LLVM：修订间差异

| operating system = [[跨平台]]

{{lang|en|'''LLVM'''}}是一套[[编译器]]基础设施项目，为[[自由软件]]，以[[C++]]寫成，包含一系列模块化的编译器组件和[[工具链]]，用来开发编译器[[前端]]和[[后端]]。它是为了任意一种[[程式语言]]而寫成的程式，利用[[虛擬技术]]创造出[[編译器|編译時期]]、[[链接器|链结時期]]、[[執行時期]]以及“閒置時期”的最佳化。

它最早以[[C语言|C]]/[[C++]]为实作对象，而目前它已支援包括[[ActionScript]]、[[Ada]]、[[D语言]]、[[Fortran]]、[[GLSL]]、[[Haskell]]、[[Java]]字节码、[[Objective-C]]、[[Swift语言|Swift]]、[[Python]]、[[Ruby]]、[[Crystal]]、[[Rust]]、[[Scala]]<ref>{{Cite paper| last = Reedy| first = Geoff| title = Compiling Scala to LLVM| location = St. Louis, Missouri, United States| accessdate = 2013-02-19| date = 2012-09-24| url = http://www.infoq.com/presentations/Scala-LLVM| journal = | | | }}</ref>以及[[C♯|C#]]<ref>{{citation| title = Mono LLVM| accessdate = 2013-03-10| url = http://www.mono-project.com/Mono_LLVM| | | }}</ref>等语言。

LLVM的中间语言与具体的语言、指令集、类型系统无关，其中每条指令都是[[静态单赋值形式]]（SSA）， 即每个变量只能被赋值一次。这有助于简化变量之间的依赖分析。LLVM允许静态编译代码，或者通过[[实时编译]]（JIT）机制将中间表示转换为机器码（类似Java）。

LLVM支援与语言无关的[[指令集架构]]及[[类型系统]]<ref>{{cite web

}}</ref>。每个在[[静态单赋值形式]]（SSA）的指令集代表著，每个[[变量 (程序设计)|變数]]（被称为具有型別的暫存器）僅被賦值一次，這简化了變数间相依性的分析。LLVM允許程式碼被靜態的編译，包含在传统的GCC系统底下，或是类似[[JAVA]]等后期編译才将IF編译成机器碼所使用的[[即時編译]]（JIT）技术。它的型別系统包含基本型別（[[整数 (计算机科学)|整数]]或是[[浮点数]]）及五个[[复合型別]]（[[指针 (信息学)|指标]]、[[数组]]、向量、结构及[[子程序|函数]]），在LLVM具体语言的型別建制可以以结合基本型別来表示，举例来說，C++所使用的class可以被表示为结构、函式及[[函数指针]]的陣列所組成。

}}</ref>。OpenGL堆栈下的绘图程式被編译为IR，接著在机器上執行時被編译，当系统拥有高阶[[GPU]]時，這段程式会进行极少的修改并将传遞指令給GPU，当系统拥有低阶的GPU時，LLVM将会編译更多的程序，使這段GPU无法執行的指令在本地端的[[中央处理器]]執行。LLVM增进了使用[[Intel GMA]]晶片等低端机器的效能。一个类似的系统发展于Gallium3D LLVMpipe，它已被合并到[[GNOME]]，使其可运行在沒有GPU的环境<ref>Michael Larabel, [http://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=MTAxMjI "GNOME Shell Works Without GPU Driver Support"] , ''phoronix'', 6 November 2011</ref>。

}}</ref>，許多GCC的前端已經可以与其运行，LLVM目前支援[[Ada]]、[[C语言]]、[[C++]]、[[D语言]]、[[Fortran]]、[[Haskell]]、[[Julia (编程语言)|Julia]]、[[Objective-C]]、[[Rust]]及[[Swift (程式语言)|Swift]]的編译，它使用許多的編译器，有些来自4.0.1及4.2的[[GCC]]。

LLVM的核心是中间端表达式（{{lang|en|Intermediate Representation}}，IR），一种类似汇编的底层语言。IR是一种[[强类型]]的[[精简指令集]]（{{lang|en|Reduced Instruction Set Computing}}，RISC），并对目标指令集进行了抽象。例如，目标指令集的函数调用惯例被抽象为''call''和''ret''指令加上明确的参数。另外，IR采用无限个数的暂存器，使用如%0，%1等形式表达。LLVM支持三种表达形式：人类可读的汇编，在C++中对象形式和序列化后的bitcode形式。

至11.0版本，LLVM已经支持多种后端指令集，包括[[ARM]]、{{link-en|Qualcomm Hexagon}}、[[MIPS]]、[[Nvidia并行指令集]]（LLVM中称为NVPTX），[[IBM POWER微处理器|PowerPC]]、[[AMD TeraScale]]<ref>{{cite mailing list |url=http://lists.llvm.org/pipermail/llvm-dev/2012-March/048409.html |title=[LLVMdev] RFC: R600, a new backend for AMD GPUs |mailinglist=llvm-dev |first=Tom |last=Stellard |date=March 26, 2012 |access-date=2019-02-18 |||}}</ref>、{{link-en|AMDGPU}}、[[SPARC]]、[[IBM Z|SystemZ]]、[[RISC-V]]、[[WebAssembly]]、[[x86]]、[[x86-64]]和[[XCore]]。

LLVM项目包含一个C++标准库的实现（libcxx），具有[[MIT许可证]]和[[UIUC许可证]]的双许可协议。<ref>{{cite web|url=http://libcxx.llvm.org|title="libc++" C++ Standard Library|accessdate=2020-09-26|||}}</ref>

* [http://www.aosabook.org/en/llvm.html LLVM内部结构]（The Architecture of Open Source Applications, Volume II - ISBN 9781105571817）