llvm在C++中提取结构元素和结构大小

llvm extract struct elements and struct size in C++

本文关键字：结构 元素 提取 C++ llvm      更新时间：2023-10-16

LLVM新手在此。我有以下C++程序

using namespace std;
struct A{
  int i;
  int j;
};
int main()
{
   struct A obj;
   obj.i = 10;
   obj.j = obj.i;
   return 0;
}

使用clang++，我可以看到LLVM IR包含如下所示的结构字段

%struct.A = type { i32, i32 }

我想使用LLVM Pass获得结构元素。我编写了以下程序-它遍历全局变量和每个指令操作数，但它们都不能帮助我提取结构A、A.I或A.j.

    #include "llvm/Pass.h"
    #include "llvm/IR/Function.h"
    #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
    #include <llvm/IR/Constants.h>
    #include <llvm/IR/DerivedTypes.h>
    #include <llvm/IR/Instructions.h>
    #include <llvm/IR/IntrinsicInst.h>
    #include <llvm/IR/LLVMContext.h>
    #include <llvm/IR/Module.h>
    #include <iostream>
    #include <map>
    #include <vector>

    using namespace llvm;
    namespace {
    class StructModulePass: public ModulePass {
    public:
    static char ID;
    StructModulePass() : ModulePass(ID) {}
    virtual bool runOnModule(Module &M1) override {
    // iterate over global structures
    M = &M1;
    int i;
    for(auto G = M->global_begin(); G!= M->global_end() ; G++, i++){
    errs() << i << " == > " ;
    errs().write_escaped(G->getName()) << "n";
  }
// iterate through each instruction. module->function->BB->Inst
  for(auto &F_ : M->functions()){
    F = &F_;
    for(auto &B_ : *F)
      B = &B_;
      for(auto &I : *B) {
        for (unsigned i = 0; i < I.getNumOperands(); i++)
          std::cerr << I.getOperand(i)->getName().data() << std::endl;
      }
  }
  return true;
  }
private:
  Module *M;
  Function *F;
  BasicBlock *B;
};
  }

char StructModulePass:: ID = 0;
static RegisterPass<StructModulePass> X("getstructnamesize", "Get All Struct Names and Sizes",
                             false /* Only looks at CFG */ ,
                             false /* Analysis Pass */);

我想创建一个数据库，包含我的程序中定义和使用的所有结构（全局和本地）。例如< A , <int32, int32> , B , <int32, bool , char *>>.

我已经浏览了doxygen页面、LLVM教程，并检查了我们是否可以获得结构值，但在不知道结构值的情况下，我无法找到提取结构的方法，例如创建IRBuilder、插入预定义的IntTy32类型变量。这方面的任何帮助或一些相关教程都将有助于

在LLVM IR术语中，"全局"是全局变量或全局常数。此行：

%struct.A = type { i32, i32 }

是一个已识别的结构规范，而不是全局变量，就像C++中的typedef不是全局变量一样您可以使用Module::getIdentifiedStructTypes()对其进行迭代。

然而，一些注意事项：

  1. 熟悉dump()方法。这是一个比cerr的所有打印更容易的替代方案。

  2. 你在值上使用getName()，而不是在类型上-我不认为这是你想要做的。还要记住LLVM值不一定有名称。

  3. 像<int32, bool, char *>这样的结果——它们是C++类型，而不是LLVM IR类型——将是缓慢的。例如，Clang可能会将bool和char都编译为i8，并且很难区分。您还可能得到vptr字段、填充字段等。如果您确实想要源程序中使用的结构的实际C++结构，则必须依赖调试信息。

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