如何动手编写LLVM Pass

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如何动手编写LLVM Pass
编写 LLVM Pass 是一个非常有趣的过程，允许开发者在编译过程中对代码进行分析和优化。以下是一个简单的步骤指南，帮助你开始编写自己的 LLVM Pass。
### 1. 环境准备
确保你已经安装了 LLVM 和 Clang。你可以从 [LLVM 官方网站](https://llvm.org/) 下载并安装相应版本。
### 2. 创建 LLVM Pass
LLVM Pass 可以分为两种类型：Function Pass 和 Module Pass。这里我们以 Function Pass 为例。
#### 2.1 创建项目目录
在你的工作目录下创建一个新的目录：

1. mkdir MyLLVMPass
   
2. cd MyLLVMPass

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#### 2.2 编写 CMakeLists.txt
创建一个  `CMakeLists.txt`  文件，用于构建你的 Pass：

1. cmake
   
2. cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
   
3. project(MyLLVMPass)
   
4. find_package(LLVM REQUIRED CONFIG)
   
5. set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
   
6. set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
   
7. include_directories(${LLVM_INCLUDE_DIRS})
   
8. addLLVMPass(MyPass MyPass.cpp)

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#### 2.3 编写你的 Pass
创建一个名为  `MyPass.cpp`  的文件，编写你的 Pass 逻辑：

1. #include "llvm/Pass.h"
   
2. #include "llvm/IR/Function.h"
   
3. #include "llvm/IR/Instructions.h"
   
4. #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
   
5. using namespace llvm;
   
6. namespace {
   
7. struct MyPass : public FunctionPass {
   
8.     static char ID;
   
9.     MyPass() : FunctionPass(ID) {}
   
10.      bool runOnFunction(Function &F) override {
    
11.         errs() << "Function Name: " << F.getName() << "\n";
    
12.          for (auto &B : F) {
    
13.             for (auto &I : B) {
    
14.                 // 这里可以对每个指令进行操作
    
15.                 errs() << "Instruction: " << I << "\n";
    
16.             }
    
17.         }
    
18.          return false; // 如果没有修改任何东西，返回 false
    
19.     }
    
20. };
    
21. } // namespace
    
22. char MyPass::ID = 0;
    
23. static RegisterPass<MyPass> X("my-pass", "My First LLVM Pass");

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### 3. 编译 Pass
在终端中运行以下命令，编译你的 Pass：

1. mkdir build
   
2. cd build
   
3. cmake ..
   
4. make

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### 4. 测试你的 Pass
你可以使用  `opt`  工具来测试你的 Pass。首先，确保你有一个 LLVM IR 文件（ `.ll`  文件）。你可以使用 Clang 将 C/C++ 源文件编译为 LLVM IR：

1. clang -S -emit-llvm your_file.c -o your_file.ll

复制代码

然后，使用  `opt`  运行你的 Pass：

1. opt -load ./MyLLVMPass/build/MyPass.so -my-pass < your_file.ll > /dev/null

复制代码

### 5. 观察输出
你应该可以在终端中看到函数名和指令信息的输出。这样就成功编写并运行了一个简单的 LLVM Pass。
### 总结
通过以上步骤，你可以创建一个简单的 LLVM Pass。接下来，你可以根据需要扩展 Pass 的功能，比如进行更复杂的分析和优化。LLVM 的文档和社区资源也非常丰富，可以帮助你更深入地了解 LLVM 的工作原理和开发技巧。