本书以任务驱动的方式，带领读者编写基于LLVM 的编译器前端、优化器、后端。通过丰富的实例，
读者能够从中理解LLVM 的架构，以及如何使用LLVM 来编写自己的编译器。
相比于传统的介绍编译技术的书籍，此书更偏向于实战，因此适合熟悉编译但对LLVM 比较陌生的
人员，也适合正在学习编译技术并且在寻找实战机会的人员。
读者能够从中理解LLVM 的架构，以及如何使用LLVM 来编写自己的编译器。
相比于传统的介绍编译技术的书籍，此书更偏向于实战，因此适合熟悉编译但对LLVM 比较陌生的
人员，也适合正在学习编译技术并且在寻找实战机会的人员。
首部LLVM书籍！精准答疑高频问题 构建基于LLVM的编译器前端、优化器和代码生成器
译者序
LLVM 这个名字源于Lower Level Virtual Machine，但这个项目并不局限于创建一个虚拟机，它已经发展成为当今炙手可热的编译器基础框架。LLVM 最初以C/C++为编译目标，近年来经过众多机构和开源社区的努力，LLVM 已经能够为ActionScript、D、Fortran、Haskell、Java、Objective-C、Swift、Python、Ruby、Rust、Scala 等众多语言提供编译支持，而一些新兴语言则直接采用了LLVM 作为后端。可以说，LLVM 对编译器领域的发展起到了举足轻重的作用。
本书是目前为数不多的介绍LLVM 的书籍。本书从LLVM 的构建与安装开始说起，介绍了LLVM 的设计思想、LLVM 工具链、前端、优化器、后端，涵盖了LLVM 的绝大部分内容。本书以任务驱动的方式对内容进行介绍，围绕着实现TOY 语言的编译器，每一章节都会带领读者编写代码。在第2 章实现了编译器的前端，第4、5 章逐步实现优化器，后面的章节则实现了编译器后端。书中以实践的方式进行讲述，既阐述了原理，又让读者参与到编译器的开发当中，这一方面降低了学习LLVM 的门槛，另一方面也让读者在实践中理解LLVM 的细节。
作为译者，我觉得能够翻译此书也是一种缘分。最初是因为一次偶然的机会，我接触了一些自然语言处理的内容，在此过程中我领悟了词法分析和语法分析是怎么一回事；之后凭借着自己先前了解的零零碎碎的知识，在没有系统学习过编译原理的情况下写出了自己的第一个解释器（当然它很不完备）；接着便去系统学习编译原理，由于有了一定的实践基础，理解那些概念也轻松了许多；而关于这本书的翻译，则是因为在豆瓣上看到了一位豆友转发的消息，遂联系出版社的张春雨老师；最后在翻译此书的过程中，也收获了很多。
所以在这里要感谢带我走近自然语言处理的那位朋友，要感谢转发此消息的那位豆友，还要感谢博文视点的张春雨老师。人生充满了机缘巧合，我很幸运能够遇见你们。
与此同时，我也希望此书能够揭开编译器的面纱，能够让国内更多的人了解编译技术。
王欢明
2015 年8 月
前言
程序员在编程时没有一刻可以离开编译器。简单来说，所谓编译器就是把人类可读的高级语言映射到机器执行码。但你知道这里面发生了什么吗？编译器在生成优化过的机器码之前还做了很多处理工作，一个好的编译器包含了很多复杂的算法。
这本书介绍了编译的几个阶段：前端处理、代码优化、代码生成等。为了将这个复杂的过程简化，LLVM 使用了模块化的思想，使得每一个编译阶段都被独立出来；LLVM 使用面向对象的C++语言完成，为编译器开发人员提供了易用而丰富的编程接口和API。所以，LLVM 可能是最容易学习的编译器框架了。
作为作者，我们认为简单的解决方案往往会比复杂的解决方案更加奏效；通过这本书，我们将会了解许多编译技术，它能提升你的能力，让你了解编译选项，理解编译过程。
我们也相信，那些从事编译器开发的程序员会从本书收益良多，因为对编译器技术的了解会帮助他们写出更好的代码。
我们希望你能喜欢这本书，享受这本书提供的技术盛宴，也能开发自己的编译器。迫不及待了吗？让我们开始吧。
