如何判断 LLVM 指令是否有左侧

Question

有没有办法判断 LLVM Instruction 是否有左侧？即是否产生价值？

例如，add 指令有左侧；但是，store 或 br 指令不会。

Answer 1

一般来说，您可以识别那些不能有结果赋值的指令，但您不能说指令是否会导致赋值，只能说它可能.

这是因为您没有分配运算结果。例如，以下代码行在 LLVM IR 中有效：

add nsw i32 %a, %b

但这毫无意义，因为它没有任何作用。任何理智的工具都不会发出该行，即使发出，它也会在死代码消除期间被优化器擦除。忽略 return 值真正有意义的唯一指令是 call。事实上，您可能只想为 side-effects 调用一个函数，即使它没有声明 void。想想 C 中的 printf，它的 return 值几乎总是被忽略。

由于这最后的考虑，您可以假设在实践中所有可以进行结果赋值的指令都会有一个，唯一的例外是 call。 invoke 与 call 非常相似，因此适用于前者的相同考虑。

您可能已经注意到，指令是否导致赋值取决于其 class。借助llvm/IR/Instruction.def, which contains the definition of all opcodes and classes, and the IR language reference，我们可以得出如下细分：

指令 classes 不能有结果赋值：

ReturnInst、BranchInst、SwitchInst、IndirectBrInst、ResumeInst、UnreachableInst、CleanupReturnInst、CatchReturnInst
StoreInst、FenceInst、AtomicRMWInst、AtomicCmpXchgInst

指令 class（可能）有一个结果赋值：

CatchSwitchInst
BinaryOperator
AllocaInst、LoadInst、GetElementPtrInst
InvokeInst, CatchSwitchInst
TruncInst、ZExtInst、SExtInst、FPToUIInst、FPToSIInst、UIToFPInst、SIToFPInst、FPTruncInst、FPExtInst、PtrToIntInst、IntToPtrInst、BitCastInst
VAArgInst
CleanupPad、CatchPad
ICmpInst、FCmpInst、PHINode、SelectInst
ExtractElementInst、ShuffleVectorInst、ExtractValueInst、InsertElementInst、InsertValueInst

指令 classes 可能有也可能没有结果赋值：

CallInst、InvokeInst

您现在可以在 Instruction::getOpcode() 的结果上构建一个 switch，或者更好的是，一个 InstVisitor 到 class 化指令：

#include <llvm/IR/InstVisitor.h>

enum HaveRetVal { DEFINITELY_NOT, MAYBE, PROBABLY_YES };

class HaveRetAssignment : public InstVisitor<HaveRetAssignment, HaveRetVal> {
public:
  HaveRetVal visitBinaryOperator(BinaryOperator &) { return PROBABLY_YES; }

  // ...

  HaveRetVal visitCallInst(CallInst&) { return MAYBE; }

  // ...

  HaveRetVal visitBranchInst(BranchInst&) { return DEFINITELY_NOT; }

  // ...
};

Answer 2

可以查看指令的return类型是否为void:

getType()->isVoidTy()

如何判断 LLVM 指令是否有左侧

How to tell if LLVM Instruction has a Left-Hand Side

llvm

llvm-ir

指令 classes 不能有结果赋值：

指令 class（可能）有一个结果赋值：

指令 classes 可能有也可能没有结果赋值：