LLVM平臺，短短幾年間，改變了眾多編程語言的走向，也催生了一大批具有特色的編程語言的出現，不愧為編譯器架構的王者，也榮獲2012年ACM軟件系統獎 —— 題記
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# 函數的調用及基本運算符
之前我們提到了函數的定義，那么，定義好的函數如何調用才行呢？今天我們就來了解一下，函數的調用。
### 函數調用的宏形式
我們去讀之前對函數調用的語法樹翻譯形式：
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printf("%d\n", y);
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會被翻譯為：
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Node
String call
String printf
String %d\n
ID y
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這個宏的名字是call，是個不定參數的：
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(call 函數名 參數表... )
~~~
于是我們就需要掃描參數表，獲取全部調用參數。
### 調用宏的基本形式
調用宏其實很簡單，就是不斷循環判斷有多少參數即可。
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static Value* call_macro(CodeGenContext* context, Node* node) {
// 參數一 函數名
// 其余參數 要傳入的參數
for (Node* p = node->getNext(); p != NULL; p = p->getNext()) {
// 循環獲取參數
}
}
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另外我們查閱一下LLVM的文檔，找到其中CallInst這個指令，LLVM的指令都派生自Instruction，可以發現構建的方法很簡單：
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static CallInst * Create (Value *Func, ArrayRef< Value * > Args, const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd)
~~~
但是我們發現，Value中要傳輸的是一個Function對象，如何獲取呢？當然還是從符號表中獲取，我們下次會講符號表的實現，這次也和上節一樣，將接口先寫出來。
~~~
// 參數一 函數名
Value* func = context->getFunction(node);
if (func == NULL) {
errs() << "找不到函數的定義：";
errs() << node->getStr().c_str() << "\n";
exit(1);
}
~~~
函數調用在生成時，如果這個函數還沒有被掃描到，那么在生成時會報函數定義找不到的問題，這就是我們為什么要用多遍掃描。只有充分的多次掃描語法樹，才能獲取每個函數后面的函數定義。雖然像C語言那樣強制聲明也可以，但我個人不大喜歡這種風格。
至于參數的獲取，就十分簡單的，但有一點要注意，參數是遞歸生成的，例如：
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printf("%d", add(3, 5));
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這時，我們在獲取參數時，就會發現，其中一個參數是表達式，那么我們就要先對其進行處理：
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// 其余參數 要傳入的參數
std::vector<Value*> args;
for (Node* p = node->getNext(); p != NULL; p = p->getNext()) {
Value* v = p->codeGen(context); // 遞歸地生成參數
if (v != NULL)
args.push_back(v);
}
~~~
Node類下面有實現codeGen方法，其作用就是重新調用了完整的對當前節點的代碼生成，方便遞歸調用：
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Value* Node::codeGen(CodeGenContext* context) {
return context->MacroMake(this); // MacroMake是核心的代碼生成接口
}
~~~
于是我們遞歸地生成了這些代碼，就可以產生一條Call語句，那么別忘記將其返回給上一層：
~~~
static Value* call_macro(CodeGenContext* context, Node* node) {
// 參數一 函數名
Value* func = context->getFunction(node);
if (func == NULL) {
errs() << "找不到函數的定義：";
errs() << node->getStr().c_str() << "\n";
exit(1);
}
// 其余參數 要傳入的參數
std::vector<Value*> args;
for (Node* p = node->getNext(); p != NULL; p = p->getNext()) {
Value* v = p->codeGen(context);
if (v != NULL)
args.push_back(v);
}
CallInst *call = CallInst::Create(func, args, "", context->getNowBlock());
return call;
}
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### 簡單運算符計算
對于計算機，加減乘除這些基本運算，就是幾個指令而已，但對于編譯器，卻也要分好幾種情況討論，因為，全部的運算符有這么多：
~~~
// Standard binary operators...
FIRST_BINARY_INST( 8)
HANDLE_BINARY_INST( 8, Add , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST( 9, FAdd , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST(10, Sub , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST(11, FSub , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST(12, Mul , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST(13, FMul , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST(14, UDiv , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST(15, SDiv , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST(16, FDiv , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST(17, URem , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST(18, SRem , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST(19, FRem , BinaryOperator)
// Logical operators (integer operands)
HANDLE_BINARY_INST(20, Shl , BinaryOperator) // Shift left (logical)
HANDLE_BINARY_INST(21, LShr , BinaryOperator) // Shift right (logical)
HANDLE_BINARY_INST(22, AShr , BinaryOperator) // Shift right (arithmetic)
HANDLE_BINARY_INST(23, And , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST(24, Or , BinaryOperator)
HANDLE_BINARY_INST(25, Xor , BinaryOperator)
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這些定義很難找，在文檔中并沒有真正寫出來，而是在頭文件的`llvm/IR/Instruction.def`里面，這是宏定義的專屬部分。
這些還僅僅是數值運算，還不算比較運算的部分呢。
當然，這和計算機體系結構有關，浮點數的運算和整數肯定是不一樣的，而我們知道，右移位也分算數右移和邏輯右移。所以必然，會有大量不同的運算符。
創建指令則很簡單：
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static BinaryOperator * Create (BinaryOps Op, Value *S1, Value *S2, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd)
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兩個運算數，可以是常量，也可以是變量load出值后，還可以是表達式返回值，只要兩個Value調用getType，符合運算規則，就可以。
注意，浮點數不能直接和整數運算，必須先將整形轉為浮點才可以。
于是以下是簡單的運算符操作，我只寫了整數的運算操作：
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static Value* opt2_macro(CodeGenContext* context, Node* node) {
std::string opt = node->getStr();
Node* op1 = (node = node->getNext());
if (node == NULL) return NULL;
Node* op2 = (node = node->getNext());
if (node == NULL) return NULL;
Instruction::BinaryOps instr;
if (opt == "+") { instr = Instruction::Add; goto binOper; }
if (opt == "-") { instr = Instruction::Sub; goto binOper; }
if (opt == "*") { instr = Instruction::Mul; goto binOper; }
if (opt == "/") { instr = Instruction::SDiv; goto binOper; }
// 未知運算符
return NULL;
binOper:
return BinaryOperator::Create(instr, op1->codeGen(context),
op2->codeGen(context), "", context->getNowBlock());
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### 附：文檔參考及源代碼
[CallInst類參考](http://llvm.org/doxygen/classllvm_1_1CallInst.html)
[BinaryOperator類參考](http://llvm.org/doxygen/classllvm_1_1BinaryOperator.html)
[github源碼-函數調用及基本運算符](https://github.com/sunxfancy/RedApple/blob/master/src/Macro/Functions.cpp)
