求教彦祖们， c++ 想深入， LLVM 源码有没有学习的必要，怎么学？

[hehedaozuiteng]

最近刚刚看完了 《 stL 源码解析》。 想进一步学习一下 c++，之前有个同事推荐我去看 LLVM 的源码。

但是直接上 github 上看源码又有点硬核。

向大佬们请教一下，怎么通过阅读 LLVM 的源码来提高自己 c++的水平。有没有什么系统性的方法或者相关的书推荐的？

[efen]

学 cpp 去看 llvm，就和学开车去看发动机制造原理一样
学好 cpp 需要的是不断的练习
纯粹想玩的话就去玩模版元编程🤷‍♂️

[kilasuelika]

代码主要是给机器看的，不是给人看的。
真要想非常非常深入，那应该去学编译原理一类的。

[penguinWWY]

LLVM 作为编译框架跟 C++没啥关系（除了它本身是 C++写的之外。。。
可能你同事想说的是 clang ？看 clang 的 AST 或许可以解答一些你对 C++的困惑，但这个也不见得能提高你的 C++水平

[James369]

我看现在 Go 的趋势很火，冲击了服务器后端，冲击了 JAVA，真有点怕会冲击到 C++。

[jones2000]

多做项目， 多写代码就可以。

[agagega]

看 LLVM 有点舍近求远，不过还是有点点用的。LLVM 是一个非常标志性的百万行级别 C++项目，可以学到很多工程化和模块化的经验。

[secondwtq]

作为做 LLVM 的来说一下吧，学 C++ 看 GCC 更像是“学开车去看发动机制造原理”，GCC 代码是 C 的底子，本身确实“跟 C++ 没啥关系”，LLVM 则是个彻底的现代 C++ 项目

首先，LLVM 早已经不是一个简单的“编译框架”，现在的 LLVM 既可以指狭义的“LLVM Proper”（这词是我自己 coin 的，只是为了区分，社区没这说法），即“基于 LLVM IR，提供优化和代码生成的框架”，也可以指广义的“LLVM Project”，即“以 LLVM Proper 为中心，由 LLVM 社区所管理的一系列项目”，LLVM Project 包含 “LLVM Proper” 编译框架，Clang C/C++/Objective-C/OpenCL/CUDA ... 前端，LLD 链接器，LLDB 调试器，libc++ C++ 标准库，compiler-rt 运行库，llvm-libc C 标准库，Flang Fortran 前端和 MLIR 等一系列项目，一起构成一个 monorepo，但是每个项目的实践都有或大或小的不同

对于一个非编译器相关的开发者而言，我认为 LLVM 最值得学习的是它的基础设施
LLVM 的核心理念之一是“把一切功能封装成一个库”，也就是说 LLVM 本体是“库”。LLVM 会编译出许多 executable，但是这些 executable 绝大多数都是对库的简单 CLI 封装（ Clang 除外，因为要与其他编译器兼容，Clang 的 Driver 层做得格外重），也就是说你自己的程序里面也可以调同样的库来实现类似的功能。举个例子，比如 clang 带一个程序叫 clang-rename，实现了“重命名符号”的代码重构操作，但是这个程序只有几百行，功能实际是在 clang/Tooling/Refactoring/Rename 这个库里实现，而这个库又依赖于 Clang 的 Refactoring 库和语义分析库 ... 我自己就利用这个特性做过简单的代码生成小工具： https://github.com/secondwtq/einstein/blob/master/Einstein.cpp
把一切封装为“库”的目的就是最大化复用，也就是说这个理念背后的隐含意思是“基础设施能帮你做的都会尽量帮你做，你只需要写你自己需要的东西就行”
比如说 LLVM 提供了一整套的容器和数据结构，这些基本上都是通用的，很值得一看
LLVM 的若干公用模块大量使用了模板
LLVM 大多数模块都天生非常适合自动化测试，LLVM 也有完整的测试设施，常用的有 gtest 单元测试，LIT 测试和运行时集成测试三级。做编译器经常出现改东边的东西影响到西边的测试的情况，针对这种状况 LLVM 给你准备好了自动更新测试用例的脚本。
作为一个通用的编译器框架，LLVM 支持很多指令集，不同指令集通用的算法（如指令选择、寄存器分配等）被封装成了一个叫做 CodeGen 的库，而针对每一个指令集的支持都是一个单独的模块（前两个月刚有人搞了个 68000 的支持 ...），每一个指令集都需要定义大量的指令，为了解决这个问题，LLVM 搞了一个叫 TableGen 的 DSL 做代码生成，这个东西统一地解决了指令集定义、指令选择、调用约定、微架构细节定义、CLI 选项定义等一系列问题。这么一整套框架做下来，添加新指令集，添加新指令，很大程度上都是重复性工作。

另外，抛开 LLVM 源码来说，学习 C++，不可不学各种新的工具，而 Clang 占据了半壁江山；不可不了解编译器优化，一般非编译器开发者研究优化都是看汇编，也就是看个一头一尾，但是了解 LLVM IR 就能看中间；不可不看 CppCon 等前沿实践，而其中最有趣的之一就是 LLVM 社区大佬 Chandler Carruth 的基于自己开发经验的系列演讲

不足的地方：
LLVM 作为传统的编译器（也就是说还是主要面向 C/C++）整体设计并没有偏离传统太多，后果之一是里面跟多线程有关的东西很少（因为传统编译器不需要这玩意，直接多进程点到为止就行了），还有一堆全局状态，学这方面的你得另请高明
编译时间太 TM 长 ... 普通 PC 少说半小时吧，我用服务器也得 10 分钟，而且还很大，GCC 就很快（但是好处是需要的依赖很少，只是吃 CPU 而已，基本不用折腾，浏览器则是真正的 worst case，代码量和依赖都很多）
说是把所有东西都做成了库，实际上不同的库之间是互相依赖的，加起来光库就有好几十 M，也就是说很难做到单独拿出一个东西能用。这个理念的意义更主要还是在于，只要你依赖了 LLVM，里面的东西可以随便单独拿出来调用——但是前提是你依赖了 LLVM，这个逻辑就好像“你如果入了苹果的坑，很多东西都会看上去很好（之所以‘看上去很好’是因为金玉其外败絮其中），但是你必须听苹果的话”（ GitHub 上甚至有人做把 LLVM 项目里面特定模块单独拎出来的项目）
如果你是 LLVM 的用户，你会发现它的 API 也不是很稳定，很多老项目都直接钉死某一个 LLVM 版本，因为维护成本不低（这进一步说明了 LLVM 的“现代性”：写程序一把梭，刷版本号就得了）