C++ 使用libclang从内存中的C代码生成程序集

我需要实现一个库，使用LLVM/Clang作为后端将C代码编译成eBPF字节码。代码将从内存中读取，我也需要在内存中获取生成的汇编代码

到目前为止，我已经能够使用以下代码编译到LLVM IR：

#include <string>
#include <vector>

#include <clang/Frontend/CompilerInstance.h>
#include <clang/Basic/DiagnosticOptions.h>
#include <clang/Frontend/TextDiagnosticPrinter.h>
#include <clang/CodeGen/CodeGenAction.h>
#include <clang/Basic/TargetInfo.h>
#include <llvm/Support/TargetSelect.h>

using namespace std;
using namespace clang;
using namespace llvm;

int main() {

    constexpr auto testCodeFileName = "test.cpp";
    constexpr auto testCode = "int test() { return 2+2; }";

    // Prepare compilation arguments
    vector<const char *> args;
    args.push_back(testCodeFileName);

    // Prepare DiagnosticEngine 
    DiagnosticOptions DiagOpts;
    TextDiagnosticPrinter *textDiagPrinter =
            new clang::TextDiagnosticPrinter(errs(),
                                         &DiagOpts);
    IntrusiveRefCntPtr<clang::DiagnosticIDs> pDiagIDs;
    DiagnosticsEngine *pDiagnosticsEngine =
            new DiagnosticsEngine(pDiagIDs,
                                         &DiagOpts,
                                         textDiagPrinter);

    // Initialize CompilerInvocation
    CompilerInvocation *CI = new CompilerInvocation();
    CompilerInvocation::CreateFromArgs(*CI, &args[0], &args[0] +     args.size(), *pDiagnosticsEngine);

    // Map code filename to a memoryBuffer
    StringRef testCodeData(testCode);
    unique_ptr<MemoryBuffer> buffer = MemoryBuffer::getMemBufferCopy(testCodeData);
    CI->getPreprocessorOpts().addRemappedFile(testCodeFileName, buffer.get());


    // Create and initialize CompilerInstance
    CompilerInstance Clang;
    Clang.setInvocation(CI);
    Clang.createDiagnostics();

    // Set target (I guess I can initialize only the BPF target, but I don't know how)
    InitializeAllTargets();
    const std::shared_ptr<clang::TargetOptions> targetOptions = std::make_shared<clang::TargetOptions>();
    targetOptions->Triple = string("bpf");
    TargetInfo *pTargetInfo = TargetInfo::CreateTargetInfo(*pDiagnosticsEngine,targetOptions);
    Clang.setTarget(pTargetInfo);

    // Create and execute action
    // CodeGenAction *compilerAction = new EmitLLVMOnlyAction();
    CodeGenAction *compilerAction = new EmitAssemblyAction();
    Clang.ExecuteAction(*compilerAction);

    buffer.release();
}

如果我理解正确，如果我将编译器操作更改为EmitAssemblyAction（），我应该能够生成汇编代码，但我可能没有初始化某些东西，因为我在llvm:：TargetPassConfig:：AddPasseToHandleExceptions（此=this@entry=0x6d8d30）at/tmp/llvm-3.7.1.src/lib/CodeGen/passs.cpp:419

这一行的代码是：

switch (TM->getMCAsmInfo()->getExceptionHandlingType()) {

---

有人举过一个例子，或者知道我遗漏了什么吗？

因此，如果您在启用asserts的情况下编译LLVM，错误会更清楚，它实际上会告诉您需要做什么：

x: .../src/llvm/lib/CodeGen/LLVMTargetMachine.cpp:63: 
void llvm::LLVMTargetMachine::initAsmInfo(): 
Assertion `TmpAsmInfo && "MCAsmInfo not initialized. " 
"Make sure you include the correct TargetSelect.h" 
"and that InitializeAllTargetMCs() is being invoked!"' failed.

（我在上面添加了一些换行符，因为它是作为一条长线打印的）

在

main

开头添加所需的

InitializeAllTargetMCs（）

后，我遇到了另一个错误。查看编译器的对象文件生成，我“猜测”这是另一个

InitializeAll*

调用的问题。经过一点测试，您还需要

initializeAlasmPrinters（）-考虑到您想要生成汇编代码，这很有意义

我不完全确定如何“查看”代码的结果，但将这两个结果添加到
main
的开头会使代码运行到完成，而不是断言，退出时出现错误或崩溃，这通常是朝着正确方向迈出的一步

这就是“我的”代码中的
main
的样子：

[我使用了最新的3.8预发行版来测试这一点，但我非常怀疑它在这方面与3.7.1有很大不同]
如果有人面临类似的问题，我已经能够从/到内存进行编译，通过stdin发送代码并从stdout获得输出

