LLVM如果要支持一种新的语言，那么只需要实现一个新的编译器前端即可，后端可以不变，因为前端的产物都是LLVM IR编译器后端都能识别。如果要改变硬件平台的话，就只要实现一个新的编译器后端即可，通过把前端输出的LLVM IR再次编译成对应硬件平台的代码。从这就可以看出前后端分离，以及LLVM IR的作用了。

LLVM IR 的三种格式：

内存中的编译中间语言
硬盘上存储的可读中间格式（以 .ll 结尾）
硬盘上存储的二进制中间语言（以 .bc 结尾）

这三种中间格式完全是等价的。

Bitcode

这么说LLVM IR可能还不熟悉，但是我们说道bitcode时就熟悉多了。其实bitcode就是LLVM IR第三种格式（硬盘上存储的二进制中间语言）。我们在打包的时候可以选择是否bitcode编译打包。如果选择了bitcode打包方式，上传IPA包时同时也会上传bitcode文件。并且之后Apple就不会使用你的IPA包了，会通过对bitcode文件再次打包。这么做是因为Apple对上传的bitcode可做一些优化工作，并且还可以对安装的目标设备进行二进制优化，减少安装包的大小，比如CPU架构为armv7的就不需要arm64的文件。去除不必要的架构可以加快打包速度。

Clang

前面说到了LLVM编译器分为前后端，Clang就是编译器的前端。Clang的主要功能是输出代码对应的抽象语法树（ AST ），针对用户发生的编译错误准确地给出建议，并将代码编译成LLVM IR。

Clang 的主要工作：

预处理：比如把宏嵌入到对应的位置,头文件的导入,去除注释（ clang -E main.m ）
词法分析：这里会把代码切成一个个 Token，比如大小括号，等于号还有字符串等
语法分析：验证语法是否正确
生成AST：将所有节点组成抽象语法树AST
静态分析：分析代码是否存在问题，给出错误信息和修复方案
生成LLVM IR： CodeGen 会负责将语法树自顶向下遍历逐步翻译成LLVM IR

以上是其中涉及的一些概念点，想深入了解的话还是要单独去找资料阅读。这里只是皮毛中的皮毛?。下面就看下如何实现一个Xcode的插件：

LLVM环境搭建

下载LLVM代码到本地

$ git clone https://git.llvm.org/git/llvm.git/

或者直接到GitHub上下载也可以。

下载clang

$ cd llvm/tools
$ git clone https://git.llvm.org/git/clang.git/

配置和构建LLVM和Clang

CMake

首先我要先安装编译工具CMake，这里有一片介绍文档可够了解。

$ brew install cmake

使用ninja编译

1、安装

$ brew install ninja

2、在llvm同级目录下新建一个llvm_build目录，最终会在llvm_build目录下生成build.ninja。

3、在llvm同级目录下新建一个llvm_release目录，最终编译文件会在llvm_release文件夹路径下。

$ cd llvm_build

$ cmake -G Ninja ../llvm -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=安装路径
//例如：cmake -G Ninja ../llvm -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/Users/zhouqiang/clangPlugin/llvm_release

4、依次执行编译、安装指令。

$ ninja

$ ninja install

创建插件

1、在/llvm/tools/clang/tools目录下新建插件。

2、修改/llvm/tools/clang/tools目录下的CMakeLists.txt文件，新增add_clang_subdirectory(QTPlugin)。

3、在QTPlugin目录下新建一个名为QTPlugin.cpp的文件

#include <iostream>
#include "clang/AST/AST.h"
#include "clang/AST/DeclObjC.h"
#include "clang/AST/ASTConsumer.h"
#include "clang/ASTMatchers/ASTMatchers.h"
#include "clang/Frontend/CompilerInstance.h"
#include "clang/ASTMatchers/ASTMatchFinder.h"
#include "clang/Frontend/FrontendPluginRegistry.h"

using namespace clang;
using namespace std;
using namespace llvm;
using namespace clang::ast_matchers;

namespace QTPlugin {
    
    class QTMatchHandler: public MatchFinder::MatchCallback {
    private:
        CompilerInstance &CI;
        
        bool isUserSourceCode(const string filename) {
            if (filename.empty()) return false;
            
