LLVM 操作数的遍历答案

【问题标题】：Traversal of LLVM OperandsLLVM 操作数的遍历
【发布时间】：2017-07-06 10:39:53
【问题描述】：

使用 ModulePass，我的目标是向上遍历 SSA 图：从一个具有 0..2 个操作数的语句（大多数操作码都属于该语句）开始，我想找出两件事：

操作数是元数据/常量（简单：只需尝试转换为常量类型）还是变量？
如果它是一个变量，请获取定义它的 Statement（因为 LLVM IR 是 SSA 形式，这是一个格式良好的查询），这样我就可以递归地继续这个遍历。

例如，假设以下 LLVM IR：

define i32 @mul_add(i32 %x, i32 %y, i32 %z) {
entry:
  %tmp = mul i32 %x, %y
  %tmp2 = add i32 %tmp, %z
  ret i32 %tmp2
}

我将从 return 语句开始。现在我想知道我返回的是什么：

我将为自己获取 return 语句的操作数
我检测到操作数是一个名为 %tmp2 的变量
我将为自己获取定义 %tmp2 的语句的操作数
我会先遍历第一个操作数，%tmp
(...)
%x 是一个函数参数，因此可能是我遍历的结束（或者是它？）
（...继续此 DFS 中的其他分支...）

我将如何使用 C++ API 来实现这些步骤？

【问题讨论】：

"适当使用"

标签： llvm llvm-ir llvm-c++-api

【解决方案1】：

解决方案很简单，我将尽可能笼统地描述它。

LLVM 中llvm::Instruction 中的每个Operand 都是超类型llvm::Value。 Value 的子类型是 llvm::Instruction。这允许通过以下方法进行递归：

bool runOnInstruction(llvm::Instruction *instruction) {
  bool flag = false;
  for (auto operand = instruction->operands().begin();
            operand != instruction->operands().end(); ++operand) {
    printOperandStats(operand->get());
    flag = runOnOperand(operand->get()) | flag;
  }
  return flag;
}

bool runOnOperand(llvm::Value *operand) {
  operand->printAsOperand(errs(), true);
  // ... do something else ... 
  auto *instruction = dyn_cast<llvm::Instruction>(operand);
  if (nullptr != instruction) {
    return runOnInstruction(instruction);
  } else {
    return false;
  }
}

这等于问题要求的 DFS。每个操作数都将被强制转换为指令，并将被递归分析。布尔返回值照常用于 LLVM Passes：true 值描述了对 IR 的修改。

【讨论】：