llvm 在 C++ 中提取结构元素和结构大小

Question

这里是 LLVM 新手。我有以下 C++ 程序

using namespace std;
struct A{
  int i;
  int j;
};

int main()
{
   struct A obj;
   obj.i = 10;
   obj.j = obj.i;
   return 0;
}

使用 clang++，我可以看到 LLVM IR 包含结构字段，如下所示

%struct.A = type { i32, i32 }

我想使用 LLVM Pass 获取结构元素。我编写了以下程序 - 它遍历了两个全局变量和每个指令操作数，但是其中 none 帮助我提取结构 A 或 A.i 或 A.j。

    #include "llvm/Pass.h"
    #include "llvm/IR/Function.h"
    #include "llvm/Support/raw_ostream.h"

    #include <llvm/IR/Constants.h>
    #include <llvm/IR/DerivedTypes.h>
    #include <llvm/IR/Instructions.h>
    #include <llvm/IR/IntrinsicInst.h>
    #include <llvm/IR/LLVMContext.h>
    #include <llvm/IR/Module.h>

    #include <iostream>
    #include <map>
    #include <vector>


    using namespace llvm;

    namespace {

    class StructModulePass: public ModulePass {
    public:
    static char ID;
    StructModulePass() : ModulePass(ID) {}
    virtual bool runOnModule(Module &M1) override {
    // iterate over global structures
    M = &M1;
    int i;
    for(auto G = M->global_begin(); G!= M->global_end() ; G++, i++){
    errs() << i << " == > " ;
    errs().write_escaped(G->getName()) << "\n";
  }

// iterate through each instruction. module->function->BB->Inst
  for(auto &F_ : M->functions()){
    F = &F_;
    for(auto &B_ : *F)
      B = &B_;
      for(auto &I : *B) {
        for (unsigned i = 0; i < I.getNumOperands(); i++)
          std::cerr << I.getOperand(i)->getName().data() << std::endl;
      }
  }
  return true;
  }
private:
  Module *M;
  Function *F;
  BasicBlock *B;
};
  }


char StructModulePass:: ID = 0;
static RegisterPass<StructModulePass> X("getstructnamesize", "Get All Struct Names and Sizes",
                             false /* Only looks at CFG */ ,
                             false /* Analysis Pass */);

我想为我的程序中定义和使用的所有结构（全局和局部）创建一个数据库。例如。 < A , <int32, int32> , B , <int32, bool , char *>>.

我浏览了 doxygen 页面、LLVM 教程并检查了我们是否可以获得结构值，但是我无法在不知道结构值的情况下找到提取结构的方法 - 例如。创建 IRBuilder，插入预定义的 IntTy32 类型变量。在这方面的任何帮助或一些相关教程都会有所帮助

Answer 1

在 LLVM IR 术语中，"global" 是全局变量或全局常量。这一行：

%struct.A = type { i32, i32 }

是标识结构规范，不是全局变量，就像C++中的typedef不是全局变量一样。 您可以使用 Module::getIdentifiedStructTypes().

迭代那些

然而，一些注意事项：

熟悉 dump() 方法。它比 cerr.
您在值而不是类型上使用 getName() - 我认为这不是您的本意。还要记住 LLVM 值不一定有名称。
得到像 <int32, bool, char *> 这样的结果——这是 C++ 类型，而不是 LLVM IR 类型——会很棘手。例如，Clang 可能会将 bool 和 char 都编译为 i8，并且很难区分它们。您可能还会获得 vptr 字段、填充字段等。如果您确实想要源程序中使用的结构的实际 C++ 结构，则必须依赖 debug info.

llvm 在 C++ 中提取结构元素和结构大小

llvm extract struct elements and struct size in C++

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llvm

static-analysis