本书概述
第1 章：LLVM 设计与使用。本章介绍了模块化的LLVM 基础架构设计，让你学会如何下载安装LLVM 和Clang，通过一些例子来了解如何使用LLVM 工作，也会介绍一些其他的编译器前端。
第2 章：实现编译器前端。本章介绍了如何为一门编程语言编写一个编译器前端，我们通过为一门玩具语言写一个玩具编译器，来了解如何把前端语言映射到LLVM IR。
第3 章：扩展前端并增加JIT 支持。本章为这门玩具语言增加了一些现代语言的高级特性，以及对前端的JIT 支持。
第4 章：准备优化。本章介绍LLVM IR 的Pass 结构，以及不同的优化级别和每一级别上的优化技术。我们也将看到如何一步一步编写自己的LLVM Pass。
第5 章：实现优化。本章介绍如何在LLVM IR 上实施诸多优化Pass，以及在LLVM开源代码上实现一些向量化技术。
第6 章：平台无关代码生成器。本章介绍了一个平台无关代码生成器的抽象结构，如何把LLVM IR 转换到有向无环图（DAG），以及如何进一步生成目标平台机器码。
第7 章：机器码优化。本章介绍了DAG 的优化过程，目标寄存器分配算法，还介绍了Selection DAG 上的各种优化技术及不同寄存器的分配技术。
第8 章：实现LLVM 后端。本章介绍了目标架构，包括寄存器、指令集、调用约定、编码、子平台特性等。
第9 章：LLVM项目最佳实践。本章介绍了一些使用LLVM IR 做代码分析的其他项目。
需要记住的是，LLVM 不仅仅是一个编译器，而且是一个编译器框架。本章介绍了一段可应用到各种项目的代码，可从中获取有用信息。
阅读背景
你只需要一台Linux 计算机，最好是Ubuntu 系统，就能完成本书的大部分例子。你也需要一个简单的文本或代码编辑器、网络连接，以及一个浏览器。我们建议安装两个文件的合并包，它在大部分Linux 平台都能运行。
读者对象
本书适合那些熟悉编译器概念并且想理解学习LLVM 的程序员。
本书也适合不直接参与编译器开发但参与大量代码开发的程序员。具备一定的编译器知识将会使你写出更加优秀的代码。
内容组织
在此书中你会频繁地看到一些标题，例如准备工作、详细步骤、工作原理、更多内容、
另请参阅。
为了更好地呈现本书内容，我们采用了如下的组织方式。
准备工作
这部分对章节做了概述，并且描述了如何配置软件及其他工具。
详细步骤
这部分涵盖了具体的实践步骤。
工作原理
这部分涵盖了前一部分的详细解释。
更多内容
这部分涵盖了关于章节的更多信息。
另请参阅
这部分涵盖了参考资料的链接。
约定
在本书中你会发现大量用不同格式展示的文字，这里举例说明它们的涵义。
嵌入代码、数据库表名、目录名、文件名、文件扩展名、路径名、URL、用户输入、Twitter 用如下方式展示：“我们可以用include 指令引入其他的上下文。”
代码块用如下格式：
primary := identifier_expr :
=numeric_expr
:=paran_expr
当我们想强调部分代码块时，相关行会使用粗体：
primary := identifier_expr
:=numeric_expr
:=paran_expr
命令行输入和输出用如下格式：
$ cat testfile.ll
新的术语和重要单词也会用黑体显示。你在屏幕上看到的内容，包括对话框或菜单，会这样显示：“单击下一步将进入下一屏”。
警告或者重要内容会在这块展示一些提示和技巧。
下载示例代码
你可以从http://www.broadview.com.cn 下载所有已购买的博文视点书籍的示例代码文件。
勘误表
虽然我们已经尽力谨慎地确保内容的准确性，但错误仍然存在。如果你发现了书中的错误，包括正文和代码中的错误，请告诉我们，我们会非常感激。这样，你不仅帮助了其他读者，也帮助我们改进后续的出版。如发现任何勘误，可以在博文视点网站相应图书的页面提交勘误信息。一旦你找到的错误被证实，你提交的信息就会被接受，我们的网站也会发布这些勘误信息。你可以随时浏览图书页面，查看已发布的勘误信息。
