Swift高级进阶-Swift编译过程，”SIL代码“，“IR语法”

2023-10-17 18:20:28

swift编译过程

如果不懂LLVM,Clang的同学可以去了解下它的知识点一些文章中有详细介绍 OC 的编译过程，本文来探索一下 Swift 的编译过程。Swift 的编译过程中使用 Swiftc ，与 Clang 一样，Swiftc 是LLVM编译架构的一个前端。

swiftc常用命令：

-dump-ast              解析和类型检查源文件 & 转换成 AST
-dump-parse            解析源文件 & 转换成 AST  
  -emit-assembly         生成汇编文件
  -emit-bc               生成 LLVM Bitcode 文件
  -emit-executable       生成已链接的可执行文件
  -emit-imported-modules 生成已导入的库
  -emit-ir               生成 LLVM IR 文件
  -emit-library          生成已连接的库
  -emit-object           生成目标文件
  -emit-silgen           生成 raw SIL 文件（第一个阶段）
  -emit-sil              生成 canonical SIL 文件（第2个阶段）
  -index-file            为源文件生成索引数据
  -print-ast             解析和类型检查源文件 & 转换成更简约的格式更好的 AST
  -typecheck             解析和类型检查源文件

swift 的编译流程：

与 Clang 相比， LLVM前端的流程中，在AST 和 IR之间，多了一层中间语言SIL (Swift Intermediate Language ) ，这么做的目的是希望弥补一些 Clang 编译器的缺陷，如无法执行一些高级分析，可靠的诊断和优化，而 AST 和LLVM IR 都不是合适的选择。因此，SIL应运而生，用来解决现有的缺陷。

SIL代码

SIL 官方文档传送门

由于 SIL 是 Swift 在编译过程中的中间产物，通过 SIL 可以了解swift 底层的实现细节，帮助我们理解一些问题)

源码生成 SIL 的命令如下：

// 将m ain.swift 编译成 SIL 代码
swiftc -emit-sil main.swift 

// 将 main.swift 编译成 SIL，并保存到 main.sil 文件中
swiftc -emit-sil main.swift >> main.sil

// 将 main.swift 编译成 SIL的同时， 将命名重整后的符号恢复原样，并保存到 main.sil 文件中
swiftc -emit-sil main.swift | xcrun swift-demangle >> main.sil

SIL 语法和 IR 语法有点相似，常见语法含义：

load：读取数据
sil_global：标记变量为全局变量

hidden: 标记只针对同一个Swift模块中的对象可见
alloc_global: 开辟全局变量的内存

global_addr: 获取全局变量的地址
ref_element_addr：获取元素地址

init_existential_addr：指令会生成 Existential Container 结构, 包裹着实例变量和协议对应的 PWT
destroy_addr

bb0 / bb1 ... : basic block 数字,表示一个代码块，SIL中没有分支语句，只有入口和出口
alloc_ref / dealloc_ref: 开辟/释放内存

function_ref: 获取直接派发函数地址.
class_method: 通过函数表获取方法.

witness_method：通过 PWT 获取对应的函数地址
objc_method : 获取OC 方法地址

apply：调用函数
store A to B : 把A 的值存储到B中。

begin_access / end_access：开始、结束访问

- [modify] / [read] / [deinit] ：修改型访问、读取型访问、删除型访问
- [dynamic]：动态访问

- [static]：静态访问

retain_value：引用计数 + 1
release_value：引用计数 - 1

metatype 获得元类型

- @thick 描述元类型代表的形式，是引用对象类型或是其子类,
- @thin 代表一个确切的值类型，不需要存储,

$ : 类型标识
%: 表示寄存器，类似局部常量，赋值后不可修改。如果再需要新的寄存器，就增加寄存器编号，这样操作有利于编译器的优化；后续进行降级操作时，才会把这些带编号的虚拟寄存器转换成对应体系结构的真实寄存器。

@ : SIL中所有标识符均以@符号开头

- @main 方法名字是 main
- @_hasStorage 标识属性是存储属性

- @_hasInitialValue 标识属性有初始值
- @owned 代表函数接收者负责销毁返回值

- @convention 这个标识用于明确指定当函数调用时参数和返回值应该如何被处理

- - @convention(c) 表示使用C函数的方式进行调用
  - @convention(swift) 纯Swift函数的默认调用方式

- - @convention(method) 柯里化的函数调用方式
  - @convention(witness_method) 协议方法调用，它等同于convention(method)，除了在处理范型类型参数时

- - @convention(objc_method) Objective-C方式调用

常见ARM64汇编指令

bl : 地址跳转

blr ：带返回的地址跳转, 跳转回指令后面跟随寄存器中保存的地址

mov: 把一个寄存器里的值，复制到另一个寄存器

码农公寓

swift编译过程

SIL代码

常见ARM64汇编指令

相关文章