有关网站建设的文章句子,淘宝网页版官网,宁波建网站找哪家,wordpress获取发布时间iOS底层探索(一) - 从零开始认识Clang与LLVM 写在前面 编译器是属于底层知识#xff0c;在日常开发中少有涉及#xff0c;但在我的印象中#xff0c;越接近底层是越需要编程基本功#xff0c;也是越复杂的。但要想提升技术却始终绕不开要对底层原理的探究#xff0c;很多资…iOS底层探索(一) - 从零开始认识Clang与LLVM 写在前面 编译器是属于底层知识在日常开发中少有涉及但在我的印象中越接近底层是越需要编程基本功也是越复杂的。但要想提升技术却始终绕不开要对底层原理的探究很多资料都是直接抛出一堆函数概念和一顿操作基础一般的小伙伴看了表示一脸懵逼。在此结合我自己的理解进行优化总结一下。毕竟知识水平有限有问题或总结不妥的地方欢迎指出多多学习非常感谢2018.2 入门起步 经过上一篇对编译器的基本介绍相信大家对Clang都有一个基本的认识了通俗来说是一个编译器的前端负责分析源代码(就是我们使用的C/OC/C等)。Clang的编译过程 1.预处理 预处理顾名思义是预先处理那预处理都做了哪些事情呢内容如下。 (1) import 头文件替换 面向对象编程的思维下我们写代码会经常用到其他类的属性\方法等,我们只需要导入头文件就可以用了如 #import Foundation/Foundation.h
// 这里将会在预处理时会把 Foundation.h 文件的内容拷贝过来并替换
复制代码 基于这个原理这里引出了一个小问题如果 ClassA.h 文件引用了 ClassB.h 并且 ClassB.h 也引用了 ClassA.h 这里是不是就会互相循环引入了 解决办法是在头文件中使用class ClassA;
复制代码代替#import ClassA.h
复制代码这么写意思是声明 ClassA 是一个类这样你就可以使用ClassA做类名了如果需要使用 ClassA 的方法属性等可以在 .m 实现文件中再通过 import MyClass.h 的方式使用这种方法不但可以解决互相引入的问题还可以优化编译速度。 (2) macro 宏展开 无参宏 如: #define DATA_TYPE_NUM number
复制代码在此宏定义作用域内输入了 DATA_TYPE_NUM在预处理过程中 DATA_TYPE_NUM 都会被替换成 number。 带参宏 带参数的宏 如 #define CYXColor(r, g, b) [UIColor colorWithRed:(r)/255.0 green:(g)/255.0 blue:(b)/255.0 alpha:1.0]
复制代码 (3) 处理其他的预编译指令其实预编译过程也是出了预编译指令的过程 条件编译语句也是在预处理阶段完成并且条件编译只允许编译源程序中满足条件的程序段使生成的目标程序较短从而减少了内存的开销并提高了程序的效率,如以下代码就只会保留一个return语句 #if DEBUG return YES;
#elsereturn NO;
#endif
复制代码 (4) 总结 简单来说“#”这个符号是编译器预处理的标志 以下是一些常用的预处理指令参考预处理指令用法解析#undef取消已定义的宏#if如果给定条件为真则编译以下代码#ifdef如果宏已经定义则编译以下代码#ifndef如果宏没有定义则编译以下代码#elif如果前面的#if给定条件不为真当前条件为真则编译以下代码#endif结束一个#if……#else条件编译块*PS:还需要了解更多关于预编译的内容还请自行百度*
[图片上传失败...(image-cf6f6f-1531632712782)][图片上传失败...(image-fd9112-1531632712782)]$clang -E main.m
复制代码 2. Lexical Analysis - 词法分析输出token流 预处理完成了以后开始词法分析。词法分析其实是编译器开始工作真正意义上的第一个步骤其所做的工作主要为将输入的代码转换为一系列符合特定语言的词法单元这些词法单元类型包括了关键字操作符变量等等。举个例子: Objective-C语言包含了关键字if、else、new等那么在词法分析步骤时遇到i与f或n与e与w组合在一起的时候需要将这几个字母组合为关键字if或new这个词法单元。 词法分析只需要将源代码以字符文本的形式转化成Token流的形式不涉及交验语义不需要递归是线性的。 什么是token流呢可以这么理解就是有类型有值的一些小单元。 再举个例子 比如一个运算表达式(28 78) * 2 这里面只需要解析出(是一个开括号28 是数字整形 是一个运算符号即可。 编译指令 $clang -fmodules -fsyntax-only -Xclang -dump-tokens main.m 3.Semantic Analysis - 语法分析输出(AST)抽象语法树 编译指令$clang -fmodules -fsyntax-only -Xclang -ast-dump main.m 语法分析的最终产物是输出抽象语法树 语法分析在Clang中由Parser和Sema两个模块配合完成 交验语法是否正确 根据当前语言的语法生成语意节点并将所有节点组合成抽象语法树AST 这一步跟源码等价可以反写出源码 Static Analysis 静态分析 通过语法树进行代码静态分析找出非语法性错误模拟代码执行路径分析出control-flow graph(CFG) 【MRC时代会分析出引用计数的错误】预置了常用Checker检查器未完待续 ... 这是上篇为保证博客质量与阅读体验个人感觉一次阅读过多文字有点影响阅读体验先分享已完成的上半部分下篇将继续介绍Clang编译过程中的剩下环节欢迎持续关注感谢理解与支持2018.2 预告下篇将继续介绍Clang与LLVM以下环节的相关知识。 下面是一些关键词有兴趣的朋友先自行谷歌学习吧下篇等我有闲情的时候再更新了我也不知道什么时候。2018.7.15 4. CodeGen - Intermediate Representation简称IRIR中间代码生成 CodeGen 负责将语法树丛顶至下遍历翻译成LLVM IRLLVM IR 是Frontend的输出也是LLVM Backend的输入前后端的桥接语言 Swift也是转成这个与 Objective-C Runtime 桥接 Class/Meta Class/Protocol/Category内存结构生成并存放在指定section中如Class_DATA, _objc_classrefsMethod/lvar/Property内存结构生成组成method_list/ivar_list/property_list并填入ClassNon-Fragile ABI:为每个Ivar合成OBJC_IVAR_$_偏移值常量存取Ivar的语句ivar 123; int a ivar;转写成base OBJC_IVAR$_的形式将语法树中的ObjcMessageExpr翻译成相应版本的objc_msgSend对super关键字的调用翻译成objc_msgSendSuper根据修饰符strong/weak/copy/atomic合成property 自动实现的 setter/getter处理synthesize生成block_layout的数据结构变量的capture(__block/__weak)生成_block_invoke函数ARC分析对象引用关系将objc_storeStrong/objc_storeWeak等ARC代码插入将ObjCAutoreleasePoolStmt转译成objc_autoreleasePoolPush/Pop实现自动调用[super dealloc]为每个拥有ivar的Class合成.cxx_destructor方法来自动释放类的成员变量代替MRC时代的“self.xxx nil”5. Optimize - 优化IR 递归优化成伪递归6. LLVM Bitcode - 生成字节码 7. Assemble - 生成Target相关汇编 Assemble - 生成Target相关Object(Mach-O)8. Link生成Executable 参考文档 https://zh.wikipedia.org/wiki/C%E9%A2%84%E5%A4%84%E7%90%86%E5%99%A8 https://llvm.org/docs/tutorial/LangImpl2.html https://www.objc.io/issues/6-build-tools/compiler/ 转载于:https://juejin.im/post/5b4af8b0e51d45199060fdf8
