第一章 LLVM簡介

作者：史寧寧

1.1 LLVM是什麼

LLVM是什麼？這是一個雖然基礎，但是也曾經讓很多新入門的人迷惑的一個問題。從字面上來講，LLVM(Low Level Virtual Machine)是一個底層虛擬機器，LLVM曾經有一部分功能對虛擬機器有所幫助。但是現在，LLVM所代表的基本和虛擬機器沒有關係了，也不在作為一個縮寫使用了，而是直接作為一個名字使用。那麼LLVM到底是什麼？
LLVM可以被看作是一系列的編譯器和工具鏈技術的集合，而且它們是模組化並且是可重用的。這是LLVM官方的解釋。原話是：The LLVM Project is a collection of modular and reusable compiler and toolchain technologies.【1】官方定義永遠是準確的精煉的，那麼作為剛剛接觸LLVM的初學者，對LLVM的理解是什麼呢？

• LLVM是一個編譯器；
• LLVM是一個編譯器框架；
• LLVM是一系列的編譯器工具；
• LLVM是一個編譯器工具鏈；
• LLVM是一個C++實現的開源軟體；

這幾種對LLVM的理解都對，但是也都是LLVM的一個方面，綜合起來就是一個完整的LLVM。所以，從狹義上來說，可以簡單的把LLVM理解為一個編譯器，但是也必須知道，這個編譯器可不僅僅是個編譯器，它包含了編譯相關的各種工具鏈，並且有一些相對獨立的工具，而且它還是開源的。關鍵一點不要再搞混了，LLVM是搞編譯的，跟虛擬機器已經完全沒關係了。
每個人對同一個事務的理解都不會完全相同，即使是在技術領域也一樣。所以，只要保證對事務理解不出現片面化錯誤化，使用自己的理解去思考一個事務，要比牢記住官方的定義要好的多，雖然後者往往更加的精確和簡約。這是貫徹本書所建議的一個思考方式，只有這樣，才能將知識和技術轉化為自己的。

1.2 LLVM的發展

LLVM起源於2000年伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校維克拉姆•艾夫（Vikram Adve）與克里斯•拉特納（Chris Lattner）的研究發展而成，他們想要為所有靜態及動態語言創造出動態的編譯技術【2】。
LLVM從創立至今，已經走過了十幾個年頭。在這十幾個年頭裡，它的發展是有目共睹的，它的成績也是令人值得驕傲的。
2005年，蘋果公司僱用了克里斯•拉特納（Chris Lattner）及他的團隊，為了蘋果電腦開發應用程式系統，LLVM為現今Mac OS X及iOS開發工具的一部分【2】。同時，LLVM現在也是Google的Android系統中的一部分，特別是在Android系統選著使用了新的執行時ART(Android Runtime)之後，LLVM在Android系統中的比重就得到了更大的提升。
作為開源領域第二大的編譯器，甚至在某些方面專門為了替代GCC而實現的LLVM來說，近些年它已經在不斷的接近甚至準備超越GCC了。但從效能來說，根據2011年的測試，執行時期的效能，平均GCC比LLVM高出10%的效能；2013年的測試結果，LLVM可以編譯出接近與GCC接近相同效能的執行碼【2】。

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