clang 源码导读（7）：编译器前端流程简介
前言
clang 编译器前端负责从源码生成中间码，它通常由 clang 模块驱动，并通常包含以下几个步骤：
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本文会先对 clang 编译器前端的流程进行简单的介绍，并会在后面的系列文章依次分享下面的几个库：
- clangLex ：负责词法分析和预处理，处理宏、令牌和 pragma 构造
- clangAST：负责提供了构建、操作和遍历 AST 相关的功能
- clangParse：负责从词法分析的结果进行处理
- clangSema：负责语义分析
- clangCodeGen：负责生成 LLVM IR 代码
clang
clang 模块只包含 5 个可编译文件，大部分的功能都是依赖其它模块提供
clang库 的driver.cpp是整个程序的入口。
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clang 模块主要负责以下任务：
main函数检测输入的参数是否包含以-cc1开头的参数
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- 通过
ExecuteCC1Tool函数分发不同的cc1类型。clang目前支持 3 种类型
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-cc1: LLVM 'Clang' Compiler-cc1as: Clang Integrated Assembler-cc1gen-reproducer: Generate Libclang invocation reproducers
cc1_main函数负责初始化CompilerInstance、DiagnosticIDs，并调用CreateFromArgs函数构建CompilerInvocation
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CreateFromArgs函数内部会非常多的函数对参数进行解析
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- 当
-emit-obj参数传入时，ParseFrontendArgs函数会将frontend::EmitObj赋值给ProgramAction后面的CreateFrontendBaseAction函数会依赖依赖ProgramAction
image对 -emit-objc 不熟悉的朋友，可以看看 clang driver 系列文章
- 调用
clangFrontendTool模块的ExecuteCompilerInvocation函数执行编译任务
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clangFrontendTool
clangFrontendTool 非常简单，目前只包含一个可编译文件 ExecuteCompilerInvocation.cpp
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ExecuteCompilerInvocation会判断先是否存在-h-v等参数，如果存在，会执行对应的任务 值得注意的是，这里会尝试加载 plugin
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- 经过一系列的判断后，才会通过
CreateFrontendAction创建需要执行的编译器前端任务
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CreateFrontendAction会先调用CreateFrontendBaseAction创建FrontendAction的子类
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CreateFrontendBaseAction函数会因为前文提到的EmitObj参数创建EmitObjAction的实例
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- 任务创建完成后，会调用 clangFrontend 模块的
ExecuteAction函数执行编译任务
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clangFrontend
clangFrontend 模块包含了很多重要的功能。
cc1_main 函数创建的 CompilerInstance 就是来自 clangFrontend
CompilerInstance 是 clangFrontend 中非常重要的一个类。它持有了诸如 preprocessor、Target、AST 等属性
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CompilerInstance 执行过程
CompilerInstance::ExecuteAction 会通过 Inputs 获取输入文件，并依次调用以下方法：
Act.BeginSourceFile()Act.Execute()Act.EndSourceFile()
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Ac就是之前提到的FrontendAction的子类EmitObjAction
Act.BeginSourceFile()
Act.BeginSourceFile()函数会通过懒加载方式创建FileManager和SourceManager
imageFileManager 负责和文件系统交互，文件缓存、目录查找等任务
imageSourceManager 负责查找并将文件缓存到内存
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- 通过
createPreprocessor函数创建预处理器
image预处理器 初始化时，会构建一个包含各个语言的关键字列表IdentifierTable Identifiers;，方便后续词法分析使用
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- 通过
createASTContext创建ASTContext
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- 随后，会调用函数
FrontendAction::CreateWrappedASTConsumer创建ASTConsumer
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Act.Execute()
Act.Execute() 实际上是执行 EmitObjAction 继承自 FrontendAction 的 Execute 函数
FrontendAction:Execute 随后会调用 CodeGenAction::ExecuteAction 函数
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CodeGenAction::ExecuteAction 函数会调用ASTFrontendAction::ExecuteAction
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ASTFrontendAction::ExecuteAction 会调用 CompilerInstance的 createSema 函数创建 Sema
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Sema后续会用于语义分析
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各项准备工作结束后，就会调用 clangParse 模块的 clang::ParseAST 构建 abstract syntax tree
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总结
本文对 clang 编译器前端入门知识进行了简单介绍。
下一篇文章，我们会开始分享 ParseAST 的第一个主要流程：词法分析 和 预处理指令