我不知道是否有其他方法可以实现这一点，可能是使用clang:：Driver，但在阅读clang/LLVM源代码时，我发现获取对象所需执行的操作是EmitObjAction（），如果没有从stdin接收到输入，该操作似乎总是生成一个.o文件

因此，我在执行操作之前为管道替换了stdin/stdout，这样就避免了生成文件

#include <string>
#include <vector>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <cstdio>

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

#include <clang/Frontend/CompilerInstance.h>
#include <clang/Basic/DiagnosticOptions.h>
#include <clang/Frontend/TextDiagnosticPrinter.h>
#include <clang/CodeGen/CodeGenAction.h>
#include <clang/Basic/TargetInfo.h>
#include <llvm/Support/TargetSelect.h>
#include <llvm/IR/Module.h>

using namespace std;
using namespace clang;
using namespace llvm;

int main(int argc, char *argv[])
{ 
    // code to compile for the eBPF virtual machine
    constexpr auto testCode = "int main() { return get_nbs(); }";

    // Send code through a pipe to stdin
    int codeInPipe[2];
    pipe2(codeInPipe, O_NONBLOCK);
    write(codeInPipe[1], (void *) testCode, strlen(testCode));
    close(codeInPipe[1]); // We need to close the pipe to send an EOF
    dup2(codeInPipe[0], STDIN_FILENO);

    // Prepare reception of code through stdout
    int codeOutPipe[2];
    pipe(codeOutPipe);
    dup2(codeOutPipe[1], STDOUT_FILENO);

    // Initialize various LLVM/Clang components
    InitializeAllTargetMCs();   
    InitializeAllAsmPrinters();
    InitializeAllTargets();

    // Prepare compilation arguments
    vector<const char *> args;
    args.push_back("--target=bpf"); // Target is bpf assembly
    args.push_back("-xc"); // Code is in c language
    args.push_back("-"); // Read code from stdin

    CompilerInvocation *CI = createInvocationFromCommandLine(makeArrayRef(args) , NULL);

    // Create CompilerInstance
    CompilerInstance Clang;
    Clang.setInvocation(CI);

    // Initialize CompilerInstace
    Clang.createDiagnostics();

    // Create and execute action
    CodeGenAction *compilerAction; 
    compilerAction = new EmitObjAction();
    Clang.ExecuteAction(*compilerAction);

    // Get compiled object (be carefull with buffer size)
    close(codeInPipe[0]);
    char objBuffer[2048];
    read(codeOutPipe[0], objBuffer, 2048); 

    return 0;
}

#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
使用名称空间std；
使用名称空间铿锵；
使用名称空间llvm；
int main（int argc，char*argv[]）
{ 
//要为eBPF虚拟机编译的代码
constexpr auto testCode=“int main（）{return get_nbs（）；}”；
//通过管道将代码发送到stdin
int-codeInPipe[2]；
管道2（代码管道，O_非阻塞）；
编写（codeInPipe[1]，（void*）测试代码，strlen（testCode））；
close（codeInPipe[1]）；//我们需要关闭管道以发送EOF
dup2（代码管道[0]，标准文件号）；
//准备通过标准输出接收代码
int代码输出管道[2]；
管道（代码输出管道）；
dup2（代码输出管道[1]，标准输出文件编号）；
//初始化各种LLVM/Clang组件
初始化AllTargetMCS（）；
初始化打印机（）；
初始化所有目标（）；
//准备编译参数
向量args；
args.push_back（“--target=bpf”）；//目标是bpf程序集
args.push_back（“-xc”）；//代码是用c语言编写的
args.push_back（“-”）//从stdin读取代码
CompilerInvocation*CI=createInvocationFromCommandLine（makeArrayRef（args），NULL）；
//创建编译器状态
编者的声音；
铿锵.setInvocation（CI）；
//初始化编译器状态
Clang.createDiagnostics（）；
//创建并执行操作
CodeGenAction*编译器操作；
compilerAction=newemitObjAction（）；
命令执行（*编译器操作）；
//获取编译对象（小心缓冲区大小）
关闭（代码管道[0]）；
char objBuffer[2048]；
read（codeOutPipe[0]，objBuffer，2048）；
返回0；
}
我想你需要拿出一个可以编译和测试的完整示例…添加了可编译的示例。在修复打字错误后，我得到一个关于
致命错误的错误：无法将文件“test.cpp”重新映射到文件“int test（）{return 2+2；}”的内容。
Ops，复制时似乎丢失了一些代码，抱歉。你能再试一次吗？谢谢你，这解决了我的问题。我使用调试符号编译了clang/llvm，但没有断言，启用它们有很大帮助。我将附上我得到的最终代码作为回复，因为我必须更改一些东西以从/到内存进行编译。
int main() {

    constexpr auto testCodeFileName = "test.cpp";
    constexpr auto testCode = "int test() { return 2+2; }";

