种源代码来实现在运行时解释的转换.谁将在您编写的源文本和编译的 Clang 代码之间进行中介？ “编译期间强制”似乎是一个XY问题......你为什么坚持这样做？
.... FWIW，DMS 的重写规则在读取时被解释，因此您可以当场发明新规则。
我需要一些完全开源的、为社区所熟知的东西。 DMS 看起来不像。还是我错了？

标签： c++ clang

【解决方案1】：

CodeGen 是主要活动，无论我在插件中修改了什么，都会编译它

是的，这是因为 Clang AST 被设计为不可变的。解析后无法更改。

所以 Clang 中最先进的 s2s 转换看起来像这样：

将 C++ 源代码解析为 AST
对原始源代码应用文本替换，生成新的源代码
解析新的源代码以创建新的 AST

您可以“在内存中”执行所有步骤，因此最终用户不会注意到。

更新： 我自己从来没有写过clang插件。但这是我注意到的：如果你运行 Clang fronted 来实际生成目标代码：

  clang -cc1 -emit-obj main.c

它将运行 EmitObjAction。 EmitObjAction 是一个 FrontEnd Action，所以它会解析输入源并运行 codegen。因此，如果您并行运行其他 FrontEnd 操作，它们将不会影响 EmitObjAction。因为每个 FrontEnd 动作都会解析原始输入源代码。

您可以做的是用您自己的 fork 替换 EmitObjAction，这将根据需要进行尽可能多的重新解析。

如果您将 PluginASTAction::ActionType 设置为 ReplaceAction，它应该用您自己提供的插件替换内置 Codegen 操作。

【讨论】：

好的，你能给我看一个例子（repo，code）吗？当我使用 Rewriter 时，我正在修改内存中的源代码，但 Clang AST 没有被修改。你能用一个“真实的例子”来详细说明，可以是你想要的基本的，但它必须是一个插件并且一步完成（当用户编译它的源代码时）。
另外，您可以指导我如何在我的插件完成后再次“触发”重新解析。 @随机
@user3819881 : 你有没有想过如何触发重新解析？
是的，clang AST 被设计为不可变的，但是如果你足够小心的话，你仍然可以对 AST 进行细微的修改。 CodeGen 可以在对 AST 进行修改后运行，所以这实际上是可行的。