探索 GCC 前端的內部結構(二)

Treelang 的代碼框架

讀者朋友們在閱讀這一部分代碼分析的時候，手邊最好能準備上一份 GCC 3.3 的源代碼。這個源代碼可以從 GCC 的站點 http://gcc.gnu.org上獲得。本文作者力圖做到把整個情況像說故事一樣娓娓道來，但是讀者朋友們如果在適當的時候能夠查閱一下源代碼，可能更能把問題了解的清楚透徹。 

這個 treelang 語言的實現，主要有兩個 C 語言文件，把整個代碼框架分成兩個部分。第一部分以 tree1.c 為主，帶上 parse.y 這個 YACC 源程序，組成了和 GCC 前端的接口；第二部分以 treetree.c 為主，組成了和 GCC 后端的接口。 

這里首先說明一下 tree1.c 這個文件。它和上級目錄中的 GCC 框架文件 toplev.c 交互作用，實現 tree1 這個執行程序的主體部分。這個 tree1 就相當于 GCC 的 C 語言前端中的 cc1 執行程序，該程序是 C 語言編譯器前端的主體。 

我們首先試圖說明從 toplev.c 到 tree1.c 的路徑。這樣我們就注意到 toplev.c 中這個引人注目的 lang_hooks 變量。當然，接下來就注意到在 toplev.c 同一目錄下的 langhooks.c 這個文件。我們希望在其中發現一點有趣的東西。這一共是三個文件：langhooks.[ch] 和 langhooks-def.h 其中在 langhooks.h 中定義了一堆各式各樣的 struct lang_hooks_for_xxx 結構，以及最后還有一個 struct lang_hooks 結構把前面的那些 for_xxx 的結構都總括了起來。這每一個結構都是若干個至少看上去像是回調函數的函數指針。看來這就是我們要尋找的東西。那么大概就是這樣了，編譯器前端向 GCC 主體部分注冊自己的 lang_hooks 來完成各樣的任務。接下來一個自然的問題就是這個注冊是如何進行的；另外一個問題就是要對這些回調函數指針進行分析了。 

這個 langhooks.h 文件中關于 struct lang_hooks 結構字段的注釋很詳細，這里我們暫時先跳過去。等到 treelang 中具體的注冊回調函數出現的時候，我們根據需要再做仔細說明。在 langhooks-def.h 文件中定義了一些這個 struct lang_hooks 結構的默認值。 

現在我們進入 treelang 目錄下的 treetree.c 這個文件。來察看一下在 treelang 中對 struct lang_hooks 這個結構的初始化過程。這個過程不是按照我們通常所熟悉的 C 語言的 C99 標準或者是 GCC 擴展語法來進行的。而是采用了大量的 #define 和 #undef 并結合上層目錄中的 langhooks-def.h 來進行。細想一下，這是理所當然的事情，因為這是在編譯 C 語言編譯器本身嘛。當然就不好用到 C 語言的新的東西或者是自己做的擴展的東西。 

注釋開始::::: 

我們以初始化如下定義的 struct sample 結構為例。



struct sample {
        int member_int;
        char *member_str;
        void (*member_fun)(void);
};

 


在 C99 中，初始化一個 struct 結構數據，使用下面這樣的語法。 



struct sample inst_c99 = {
        .member_int = 78,
        .member_str = "iloveqhq",
        .member_fun = real_fun,
};

 


在 C99 標準出現之前，GCC 定義了自己的擴展，下面的例子就是按照這個 GCC 對 C 語言的擴展，來初始化一個 struct 結構數據。 



struct sample inst_gcc = {
        member_int: 76,
        member_str: "zhaoway",
        member_fun: real_fun,
};

 


在 GCC 的源代碼中沒有使用上面的兩種辦法，而是大量使用了宏定義。這個辦法首先要申明一份輔助的宏定義。這些個輔助的宏定義，在一個軟件項目里面，針對一個 struct 結構，只需要一份即可。 



#define MEMBER_INT 0
#define MEMBER_STR ""
#define MEMBER_FUN NULL
                                                                                      
#define SAMPLE_INITIALIZER {   
        MEMBER_INT,            
        MEMBER_STR,            
        MEMBER_FUN,            
}

 


按照上面這樣的辦法申明了這些關于這個 struct sample 的輔助宏定義以后，在每次要初始化一個 struct sample 數據結構的時候，只需要按照如下操作即可。除了要稍微多打一些字以外，這個方法的方便程度和以上兩種方法是差不多的。 



#undef MEMBER_INT
#define MEMBER_INT 12
#undef MEMBER_STR
#define MEMBER_STR "trtr"
#undef MEMBER_FUN
#define MEMBER_FUN real_fun
struct sample inst_def = SAMPLE_INITIALIZER;

 


這樣就也可以像 C99 標準或者 GCC 的擴展一樣，按照成員變量的名稱來初始化一個 struct 類型的數據結構了。不過話又說回來，在我們一般的軟件項目中，還是應該沿著 C99 標準這個 C 語言的發展方向來走的。 

:::::注釋結束 

接下來的線路很清楚，就是一個一個的分析這些個回調函數啦。