            // 非Xcode中的源码都认为是用户源码
            if (filename.find("/Applications/Xcode.app/") == 0) return false;
            
            return true;
        }
        
        bool isShouldUseCopy(const string typeStr) {
            if (typeStr.find("NSString") != string::npos ||
                typeStr.find("NSArray") != string::npos ||
                typeStr.find("NSDictionary") != string::npos/*...*/) {
                return true;
            }
            return false;
        }
    public:
        QTMatchHandler(CompilerInstance &CI) :CI(CI) {}
        
        void run(const MatchFinder::MatchResult &Result) {
            const ObjCPropertyDecl *propertyDecl = Result.Nodes.getNodeAs<ObjCPropertyDecl>("objcPropertyDecl");
            if (propertyDecl && isUserSourceCode(CI.getSourceManager().getFilename(propertyDecl->getSourceRange().getBegin()).str()) ) {
                ObjCPropertyDecl::PropertyAttributeKind attrKind = propertyDecl->getPropertyAttributes();
                string typeStr = propertyDecl->getType().getAsString();
                
                if (propertyDecl->getTypeSourceInfo() && isShouldUseCopy(typeStr) && !(attrKind & ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_copy)) {
                    cout<<"--------- "<<typeStr<<": 不是使用的 copy 修饰--------"<<endl;
                    DiagnosticsEngine &diag = CI.getDiagnostics();
                    diag.Report(propertyDecl->getBeginLoc(), diag.getCustomDiagID(DiagnosticsEngine::Warning, "--------- %0 不是使用的 copy 修饰--------")) << typeStr;
                }
            }
        }
    };
    
    class QTASTConsumer: public ASTConsumer {
    private:
        MatchFinder matcher;
        QTMatchHandler handler;
    public:
        QTASTConsumer(CompilerInstance &CI) :handler(CI) {
            matcher.addMatcher(objcPropertyDecl().bind("objcPropertyDecl"), &handler);
        }
        
        void HandleTranslationUnit(ASTContext &context) {
            matcher.matchAST(context);
        }
    };
    
    class QTASTAction: public PluginASTAction {
    public:
        unique_ptr<ASTConsumer> CreateASTConsumer(CompilerInstance &CI, StringRef iFile) {
            return unique_ptr<QTASTConsumer> (new QTASTConsumer(CI));
        }
        
        bool ParseArgs(const CompilerInstance &ci, const std::vector<std::string> &args) {
            return true;
        }
    };
}

static FrontendPluginRegistry::Add<QTPlugin::QTASTAction> X("QTPlugin", "The QTPlugin is my first clang-plugin.");

4、在QTPlugin目录下新建一个名为CMakeLists.txt的文件，内容为

add_llvm_library(xxPlugin MODULE xxPlugin.cpp PLUGIN_TOOL clang)

if(LLVM_ENABLE_PLUGINS AND (WIN32 OR CYGWIN))
  target_link_libraries(xxPlugin PRIVATE
    clangAST
    clangBasic
    clangFrontend
    LLVMSupport
    )
endif()

5、目录文件创建完成之后，利用CMake重新生成一下Xcode项目。

$ cd llvm_xcode
$ cmake -G Xcode ../llvm

6、插件源代码在 Xcode 项目中的Loadable modules目录下可以找到，这样就可以直接在 Xcode 里编写插件代码。

7、最后command+B编译生成QTPlugin.dylib文件，找到插件对应的QTPlugin.dylib。

Xcode集成QTPlugin

1、创建一个新的Xcode项目

2、打开需要加载插件的Xcode项目，在Build Settings栏目中的OTHER_CFLAGS添加上如下内容：

-Xclang -load -Xclang (.dylib)动态库路径 -Xclang -add-plugin -Xclang 插件名字（namespace 的名字，名字不对则无法使用插件）
例如：
-Xclang -load -Xclang /Users/zhouqiang/clangPlugin/llvm_xcode/Debug/lib/QTPlugin.dylib -Xclang -add-plugin -Xclang QTPlugin

3、编译报错：由于Clang插件需要使用对应的版本去加载，如果版本不一致则会导致编译错误，会出现如下图所示：

在Build Settings栏目中新增两项用户定义的设置

分别是CC和CXX。

CC对应的是自己编译的clang的绝对路径，CXX对应的是自己编译的clang++的绝对路径。

clang&clang++.png

4、编译报错如下

则可以在Build Settings栏目中搜索index，将Enable Index-Wihle-Building Functionality的Default改为NO。

5、最后在新创建的Xcode项目中编译就会有如下警告了。说明你的插件成功导入并生效了。

llvm 编译器学习之路

初识LLVM&Clang-开发Xcode插件