如何克隆或创建 clang 的 AST Stmt 节点？

Question

我想通过 clang LibTooling 修改 AST。如何克隆 AST 节点或添加新节点，例如我想用 ADD 操作码创建一个BinaryOperator

Answer 1

clang 的一些 AST 节点（类）有一个静态的 Create 方法，用于分配该节点的实例，其内存由传递的 ASTContext 实例管理给它。对于这些类，您可以将此方法用于实例化目的。例如检查 clang::DeclRefExpr 类。

其他类没有这个方法，但有公共构造函数，你可以用来实例化对象。但是，普通的 new 和 delete 运算符是故意隐藏的，因此您不能使用它们来实例化堆上的对象。相反，您必须使用提供 ASTContext 实例作为参数的 placement new/delete 运算符。

就个人而言，我更喜欢使用 ASTContext 实例分配所有与 clang 相关的对象，并让它在内部管理内存，这样我就不必费心了（当 ASTContext 实例被销毁时，所有内存都会被释放）。

这是一个简单的类，它使用placement new 运算符和ASTContext 实例为clang 对象分配内存：

#ifndef CLANG_ALLOCATOR_H
#define CLANG_ALLOCATOR_H

#include <clang/AST/ASTContext.h>

/// Allocator that relies on clang's AST context for actual memory
/// allocation. Any class that wishes to allocated an AST node may
/// create an instance of this class for that purpose
class ClangAllocator
{
public:

    explicit ClangAllocator(clang::ASTContext& ast_context)
        : m_ast_context(ast_context)
    {
    }

    template<class ClassType, class ... Args>
    inline ClassType* Alloc(Args&& ... args)
    {
        return new (m_ast_context) ClassType(std::forward<Args&&>(args)...);
    }

private:

    clang::ASTContext& m_ast_context;
};

#endif /// CLANG_ALLOCATOR_H

关于 AST 修改，实现这一点的最佳方法可能是继承 TreeTransform 类并覆盖其 Rebuild 用于为各种 AST 节点生成新语句的方法。

如果您只需要用另一个 AST 节点替换一个 AST 节点，实现此目的的非常简单的方法是找到它的直接父语句，然后在其子节点上使用 std::replace。例如：

/// immediate_parent is immediate parent of the old_stmt
std::replace(
    immediate_parent->child_begin()
    , immediate_parent->child_end()
    , old_stmt
    , new_stmt);

Answer 2

在 Clang 中创建新的 AST 节点非常麻烦，并且不推荐使用 libTooling。相反，您应该“阅读” AST 并返回代码或代码更改（重写、替换等）。

请参阅this article 和与其链接的其他文章（和代码示例），了解有关正确方法的更多信息。