LLVM 项目及其子项目

LLVM 项目是一系列??榛⒖芍赜玫谋嘁肫骱凸ぞ吡醇际醯募?。它并非一个单一的“虚拟机”,而是构建编译器前端(例如解析器和词法分析器)、优化器和代码生成器的框架。

主要组成部分翻译及补充说明:

LLVM Core (LLVM 核心库):
LLVM 核心库提供了一个现代的、与源语言和目标平台无关的优化器,以及对许多流行 CPU(以及一些不太常见的 CPU?。┑拇肷芍С?。这些库围绕一个良好定义的代码表示形式构建,称为 LLVM 中间表示 ("LLVM IR")。LLVM 核心库有完善的文档记录,并且特别容易发明你自己的语言(或移植现有的编译器)以使用 LLVM 作为优化器和代码生成器。

补充说明:这是 LLVM 的核心。LLVM IR 是一种类似汇编的低级语言,但它是平台无关的。这使得针对不同硬件平台进行优化和代码生成成为可能,而无需修改前端。

Clang:
Clang 是一个“LLVM 原生”的 C/C++/Objective-C 编译器,旨在提供惊人的快速编译、极其有用的错误和警告消息,并为构建出色的源代码级工具提供平台。Clang 静态分析器和 clang-tidy 是自动查找代码中错误的工具,是使用 Clang 前端作为库来解析 C/C++ 代码而构建的工具的绝佳示例。

补充说明:Clang 是一个高性能的 C、C++ 和 Objective-C 编译器前端。它以其快速的编译速度、清晰的错误信息和模块化设计而闻名。它还被许多代码分析和重构工具使用。

LLDB:
LLDB 项目基于 LLVM 和 Clang 提供的库构建,以提供出色的原生调试器。它使用 Clang AST 和表达式解析器、LLVM JIT、LLVM 反汇编器等,因此它提供了“开箱即用”的体验。它也非常快,并且在加载符号时比 GDB 的内存效率高得多。

补充说明:LLDB 是一个强大的调试器,可以与 C、C++ 和 Objective-C 代码一起使用。它与 Clang 和 LLVM 集成良好,并提供了比传统调试器(如 GDB)更好的性能和功能。

libc++ 和 libc++ ABI:
libc++ 和 libc++ ABI 项目提供了 C++ 标准库的标准一致且高性能的实现,包括对 C++11 和 C++14 的完全支持。

补充说明:libc++ 是 C++ 标准库的 LLVM 实现。libc++ ABI 定义了 libc++ 与其他库和操作系统交互的二进制接口。

libc:
libc 项目提供了一个高性能、符合标准的 C 标准库实现,与 LLVM 完全集成。它提供优化的性能和对现代 C 标准的全面支持,确保为 C 应用程序提供可靠和高效的基础。

补充说明:libc 是 C 标准库的 LLVM 实现。它为 C 程序提供了基本的功能,例如输入/输出、内存管理和字符串操作。

compiler-rt:
compiler-rt 项目提供了对底层代码生成器支持例程(例如 "__fixunsdfdi")的高度优化的实现,以及当目标没有一小段本机指令来实现核心 IR 操作时生成的其他调用。它还为动态测试工具(例如 AddressSanitizer、ThreadSanitizer、MemorySanitizer 和 DataFlowSanitizer)提供了运行时库的实现。

补充说明:compiler-rt 提供了一些低级函数,这些函数在目标硬件上没有直接的指令对应时由编译器生成。它还包含用于内存和线程错误检测的运行时库。

MLIR (Multi-Level Intermediate Representation):
MLIR 子项目是一种构建可重用和可扩展的编译器基础设施的新方法。MLIR 旨在解决软件碎片化问题,改进异构硬件的编译,显着降低构建特定领域编译器的成本,并帮助将现有编译器连接在一起。

补充说明:MLIR 是一种新的中间表示形式,旨在提供比 LLVM IR 更高的灵活性和可扩展性。它允许构建针对特定领域(例如机器学习)的编译器。

OpenMP:
OpenMP 子项目为 Clang 中 OpenMP 的实现提供了一个 OpenMP 运行时。

补充说明:OpenMP 是一种用于共享内存并行编程的 API。此子项目提供了在 LLVM/Clang 环境中使用 OpenMP 所需的运行时库。

polly:
polly 项目使用多面体模型实现了一套缓存局部性优化,以及自动并行化和向量化。

补充说明:Polly 是一个用于循环优化的框架。它使用多面体模型来分析和转换循环,以提高性能。

libclc:
libclc 项目旨在实现 OpenCL 标准库。

补充说明:OpenCL 是一种用于在异构平台上进行并行编程的框架。libclc 提供了 OpenCL C 编程语言的标准库。

klee:
klee 项目实现了一个“符号虚拟机”,它使用定理证明器来尝试评估程序中的所有动态路径,以努力查找错误并证明函数的属性。klee 的一个主要特性是,如果它检测到错误,它可以生成一个测试用例。

补充说明:Klee 是一种符号执行引擎,可以自动生成测试用例并查找程序中的错误。

LLD:
LLD 项目是一个新的链接器。它是系统链接器的直接替代品,运行速度更快。

补充说明:LLD 是一个更快的链接器,旨在替代传统的链接器(例如 GNU ld)。

BOLT (Binary Optimization and Layout Tool):
BOLT 项目是一个后链接优化器。它通过基于采样分析器收集的执行配置文件来优化应用程序的代码布局来实现改进。

补充说明:BOLT 是一种后链接优化工具,它可以重新排列二进制文件的代码布局以提高性能,基于程序的实际运行情况进行优化。
总而言之,LLVM 提供了一个强大的工具链,用于构建编译器、调试器和其他与代码相关的工具。其模块化设计和可扩展性使其成为学术界和工业界的流行选择。

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