LLVM将Loop*存储在std::vector中

LLVM storing Loop* in std::vector

本文关键字：std vector 存储 Loop LLVM      更新时间：2023-10-16

我偶然发现了一件非常奇特的事情——我正在编写一个LLVM模块Pass。我迭代模块的所有函数，然后迭代每个非声明函数的所有循环，并将指向循环的指针存储在std::vector中。来源：

virtual bool runOnModule(Module& Mod){
  std::vector<Loop*> loops;
  // first gather all loop info
  for(Module::iterator f = Mod.begin(), fend = Mod.end(); f != fend; ++f){
    if (!(*f).isDeclaration()){
      LoopInfo& LI = getAnalysis<LoopInfo>(*f);
      for(LoopInfo::iterator l = LI.begin(), lend = LI.end(); l != lend; ++l){
          loops.push_back(*l);
      }
    }
  }
  for (auto& l: loops) errs () << *l << " ";
}

现在，如果我运行这个，我会得到一个运行时错误-它无法打印循环，不知怎么的，我正在做一个空指针取消引用或其他什么。有什么想法吗？

您必须确保LoopInfo过程在您的过程之前实际运行

class AnalyzeLoops : public FunctionPass {
public:
  AnalyzeLoops()
      : FunctionPass(ID) {}
  void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
    AU.addRequired<LoopInfo>();
  }
  virtual bool runOnFunction(Function &F) {
    LoopInfo &LI = getAnalysis<LoopInfo>();
    for (LoopInfo::iterator L = LI.begin(), LE = LI.end(); L != LE; ++L) {
      (*L)->dump();
    }
    return false;
  }
  static char ID;
};

此外，在创建通行证时，执行：

  PassManager PM;
  PM.add(new LoopInfo());
  PM.add(new AnalyzeLoops());
  PM.run(*Mod);

我怀疑要使opt在通过之前真正运行LoopInfo，您也应该通过-loops。

此外，请注意，我定义了getAnalysisUsage——如果LoopInfo在此过程之前没有运行，这将使LLVM抱怨，从而使问题更加明显。

注意，LoopInfo具体地是FunctionPass，并且作为分析，它必须从另一个FunctionPass使用。LoopInfo数据结构在不同的函数之间并不能真正存活下来，而且由于它拥有自己的数据（那些Loop*对象），它们也会被销毁。

如果您真的需要ModulePass，您可以做的一件事就是手动调用LoopInfo，而不是作为分析。迭代模块中的函数时，为每个函数创建一个新的LoopInfo对象并使用其runOnFunction方法。尽管即使在这种情况下，如果您想使用给定的Loop*，您也必须确保拥有该CCD_19的LoopInfo仍然存在。

首先，LoopInfo应该在for循环之前运行一次。第二个LoopInfo:：迭代器只包括Function的顶级循环。为了访问所有循环，您还需要迭代每个循环的子循环。它既可以用递归函数实现，也可以用WorkList实现，比如

virtual bool runOnFunction(Function &F) {
  LoopInfo *loopinfo;
  loopinfo = &getAnalysis<LoopInfo>();
  std::vector<Loop*> allLoops;
  for (LoopInfo::iterator Li = loopinfo->begin(), Le = loopinfo->end();
       Li != Le; Li++) {
    Loop *L = *Li;
    allLoops.push_back(L);
    dfsOnLoops(L, loopinfo, allLoops);
  }
}
void dfsOnLoops(Loop *L, LoopInfo *loopinfo, std::vector<Loop*> LoopS) {
  std::vector<Loop *> subloops = L->getSubLoops();
  if (subloops.size()) {
    // recursive on subloops
    for (std::vector<Loop *>::iterator Li = subloops.begin();Li != subloops.end(); Li++){
        LoopS.push_back(*Li);
        dfsOnLoops(*Li, loopinfo, LoopS);
    }
  }
}
`

没有一个答案真的有帮助，但我自己设法解决了这个问题。基本上，每个llvm传递都可以定义一个releaseMemory（）方法，请在此处阅读更多信息。LoopInfo类实现了该方法，因此每当我们从对getAnalysis的调用中脱离作用域时，分析信息就会丢失。我只是删除了Loopinfo.h中的releaseMemory（）方法，内存就不再被释放了。请注意，这引发了代码库的巨大变化，甚至不得不重建opt，所以一般来说这样做可能是个坏主意，而且这肯定不会被轻易接受为对llvm的更改（我推测，不确定）。

我认为解决这个问题的最佳方法是显式创建LoopInfo对象并保存它们。这是LLVM 3.5 的代码

using LoopInfoType=llvm::LoopInfoBase<llvm::BasicBlock, llvm::Loop>;
std::vector<llvm::Loop*> loopVec;
std::vector<LoopInfoType*> loopInfoVec;
for(llvm::Module::iterator F = M.begin(); F!= M.end(); F++){
      //skip declrations
      if(F->isDeclaration()){
        continue;
      }

  //TODO that scope problem
  llvm::DominatorTree DT = llvm::DominatorTree();
  DT.recalculate(*F);
  LoopInfoType *loopInfo = new LoopInfoType();
  loopInfo->releaseMemory();
  loopInfo->Analyze(DT);
  loopInfoVec.push_back(loopInfo);
  for(llvm::LoopInfo::iterator lit = loopInfo->begin(); lit != loopInfo->end(); lit++){
    Loop * L = * lit;
    loopVec.push_back(L);
    //L->dump();
  }
}//for all functions
cin.get();
for(auto loop : loopVec){
  std::cout << "loopn";
  loop->dump();
  for(llvm::Loop::block_iterator bit = loop->block_begin(); bit != loop->block_end(); bit++){
    llvm::BasicBlock * B = * bit;
    B->dump();
    std::cout << "nn";
  }
}
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