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2025-03-24 00:44:52 +08:00

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IRBuilder.h 文件定义了一个 IRBuilder 类，用于简化中间表示（IR）的构建过程。IRBuilder 提供了创建各种 IR 指令的便捷方法，并将这些指令插入到指定的基本块中。以下是对文件中主要内容的整理和解释：

1. `IRBuilder` 类的作用

IRBuilder 是一个工具类，用于在生成中间表示（IR）时简化指令的创建和插入操作。它的主要功能包括：

提供创建各种 IR 指令的工厂方法。
将创建的指令插入到指定的基本块中。
支持在基本块的任意位置插入指令。

2. 主要成员

2.1 成员变量

block：当前操作的基本块。
position：当前操作的插入位置（基本块中的迭代器）。

2.2 构造函数

默认构造函数：IRBuilder()。
带参数的构造函数：
- IRBuilder(BasicBlock *block)：初始化 IRBuilder，并设置当前基本块和插入位置（默认在基本块末尾）。
- IRBuilder(BasicBlock *block, BasicBlock::iterator position)：初始化 IRBuilder，并设置当前基本块和插入位置。

2.3 设置方法

setPosition(BasicBlock *block, BasicBlock::iterator position)：设置当前基本块和插入位置。
setPosition(BasicBlock::iterator position)：设置当前插入位置。

2.4 获取方法

getBasicBlock()：获取当前基本块。
getPosition()：获取当前插入位置。

3. 指令创建方法

IRBuilder 提供了多种工厂方法，用于创建不同类型的 IR 指令。这些方法会将创建的指令插入到当前基本块的指定位置。

3.1 函数调用指令

createCallInst(Function *callee, const std::vector<Value *> &args, const std::string &name)：
- 创建一个函数调用指令。
- 参数：
  - callee：被调用的函数。
  - args：函数参数列表。
  - name：指令的名称（可选）。
- 返回：CallInst*。

3.2 一元操作指令

createUnaryInst(Instruction::Kind kind, Type *type, Value *operand, const std::string &name)：
- 创建一个一元操作指令（如取反、类型转换）。
- 参数：
  - kind：指令的类型（如 kNeg、kFtoI 等）。
  - type：指令的结果类型。
  - operand：操作数。
  - name：指令的名称（可选）。
- 返回：UnaryInst*。
具体一元操作指令：
- createNegInst(Value *operand, const std::string &name)：创建整数取反指令。
- createNotInst(Value *operand, const std::string &name)：创建逻辑取反指令。
- createFtoIInst(Value *operand, const std::string &name)：创建浮点数转整数指令。
- createFNegInst(Value *operand, const std::string &name)：创建浮点数取反指令。
- createIToFInst(Value *operand, const std::string &name)：创建整数转浮点数指令。

3.3 二元操作指令

createBinaryInst(Instruction::Kind kind, Type *type, Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：
- 创建一个二元操作指令（如加法、减法）。
- 参数：
  - kind：指令的类型（如 kAdd、kSub 等）。
  - type：指令的结果类型。
  - lhs 和 rhs：左操作数和右操作数。
  - name：指令的名称（可选）。
- 返回：BinaryInst*。
具体二元操作指令：
- 整数运算：
  - createAddInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建整数加法指令。
  - createSubInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建整数减法指令。
  - createMulInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建整数乘法指令。
  - createDivInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建整数除法指令。
  - createRemInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建整数取余指令。
- 整数比较：
  - createICmpEQInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建整数相等比较指令。
  - createICmpNEInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建整数不等比较指令。
  - createICmpLTInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建整数小于比较指令。
  - createICmpLEInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建整数小于等于比较指令。
  - createICmpGTInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建整数大于比较指令。
  - createICmpGEInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建整数大于等于比较指令。
- 浮点数运算：
  - createFAddInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建浮点数加法指令。
  - createFSubInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建浮点数减法指令。
  - createFMulInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建浮点数乘法指令。
  - createFDivInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建浮点数除法指令。
  - createFRemInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建浮点数取余指令。
- 浮点数比较：
  - createFCmpEQInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建浮点数相等比较指令。
  - createFCmpNEInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建浮点数不等比较指令。
  - createFCmpLTInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建浮点数小于比较指令。
  - createFCmpLEInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建浮点数小于等于比较指令。
  - createFCmpGTInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建浮点数大于比较指令。
  - createFCmpGEInst(Value *lhs, Value *rhs, const std::string &name)：创建浮点数大于等于比较指令。

3.4 控制流指令

createReturnInst(Value *value)：
- 创建返回指令。
- 参数：
  - value：返回值（可选）。
- 返回：ReturnInst*。
createUncondBrInst(BasicBlock *block, std::vector<Value *> args)：
- 创建无条件跳转指令。
- 参数：
  - block：目标基本块。
  - args：跳转参数（可选）。
- 返回：UncondBrInst*。
createCondBrInst(Value *condition, BasicBlock *thenBlock, BasicBlock *elseBlock, const std::vector<Value *> &thenArgs, const std::vector<Value *> &elseArgs)：
- 创建条件跳转指令。
- 参数：
  - condition：跳转条件。
  - thenBlock：条件为真时的目标基本块。
  - elseBlock：条件为假时的目标基本块。
  - thenArgs 和 elseArgs：跳转参数（可选）。
- 返回：CondBrInst*。

3.5 内存操作指令

createAllocaInst(Type *type, const std::vector<Value *> &dims, const std::string &name)：
- 创建栈内存分配指令。
- 参数：
  - type：分配的类型。
  - dims：数组维度（可选）。
  - name：指令的名称（可选）。
- 返回：AllocaInst*。
createLoadInst(Value *pointer, const std::vector<Value *> &indices, const std::string &name)：
- 创建加载指令。
- 参数：
  - pointer：指针值。
  - indices：数组索引（可选）。
  - name：指令的名称（可选）。
- 返回：LoadInst*。
createStoreInst(Value *value, Value *pointer, const std::vector<Value *> &indices, const std::string &name)：
- 创建存储指令。
- 参数：
  - value：要存储的值。
  - pointer：指针值。
  - indices：数组索引（可选）。
  - name：指令的名称（可选）。
- 返回：StoreInst*。

4. 总结

IRBuilder 是一个用于简化 IR 构建的工具类，提供了创建各种 IR 指令的工厂方法。
通过 IRBuilder，可以方便地在指定基本块的任意位置插入指令。
该类的设计使得 IR 的生成更加模块化和易于维护。

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1. IRBuilder 类的作用