对 clang 源码的阅读笔记

# 克隆项目

使用命令

git clone https://github.com/llvm/llvm-project.git --depth=1

克隆到本地

不必理会庞大的项目结构，我们通过解耦的方式一步一步来阅读此项目

# 导读

首先我们需要知道 clang 只是编译器的前端部分，负责：

1. 词法分析
2. 语法分析
3. 静态检查

而 llvm 负责后端的部分

这部分可能随着后续的阅读还会进行修改,先留个坑

我们从前端部分开始阅读，在 clang 文件夹中为其前端部分。

阅读前可能会有一个疑问，为什么 llvm 是用 C++ 写的？

如果你有这个疑问，请 Google 什么是编译器自举

# 基础

# 诊断

不同的前端阶段具有不同种类的诊断信息，并且clang 根据问题的严重性对诊断进行了分类，定义在 clang/include/clang/Basic/DiagnosticIDs.h 中，如下图所示

# llvm::Triple

此文件的定义不再 clang 文件夹下，请在电脑上安装 clang ，以下以 Manjaro 为例：

在文件夹 /usr/include/llvm/ADT/Triple.h

其定义的成员变量如下所示：

# llvm::ToolChain

在文件夹 /usr/include/clang/Driver/ToolChain.h

这里定义了编译的工具链

# clang driver

可以通过 clang -### xxx.c 来查看 driver 到底调用了哪些命令，例如：

clang++ -### main.cc |& vi -

（由于输出重定向到了 stderr 中，所以这里需要加上& 从jyy老师的课上学到的linux知识）

在 vim 中，选择最后两行，输入 gqq 即可根据空格拆分，如下图所示：

# clang driver 流程简介

clang Driver 负责拼接编译器命令和 ld 命令。

注意：clang driver 自身不会对源码进行编译

clang Driver 的处理逻辑分为以下几步：

Parse: Option Parsing：解析传入的参数

Pipeline: Compilation Action Construction：根据每个输入的文件和类型，组建 action（比如 PreprocessJobAction）

可以通过 clang -ccc-print-phases 可以查看需要处理的 action，如下图：

Bind: Tool & Filename Selection：根据 action 选择对应的工具和文件名信息

通过 clang -ccc-print-bindings 可以查看对应的工具和文件名信息，如下图：

Translate: Tool Specific Argument Translation：根据输入的参数转为不同 tool 的参数

如下图所示：

其各个工具的参数为：

1. /usr/bin/clang-15 -cc1 参数： -triple x85_64-pc-linux-gnu
2. /usr/bin/ld 参数： -m elf_x86_64

Execute：调用不同的 tool 执行任务。

该步骤会通过创建子进程方式调用tool

clang driver 最终会创建两个子线程 clang-15 -cc1 和 ld 执行最终的编译任务和链接任务

• clang-15 -cc1 可以将源码转为对象文件。本例中，clang-15 -cc1 会将 .cc 文件转为 .o 文件

以下 clang-15 均以 clang 代替

clang 的整体流程如下：

而 clang driver 的功能就是将这些步骤组装起来，

此流程形式化如下：

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