LLVM 这个名字源于Lower Level Virtual Machine，但这个项目并不局限于创建一个虚拟机，它已经发展成为当今炙手可热的编译器基础框架。LLVM 最初以C/C++为编译目标，近年来经过众多机构和开源社区的努力，LLVM 已经能够为ActionScript、D、Fortran、Haskell、Java、Objective-C、Swift、Python、Ruby、Rust、Scala 等众多语言提供编译支持，而一些新兴语言则直接采用了LLVM 作为后端。可以说，LLVM 对编译器领域的发展起到了举足轻重的作用。
本书是目前为数不多的介绍LLVM 的书籍。本书从LLVM 的构建与安装开始说起，介绍了LLVM 的设计思想、LLVM 工具链、前端、优化器、后端，涵盖了LLVM 的绝大部分内容。本书以任务驱动的方式对内容进行介绍，围绕着实现TOY 语言的编译器，每一章节都会带领读者编写代码。在第2 章实现了编译器的前端，第4、5 章逐步实现优化器，后面的章节则实现了编译器后端。书中以实践的方式进行讲述，既阐述了原理，又让读者参与到编译器的开发当中，这一方面降低了学习LLVM 的门槛，另一方面也让读者在实践中理解LLVM 的细节。
作为译者，我觉得能够翻译此书也是一种缘分。最初是因为一次偶然的机会，我接触了一些自然语言处理的内容，在此过程中我领悟了词法分析和语法分析是怎么一回事；之后凭借着自己先前了解的零零碎碎的知识，在没有系统学习过编译原理的情况下写出了自己的第一个解释器（当然它很不完备）；接着便去系统学习编译原理，由于有了一定的实践基础，理解那些概念也轻松了许多；而关于这本书的翻译，则是因为在豆瓣上看到了一位豆友转发的消息，遂联系出版社的张春雨老师；最后在翻译此书的过程中，也收获了很多。
所以在这里要感谢带我走近自然语言处理的那位朋友，要感谢转发此消息的那位豆友，还要感谢博文视点的张春雨老师。人生充满了机缘巧合，我很幸运能够遇见你们。
与此同时，我也希望此书能够揭开编译器的面纱，能够让国内更多的人了解编译技术。
王欢明
2015 年8 月
前言
程序员在编程时没有一刻可以离开编译器。简单来说，所谓编译器就是把人类可读的高级语言映射到机器执行码。但你知道这里面发生了什么吗？编译器在生成优化过的机器码之前还做了很多处理工作，一个好的编译器包含了很多复杂的算法。
这本书介绍了编译的几个阶段：前端处理、代码优化、代码生成等。为了将这个复杂的过程简化，LLVM 使用了模块化的思想，使得每一个编译阶段都被独立出来；LLVM 使用面向对象的C++语言完成，为编译器开发人员提供了易用而丰富的编程接口和API。所以，LLVM 可能是最容易学习的编译器框架了。
作为作者，我们认为简单的解决方案往往会比复杂的解决方案更加奏效；通过这本书，我们将会了解许多编译技术，它能提升你的能力，让你了解编译选项，理解编译过程。
我们也相信，那些从事编译器开发的程序员会从本书收益良多，因为对编译器技术的了解会帮助他们写出更好的代码。
我们希望你能喜欢这本书，享受这本书提供的技术盛宴，也能开发自己的编译器。迫不及待了吗？让我们开始吧。
本书概述
第1 章：LLVM 设计与使用。本章介绍了模块化的LLVM 基础架构设计，让你学会如何下载安装LLVM 和Clang，通过一些例子来了解如何使用LLVM 工作，也会介绍一些其他的编译器前端。
第2 章：实现编译器前端。本章介绍了如何为一门编程语言编写一个编译器前端，我们通过为一门玩具语言写一个玩具编译器，来了解如何把前端语言映射到LLVM IR。
第3 章：扩展前端并增加JIT 支持。本章为这门玩具语言增加了一些现代语言的高级特性，以及对前端的JIT 支持。
