Compiler construction 向量LLVM的变更元素

我正在尝试使用LLVM IR代码更改向量的一个元素。以下代码：

extern printd(num);

array a [1 2 3];

printd(a[1]); # 2.0

a[1] = 10;

printd(a[1]); # 2.0

生成此IR代码：

declare double @printd(double)

define <4 x double> @a() {
entry:
  %0 = insertelement <4 x double> undef, double 1.000000e+00, i32 0
  %1 = insertelement <4 x double> %0, double 2.000000e+00, i32 1
  %2 = insertelement <4 x double> %1, double 3.000000e+00, i32 2
  ret <4 x double> %2
}

define double @__anon_expr0() {
entry:
  %calltmp = call <4 x double> @a()
  %0 = extractelement <4 x double> %calltmp, i32 1
  %calltmp1 = call double @printd(double %0)
  ret double %calltmp1
}

define double @__anon_expr1() {
entry:
  %calltmp = call <4 x double> @a()
  %0 = insertelement <4 x double> %calltmp, double 1.000000e+00, i32 1
  ret double 0.000000e+00
}

我试图做的是在向量中重新插入一个值-这不起作用。我怀疑这是两个问题之一：

我无法重新设置元素

实际上，我正在重新设置变量

%calltmp

中的一个元素，而不是实际的向量

---

我很想知道我能做些什么来解决这个问题。

您的第一个问题是您已经将

@a

定义为一个函数，特别是一个总是返回值的函数。因此，无论您在其他地方做什么，您都无法调用

@a（）

，并返回除该值以外的任何内容。因此，您要做的第一件事是将

@a

转换为全局变量，以便可以更改其值

现在，您的下一个问题是，

insertelement

不会更改给定的向量。它不能，因为向量存储在寄存器中，并且不能重新分配寄存器（LLVM使用静态单赋值形式）。因此，

insertelement

会生成一个新的向量，并更改给定的索引。在代码中，您将该新向量存储在

%0

中，然后对其不做任何处理。将

@a

设置为全局变量后，可以将

%0

的值存储在

@a

中。这将解决你眼前的问题

然而，正如我们在评论中已经讨论的，向量并不是你所做的事情的合适选择，原因有几个：

由于无法将指针指向向量，因此无法轻松编写迭代任意大小向量的函数

正如我已经指出的，

insertelement

创建了一个新的向量，其中一个元素发生了更改。这意味着整个向量被复制。如果创建大型向量，那么成本可能会很高

你似乎没有真正利用向量的任何好处。向量允许您对大小相同的数字向量执行逐点运算，并在适当的情况下编译为SIMD指令。这就是它们的用途——而不是作为通用阵列的替代品

---

如果将

@a

设置为数组，则可以获取指向其第二个元素的指针，并将新值直接存储到其中。因此，不必创建一个全新的数组并用它替换

@a

，只需更改一个要更改的元素即可。这就是您真正想要的。

您的第一个问题是，您已经将

@a

定义为一个函数，特别是一个始终返回值

的函数。因此，无论您在其他地方做什么，您都无法调用

@a（）

，并返回除该值以外的任何内容。因此，您要做的第一件事是将

@a

转换为全局变量，以便可以更改其值

现在，您的下一个问题是，

insertelement

不会更改给定的向量。它不能，因为向量存储在寄存器中，并且不能重新分配寄存器（LLVM使用静态单赋值形式）。因此，

insertelement

会生成一个新的向量，并更改给定的索引。在代码中，您将该新向量存储在

%0

中，然后对其不做任何处理。将

@a

设置为全局变量后，可以将

%0

的值存储在

@a

中。这将解决你眼前的问题

然而，正如我们在评论中已经讨论的，向量并不是你所做的事情的合适选择，原因有几个：

由于无法将指针指向向量，因此无法轻松编写迭代任意大小向量的函数

正如我已经指出的，

insertelement

创建了一个新的向量，其中一个元素发生了更改。这意味着整个向量被复制。如果创建大型向量，那么成本可能会很高

你似乎没有真正利用向量的任何好处。向量允许您对大小相同的数字向量执行逐点运算，并在适当的情况下编译为SIMD指令。这就是它们的用途——而不是作为通用阵列的替代品

---

如果将

@a

设置为数组，则可以获取指向其第二个元素的指针，并将新值直接存储到其中。因此，不必创建一个全新的数组并用它替换

@a

，只需更改一个要更改的元素即可。这才是您真正想要的。

您确定要在此处使用向量吗？您的源程序显示“数组”<代码>插入元件不是就地操作；它会生成一个新的向量（由于您不触摸包含新向量的

%0

），因此您永远不会使用该向量）。您永远不能更改现有寄存器的内容（这就是SSA的意思）。还有，为什么

a

a函数？@sepp2k我想使用向量，因为我认为向量更具动态性（不是固定大小，等等）。我想最好的办法是创建一个变量，而不是一个返回向量的函数，并将其更改为

%0

。谢谢你的帮助和洞察力。向量不是这样的。就像数组一样，向量的大小也是其类型的一部分，所以它们的大小是固定的。向量与数组的区别在于：它们只能包含数字，因为它们是元素类型。它们是一级值，这意味着它们可以存储在寄存器中，并作为参数传递给函数（无需通过指针）等。您可以对它们使用数值操作，如

fadd

，然后在适用的情况下编译为SIMD指令（这是它们的主要用途）。你不能在它们上面使用

getelementptr

，所以你不能得到指向它们元素的指针。所以在某种意义上，它们的大小甚至比数组更固定，因为使用数组，你至少可以得到指向它们内容的指针，然后将它传递给一个可以dea的函数

define double @__anon_expr1() {
entry:
  %calltmp = call <4 x double> @a()
  %0 = insertelement <4 x double> %calltmp, double 1.000000e+00, i32 1
  ret double 0.000000e+00
}