Clang AST

Clang AST

#LLVM#Clang#Compiler 2023-10-17

目录

1. TranslationUnitDecl
2. TypedefDecl
3. FunctionDecl
4. ParmVarDecl
5. CompoundStmt
6. DeclStmt
7. IfStmt
8. ReturnStmt

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Clang AST官网简介

查看AST的命令

clang -Xclang -ast-dump -fsyntax-only filename

现在有一个cpp文件source.cpp如下所示：

//file name: source.cpp
int foo(double x, double y)
{
  double result = (x / 777);
  
  int ans;
  
  if( result > 1 )
  {
    ans = 111;
  }
  else
  {
    ans = 222;
  }
  
  return ans;
}

查看AST得到：

TranslationUnitDecl

TranslationUnitDecl表示翻译单元声明，这是AST的根节点，表示整个翻译单元，通常对应于一个源代码文件。<invalid sloc>表示无有效的源代码位置信息（此处不需要）。

TypedefDecl

TypedefDecl表示类型定义声明，这些节点表示了类型别名的声明，通常用于为某种类型分配一个更易于使用的名称。implicit表示这些类型别名是隐式的，即它们不是由程序员显式定义的，而是由编译器自动生成的。

在这里，TypedefDecl有三个子节点，分别表示以下三个类型别名的声明：

• __int128_t：这个别名是对名为 __int128 的类型的声明。
• __uint128_t：这个别名是对名为 unsigned __int128 的类型的声明。
• __builtin_va_list：这个别名是对名为 __va_list_tag [1] 的类型的声明。

FunctionDecl

FunctionDecl表示函数声明，也是每个函数的根节点。该函数只有2个子节点，分别是ParmVarDecl与CompoundStmt，前者代表参数，后者代表函数体。

0x2bc8dd0 是该节点的唯一标识符（通常是编译器生成的内部标识符）。

<source.cpp:2:1, line:18:1> 表示该函数声明出现在源代码文件source.cpp中，从第2行的第1列到第18行的第1列。

line:2:5 指示该函数声明在源代码中的位置，具体地说，是在第2行第5列。

foo 是函数的名称。

'int (double, double)' 表示该函数的返回类型为 int，并且有两个参数，两个参数的类型都是 double。

ParmVarDecl

ParmVarDecl表示参数变量声明，即函数的输入参数。

<col:9, col:16> 和 <col:19, col:26> 分别表示它们在源代码中的位置范围，具体地说，第一个参数x在第9列到第16列之间，第二个参数y在第19列到第26列之间。

col:16和col:26表示它们的声明位置。

used表示这些参数在函数中被使用。

CompoundStmt

CompoundStmt表示复合语句条目，表示一段由大括号围起来的代码段。

<line:3:1, line:18:1>表示该复合语句整体的起始位置与末位置。起始位置是3行1列，末尾位置是18行1列。

DeclStmt

DeclStmt表示声明语句。 这是函数 foo 内部的一部分抽象语法树（AST），表示一个变量的声明和初始化。

• VarDecl（变量声明）:
  • 这个节点表示一个变量的声明。
  • result 是变量的名称。
  • 'double' 表示该变量的类型为 double。
  • cinit 表示这是一个带有初始值的变量声明。
• ParenExpr（括号表达式）:
  • 这个节点表示一个带有括号的表达式，通常用于明确运算符优先级。
• BinaryOperator（二元运算符）:
  • 这个节点表示一个二元运算，用于执行除法运算。
• ImplicitCastExpr（隐式类型转换表达式）:
  • 这个节点表示隐式的类型转换，用于将表达式的类型转换为所需的类型。
  • 此处将左值 result（从 0x38bae90 节点引用）转换为右值。
• DeclRefExpr（声明引用表达式）:
  • ParmVar 0x38bac90 'x' 'double' 表示它引用了一个名为 x 的 double 类型的参数。
• IntegerLiteral（整数字面量）:
  • 这个节点表示一个整数字面量。
  • 'int' 表示这个字面量的类型为 int。
  • 777 是这个整数字面量的值。

综合起来，这部分AST表示了一个名为 result 的 double 类型的变量声明，它的初始值是 x 除以整数字面量 777 的结果。

LValueToRValue 是一个 C/C++ 中的隐式类型转换，它将左值（Lvalue）转换为右值（Rvalue）。这种转换的存在是为了确保程序在合适的上下文中使用变量，同时也是为了维护类型的一致性。以下是一些情况，你可能需要进行 LValueToRValue 的转换：

1. 赋值操作：当你将一个左值赋值给一个右值时，编译器需要进行 LValueToRValue 的转换。这是因为左值表示内存位置，而右值表示值，赋值操作需要获取左值的值以进行赋值。

   int x = 5; // 5 是右值，但 x 是左值，所以需要 LValueToRValue 转换

2. 函数调用：当你将一个左值作为参数传递给函数时，也会发生 LValueToRValue 转换。函数参数通常期望右值，因此左值会在函数调用时被转换为右值。

   int value = 10;
   someFunction(value); // value 是左值，但 someFunction 期望右值参数

3. 表达式计算：在某些表达式中，需要将左值的值提取出来以进行计算。这也会触发 LValueToRValue 转换。

   int a = 5;
   int b = a + 3; // a 是左值，但在表达式中需要它的值，因此发生 LValueToRValue 转换

IfStmt

IfStmt表示条件语句，此处包含一个条件表达式和两个条件成立时执行的代码块。

• IfStmt（条件语句）：
  • BinaryOperator 表示条件表达式，它计算一个条件是否为真。
  • CompoundStmt 包含了两个代码块，分别表示条件成立和条件不成立时执行的代码。
• BinaryOperator（二元运算符）：
  • '_Bool' 表示该表达式的结果类型为布尔值。
  • '>' 是条件判断符号，表示大于。
  • ImplicitCastExpr 是一个隐式类型转换表达式，它将左值 result（从 0x38bae90 节点引用）转换为右值。
  • IntegerLiteral 表示整数字面量 "1"。
• CompoundStmt（代码块）：

  • 0x38fbf50 和 0x38fbfe0 分别表示两个代码块的唯一标识符。

  • <line:9:3, line:11:3> 和 <line:13:3, line:15:3> 表示这两个代码块的位置范围。

  • 第一个 CompoundStmt 包含一个 BinaryOperator，表示条件成立时执行的代码。

  • BinaryOperator 此时表示赋值操作，将变量 ans 的值设置为整数 111。

  • 第二个 CompoundStmt 包含一个 BinaryOperator，表示条件不成立时执行的代码。

  • BinaryOperator 此时表示另一个赋值操作，将变量 ans 的值设置为整数 222。

ReturnStmt

ReturnStmt表示返回语句。

• ImplicitCastExpr（隐式类型转换表达式）：
  • 0x38fc058 是隐式类型转换表达式的唯一标识符。
  • <col:10> 表示这个表达式的位置，即在第10列。
  • int 表示这个表达式的结果类型为整数。
  • <LValueToRValue> 表示这是一个从左值到右值的隐式类型转换。
• DeclRefExpr（声明引用表达式）：
  • 0x38fc030 是声明引用表达式的唯一标识符。
  • <col:10> 表示这个表达式的位置，即在第10列。
  • 'int' 表示这个引用的类型为整数。
  • lvalue 表示这是一个左值。
  • Var 0x38fbdd0 'ans' 'int' 表示这个引用指向名为 ans 的整数变量。