第4 章：准备优化。本章介绍LLVM IR 的Pass 结构，以及不同的优化级别和每一级别上的优化技术。我们也将看到如何一步一步编写自己的LLVM Pass。
第5 章：实现优化。本章介绍如何在LLVM IR 上实施诸多优化Pass，以及在LLVM开源代码上实现一些向量化技术。
第6 章：平台无关代码生成器。本章介绍了一个平台无关代码生成器的抽象结构，如何把LLVM IR 转换到有向无环图（DAG），以及如何进一步生成目标平台机器码。
第7 章：机器码优化。本章介绍了DAG 的优化过程，目标寄存器分配算法，还介绍了Selection DAG 上的各种优化技术及不同寄存器的分配技术。
第8 章：实现LLVM 后端。本章介绍了目标架构，包括寄存器、指令集、调用约定、编码、子平台特性等。
第9 章：LLVM项目最佳实践。本章介绍了一些使用LLVM IR 做代码分析的其他项目。
需要记住的是，LLVM 不仅仅是一个编译器，而且是一个编译器框架。本章介绍了一段可应用到各种项目的代码，可从中获取有用信息。
阅读背景
你只需要一台Linux 计算机，最好是Ubuntu 系统，就能完成本书的大部分例子。你也需要一个简单的文本或代码编辑器、网络连接，以及一个浏览器。我们建议安装两个文件的合并包，它在大部分Linux 平台都能运行。
读者对象
本书适合那些熟悉编译器概念并且想理解学习LLVM 的程序员。
本书也适合不直接参与编译器开发但参与大量代码开发的程序员。具备一定的编译器知识将会使你写出更加优秀的代码。
内容组织
在此书中你会频繁地看到一些标题，例如准备工作、详细步骤、工作原理、更多内容、
另请参阅。
为了更好地呈现本书内容，我们采用了如下的组织方式。
准备工作
这部分对章节做了概述，并且描述了如何配置软件及其他工具。
详细步骤
这部分涵盖了具体的实践步骤。
工作原理
这部分涵盖了前一部分的详细解释。
更多内容
这部分涵盖了关于章节的更多信息。
另请参阅
这部分涵盖了参考资料的链接。
约定
在本书中你会发现大量用不同格式展示的文字，这里举例说明它们的涵义。
嵌入代码、数据库表名、目录名、文件名、文件扩展名、路径名、URL、用户输入、Twitter 用如下方式展示：“我们可以用include 指令引入其他的上下文。”
代码块用如下格式：
primary := identifier_expr :
=numeric_expr
:=paran_expr
当我们想强调部分代码块时，相关行会使用粗体：
primary := identifier_expr
:=numeric_expr
:=paran_expr
命令行输入和输出用如下格式：
$ cat testfile.ll
新的术语和重要单词也会用黑体显示。你在屏幕上看到的内容，包括对话框或菜单，会这样显示：“单击下一步将进入下一屏”。
警告或者重要内容会在这块展示一些提示和技巧。
下载示例代码
你可以从http://www.broadview.com.cn 下载所有已购买的博文视点书籍的示例代码文件。
勘误表
虽然我们已经尽力谨慎地确保内容的准确性，但错误仍然存在。如果你发现了书中的错误，包括正文和代码中的错误，请告诉我们，我们会非常感激。这样，你不仅帮助了其他读者，也帮助我们改进后续的出版。如发现任何勘误，可以在博文视点网站相应图书的页面提交勘误信息。一旦你找到的错误被证实，你提交的信息就会被接受，我们的网站也会发布这些勘误信息。你可以随时浏览图书页面，查看已发布的勘误信息。
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关于LLVM IR的更多信息，应参见https://llvm.org/docs/LangReg.html
改为：
https://llvm.org/docs/LangRef.html