为什么clang输出对齐特定的东西

Question

假设我有一个 c 的基本程序，我用 clang 编译它，如下所示：

#include "stdio.h"
int x = 0x7FFFFFFF;
int main(void)
{

    printf("%d\n",x);
}

用clang -emit-llvm temp.c -fno-rtti -O3 -S 编译它会产生以下位码：

; ModuleID = 'temp.c'
target datalayout = "e-m:e-p:32:32-f64:32:64-f80:32-n8:16:32-S128"
target triple = "i686-pc-linux-gnu"

@x = global i32 2147483647, align 4
@.str = private unnamed_addr constant [4 x i8] c"%d\0A\00", align 1

; Function Attrs: nounwind
define i32 @main() #0 {
entry:
  %0 = load i32, i32* @x, align 4, !tbaa !1
  %call = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i32 0, i32 0), i32 %0) #1
  ret i32 0
}

; Function Attrs: nounwind
declare i32 @printf(i8* nocapture readonly, ...) #0

attributes #0 = { nounwind "disable-tail-calls"="false" "less-precise-fpmad"="false" "no-frame-pointer-elim"="false" "no-infs-fp-math"="false" "no-nans-fp-math"="false" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="pentium4" "target-features"="+sse,+sse2" "unsafe-fp-math"="false" "use-soft-float"="false" }
attributes #1 = { nounwind }

!llvm.ident = !{!0}

!0 = !{!"clang version 3.7.1 "}
!1 = !{!2, !2, i64 0}
!2 = !{!"int", !3, i64 0}
!3 = !{!"omnipotent char", !4, i64 0}
!4 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}

现在我真正的问题是关于引用变量x 的行。如果您注意到，x 似乎被声明为对齐变量（它与 4 对齐）。

clang 怎么知道ints 应该对齐？我的主张是，clang 对任何变量的对齐方式一无所知，因为这取决于您使用的后端。例如，我可以为 8 位机器使用后端，那么它根本不需要对齐。

所以我的问题是：为什么铿锵会猜测对齐，因为它确实不可能？

Answer 1

看着LLVM MAN

模块可以指定特定于目标的数据布局字符串，该字符串指定数据在内存中的布局方式。数据布局的语法很简单：

target datalayout = "layout specification"

布局规范由一个以减号字符 (‘-‘) 分隔的规范列表组成。每个规范都以一个字母开头，并且可能在字母之后包含其他信息，以定义数据布局的某些方面。接受的规格如下：

[...]

n : : ...

这为目标 CPU 指定一组原生整数宽度（以位为单位）。例如，它可能包含用于 32 位 PowerPC 的 n32、用于 PowerPC 64 的 n32:64 或用于 X86-64 的 n8:16:32:64。该集合的元素被认为可以有效地支持大多数通用算术运算。

^强调我的

和

当 LLVM 确定给定类型的对齐方式时，它使用以下规则：

如果所寻找的类型与某一规范完全匹配，则使用该规范。

1. 如果没有找到匹配，并且寻找的类型是整数类型，那么 大于位宽的最小整数类型 使用了寻找的类型。
2. 如果没有一个规范大于位宽，则 使用最大整数类型。例如，给定默认值 上面的规格，i7类型会使用i8的对齐方式（接下来 最大）而 i65 和 i256 都将使用 i64 的对齐方式 （指定的最大）。
3. 如果未找到匹配项，并且寻找的类型是向量类型，则 小于寻找的向量类型的最大向量类型将 用作后备。发生这种情况是因为 可以 例如，以 64 的形式实现。

和

++全局变量**

[...]

可以为全局指定显式对齐，它必须是 2 的幂。如果不存在，或者如果对齐设置为零，则全局的对齐由目标设置为任何它感觉很方便。如果指定了明确的对齐方式，则全局强制使用该对齐方式。

^强调我的