从 Haskell 代码生成 LLVM IR

2024-03-15

我的目标是获取不同语言(主要是 C、C++、Obj-C 和 Haskell)的源代码,并提供有关它们的各种统计信息。 (例如变量、函数、内存分配、复杂性等的数量)

LLVM 似乎是一个完美的工具,因为我可以为这些语言生成位码,并且通过 LLVM 的可定制通道,我几乎可以做任何事情。对于 C 系列它工作得很好,采取一个 C 程序(test.c) 例如:

#include <stdio.h>
int main( )
{
    int num1, num2, sum;
    printf("Enter two integers: ");
    scanf("%d %d", &num1, &num2); 
    sum = num1 + num2;
    printf("Sum: %d",sum);
    return 0;
}

然后我运行:

clang -emit-llvm test.c -c -o test.bc
opt -load [MY AWESOME PASS] [ARGS]

瞧,我几乎拥有了我需要的一切:

1 instcount - Number of Add insts
 4 instcount - Number of Alloca insts
 3 instcount - Number of Call insts
 3 instcount - Number of Load insts
 1 instcount - Number of Ret insts
 2 instcount - Number of Store insts
 1 instcount - Number of basic blocks
14 instcount - Number of instructions (of all types)
12 instcount - Number of memory instructions
 1 instcount - Number of non-external functions

我想通过 Haskell 程序实现同样的目标。拿test.hs:

module Test where

quicksort [] = []
quicksort (p:xs) = (quicksort lesser) ++ [p] ++ (quicksort greater)
    where
        lesser = filter (< p) xs
        greater = filter (>= p) xs

然而当我这样做时

ghc -fllvm -keep-llvm-files -fforce-recomp test.hs
opt -load [MY AWESOME PASS] [ARGS]

我得到以下结果,这对于我的目的来说似乎完全没有用(在本文开头提到),因为它们显然对于这几行代码来说是不正确的。我猜这与GHC有关,因为新创建的.ll文件本身是 52Kb,而.llC程序文件只有2Kb。

31 instcount - Number of Add insts
  92 instcount - Number of Alloca insts
   2 instcount - Number of And insts
  30 instcount - Number of BitCast insts
  24 instcount - Number of Br insts
  22 instcount - Number of Call insts
 109 instcount - Number of GetElementPtr insts
  17 instcount - Number of ICmp insts
  54 instcount - Number of IntToPtr insts
 326 instcount - Number of Load insts
  65 instcount - Number of PtrToInt insts
  22 instcount - Number of Ret insts
 206 instcount - Number of Store insts
   8 instcount - Number of Sub insts
  46 instcount - Number of basic blocks
1008 instcount - Number of instructions (of all types)
 755 instcount - Number of memory instructions
  10 instcount - Number of non-external functions

我的问题是,在没有这些巨大数字的情况下,我应该如何继续能够将 Haskell 代码与其他代码进行比较?有可能吗?我应该继续使用 GHC 生成 LLVM IR 吗?我还应该使用哪些其他工具?


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