LLVM C++ API 学習メモ(6) - Constantの中身を取り出す方法

LLVM C++ APIで数式の計算結果から定数の値を取り出す方法についてのメモ。

LLVMのバージョンは11.0.0。

目次

用途

独自の言語を作るとして、配列の宣言時のサイズ指定などで数式をサポートしたい場合がある。

例えば以下をコンパイルするコードを書く場合、llvm::ArrayType::get()の第二引数に配列サイズとしてuint64_t型の値を指定する必要がある。

int array[SOME_CONSTANT + 1];  // SOME_CONSTANTはマクロかconst定数

SOME_CONSTANT + 1のような数式を自力で計算してuint64_t値を作り出してもよいが、CreateAdd()などの結果から定数を取り出すようにすれば、普通の数式の処理とコードを共通化できるので都合がよい。

CreateAdd()などの戻り値はValue型なのでそのままだと定数を取り出せないが、演算のもとになった値が両方とも定数なら、Constant型にキャストしてそこから値を取り出すことができる。

Value型をConstant型にキャストする方法

llvmが提供しているdyn_castでValue*型の値をConstant*型にキャストできる。 定数でないものをキャストした場合はnullptrが返される。

#include "llvm/Support/Casting.h"

void someFunc(llvm::Value* value) {
    llvm::Constant* c = llvm::dyn_cast<llvm::Constant>(value);
    if (c != nullptr) {
        // c is constant
    }
}

llvmはコンパイルオプションでランタイム型情報やC++例外を無効にしている。 llvmを利用する側も同じ設定にしなければならないため、C++標準のdynamic_castが使えない。

そのためllvmは独自のキャストdyn_castを提供していると思われる。

定数から値を取得する方法

Constantの中身の値を取り出す方法は以下のとおり。

void getConstantInt(llvm::Constant* value) {
    llvm::APInt ap = value->getUniqueInteger();

    // 符号ありで取得
    int64_t result = ap.getSExtValue();

    // 符号なしで取得
    uint64_t result = ap.getZExtValue();
}