    InitializeAllTargetMCs();
    InitializeAllAsmPrinters();

    // Prepare compilation arguments
    vector<const char *> args;
    args.push_back(testCodeFileName);

    // Prepare DiagnosticEngine 
    DiagnosticOptions DiagOpts;
    TextDiagnosticPrinter *textDiagPrinter =
            new clang::TextDiagnosticPrinter(errs(),
                                         &DiagOpts);
    IntrusiveRefCntPtr<clang::DiagnosticIDs> pDiagIDs;
    DiagnosticsEngine *pDiagnosticsEngine =
            new DiagnosticsEngine(pDiagIDs,
                                         &DiagOpts,
                                         textDiagPrinter);

    // Initialize CompilerInvocation
    CompilerInvocation *CI = new CompilerInvocation();
    CompilerInvocation::CreateFromArgs(*CI, &args[0], &args[0] +     args.size(), *pDiagnosticsEngine);

    // Map code filename to a memoryBuffer
    StringRef testCodeData(testCode);
    unique_ptr<MemoryBuffer> buffer = MemoryBuffer::getMemBufferCopy(testCodeData);
    CI->getPreprocessorOpts().addRemappedFile(testCodeFileName, buffer.get());


    // Create and initialize CompilerInstance
    CompilerInstance Clang;
    Clang.setInvocation(CI);
    Clang.createDiagnostics();

    // Set target (I guess I can initialize only the BPF target, but I don't know how)
    InitializeAllTargets();
    const std::shared_ptr<clang::TargetOptions> targetOptions = std::make_shared<clang::TargetOptions>();
    targetOptions->Triple = string("bpf");
    TargetInfo *pTargetInfo = TargetInfo::CreateTargetInfo(*pDiagnosticsEngine,targetOptions);
    Clang.setTarget(pTargetInfo);

    // Create and execute action
    // CodeGenAction *compilerAction = new EmitLLVMOnlyAction();
    CodeGenAction *compilerAction = new EmitAssemblyAction();
    Clang.ExecuteAction(*compilerAction);

    buffer.release();
}

export CC=clang
export CXX=clang++ 
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/llvm-debug -DLLVM_TAR
GETS_TO_BUILD=X86 ../llvm

#include <string>
#include <vector>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <cstdio>

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

#include <clang/Frontend/CompilerInstance.h>
#include <clang/Basic/DiagnosticOptions.h>
#include <clang/Frontend/TextDiagnosticPrinter.h>
#include <clang/CodeGen/CodeGenAction.h>
#include <clang/Basic/TargetInfo.h>
#include <llvm/Support/TargetSelect.h>
#include <llvm/IR/Module.h>

using namespace std;
using namespace clang;
using namespace llvm;

int main(int argc, char *argv[])
{ 
    // code to compile for the eBPF virtual machine
    constexpr auto testCode = "int main() { return get_nbs(); }";

    // Send code through a pipe to stdin
    int codeInPipe[2];
    pipe2(codeInPipe, O_NONBLOCK);
    write(codeInPipe[1], (void *) testCode, strlen(testCode));
    close(codeInPipe[1]); // We need to close the pipe to send an EOF
    dup2(codeInPipe[0], STDIN_FILENO);

    // Prepare reception of code through stdout
    int codeOutPipe[2];
    pipe(codeOutPipe);
    dup2(codeOutPipe[1], STDOUT_FILENO);

    // Initialize various LLVM/Clang components
    InitializeAllTargetMCs();   
    InitializeAllAsmPrinters();
    InitializeAllTargets();

    // Prepare compilation arguments
    vector<const char *> args;
    args.push_back("--target=bpf"); // Target is bpf assembly
    args.push_back("-xc"); // Code is in c language
    args.push_back("-"); // Read code from stdin

    CompilerInvocation *CI = createInvocationFromCommandLine(makeArrayRef(args) , NULL);

    // Create CompilerInstance
    CompilerInstance Clang;
    Clang.setInvocation(CI);

    // Initialize CompilerInstace
    Clang.createDiagnostics();

    // Create and execute action
    CodeGenAction *compilerAction; 
    compilerAction = new EmitObjAction();
    Clang.ExecuteAction(*compilerAction);

    // Get compiled object (be carefull with buffer size)
    close(codeInPipe[0]);
    char objBuffer[2048];
    read(codeOutPipe[0], objBuffer, 2048); 

    return 0;
}