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c++ - clang-4.0 初始化全局变量时产生冗余方法

coder 2024-02-22 原文

我最近通过观察 clang 如何处理复杂情况来学习 LLVM。我写了(顶层，不在函数中):

int qaq = 666;
int tat = 233;

auto hh = qaq + tat;

然后我使用命令:

clang-4.0 003.cpp -emit-llvm -S -std=c++11

clang 生成如下代码:

@qaq = global i32 666, align 4
@tat = global i32 233, align 4
@hh = global i32 0, align 4
@llvm.global_ctors = appending global [1 x { i32, void ()*, i8* }] [{ i32, void ()*, i8* } { i32 65535, void ()* @_GLOBAL__sub_I_003.cpp, i8* null }]

; Function Attrs: noinline uwtable
define internal void @__cxx_global_var_init() #0 section ".text.startup" {
  %1 = load i32, i32* @qaq, align 4
  %2 = load i32, i32* @tat, align 4
  %3 = add nsw i32 %1, %2
  store i32 %3, i32* @hh, align 4
  ret void
}

; Function Attrs: noinline uwtable
define internal void @_GLOBAL__sub_I_003.cpp() #0 section ".text.startup" {
  call void @__cxx_global_var_init()
  ret void
}

我对 _GLOBAL__sub_I_003.cpp 感到困惑:为什么 clang 生成的函数实际上只调用另一个函数(而不做任何其他事情)？甚至两个都没有参数？

最佳答案

免责声明:这是我对逻辑的解释，我不是 LLVM 团队的一员。

为了理解这背后的原因，您必须了解软件工程中的一个基本概念:复杂性会产生错误，并使测试变得更加困难。

但首先，让我们让您的示例更有趣一点:

int qaq = 666;
int tat = 233;

auto hh = qaq + tat;
auto ii = qaq - tat;

这导致:

; Function Attrs: noinline uwtable
define internal void @__cxx_global_var_init() #0 section ".text.startup" !dbg !16 {
  %1 = load i32, i32* @qaq, align 4, !dbg !19
  %2 = load i32, i32* @tat, align 4, !dbg !20
  %3 = add nsw i32 %1, %2, !dbg !21
  store i32 %3, i32* @hh, align 4, !dbg !21
  ret void, !dbg !20
}

; Function Attrs: noinline uwtable
define internal void @__cxx_global_var_init.1() #0 section ".text.startup" !dbg !22 {
  %1 = load i32, i32* @qaq, align 4, !dbg !23
  %2 = load i32, i32* @tat, align 4, !dbg !24
  %3 = sub nsw i32 %1, %2, !dbg !25
  store i32 %3, i32* @ii, align 4, !dbg !25
  ret void, !dbg !24
}

; Function Attrs: noinline uwtable
define internal void @_GLOBAL__sub_I_example.cpp() #0 section ".text.startup" !dbg !26 {
  call void @__cxx_global_var_init(), !dbg !28
  call void @__cxx_global_var_init.1(), !dbg !29
  ret void
}

因此我们看到 CLANG 为每个重要的初始化发出一个函数，并在 _GLOBAL__sub_I_example.cpp() 中一个接一个地调用它们。这是有道理的，也是明智的，因为事情是以这种方式整齐地组织的，否则可能会在更大/更复杂的文件中变成乱码。

请注意，这与您的示例中应用的逻辑完全相同。

否则将暗示该类型的算法:“如果存在单个非平凡的全局初始化，则将代码直接放入翻译单元的全局构造函数中”。

注意以下几点:

  • 当前的逻辑已经正确处理了这种情况。
  • 在优化代码中，最终结果将完全相同。

那么，这个逻辑究竟会给我们带来什么？

  • 要测试更多分支。
  • 更多意外插入错误的机会。
  • 从长远来看需要维护更多代码。
  • 在非优化构建中某些翻译单元的全局初始化中删除了单个函数调用。

保持现状是正确的决定。

关于c++ - clang-4.0 初始化全局变量时产生冗余方法，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/46026068/

ampclangsectionvoidglobalc++llvm

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