NLVM：基于LLVM的Nim语言编译器使用教程

NLVM：基于LLVM的Nim语言编译器使用教程

nlvm LLVM-based compiler for the Nim language 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/nl/nlvm

1. 项目介绍

NLVM（Nim-Level Virtual Machine）是一个基于LLVM的编译器，专门用于Nim编程语言。从Nim的角度来看，它是一个后端，类似于C或JavaScript；从LLVM的角度来看，它是一个前端，能够生成中间表示（IR）。NLVM的主要特点包括：

• 快速编译时间：无需中间C编译步骤。
• DWARF异常处理：支持“零成本”异常处理。
• 高质量的调试信息：提供高质的gdb/lldb调试信息，支持源码步进和类型信息。
• 智能代码生成和优化：支持LTO和全程序优化。
• 原生Wasm32支持：无需额外工具链。
• 集成快速链接器：使用lld。
• 即时执行和REPL：通过LLVM ORCv2 JIT实现。

2. 项目快速启动

环境准备

• 操作系统：Linux
• 编译器：C/C++编译器（如gcc）

安装依赖

对于Fedora系统：

sudo dnf install pcre-devel openssl-devel sqlite-devel ninja-build cmake

对于Debian/Ubuntu系统：

sudo apt-get install libpcre3-dev libssl-dev libsqlite3-dev ninja-build cmake

克隆项目

cd $SRC
git clone https://github.com/arnetheduck/nlvm.git
cd nlvm && git submodule update --init

编译NLVM

make

测试编译器

make test
make stats

编译示例代码

cd $SRC/nlvm/Nim/examples
../../../nlvm/nlvm c fizzbuzz

查看生成的LLVM IR

../../../nlvm/nlvm c -c fizzbuzz
less fizzbuzz.ll

运行LLVM优化器

opt -Os fizzbuzz.ll | llvm-dis

编译为汇编代码

llc fizzbuzz.ll
less fizzbuzz.s

3. 应用案例和最佳实践

应用案例

• 高性能计算：利用NLVM的优化能力，提升Nim程序的性能。
• WebAssembly开发：原生支持Wasm32，简化WebAssembly应用的开发。
• 嵌入式系统：通过LTO和全程序优化，生成高效的嵌入式代码。

最佳实践

• 精确声明C接口：由于NLVM不处理C头文件，确保Nim文件中的声明与C头文件完全匹配。
• 使用passL替代dynlib：NLVM不支持dynlibpragma，使用passL进行系统链接。
• 避免使用header指令：NLVM忽略header指令，确保类型声明精确匹配C头文件。

4. 典型生态项目

• Nim标准库：NLVM支持大部分Nim标准库，适用于大多数Nim项目。
• LLVM工具链：通过与LLVM的紧密集成，利用LLVM的优化和调试工具。
• lld链接器：内置lld链接器，提供快速且高效的链接过程。

通过以上步骤和最佳实践，您可以快速上手并有效利用NLVM进行Nim项目的开发。希望本教程能帮助您更好地理解和应用NLVM。

nlvm LLVM-based compiler for the Nim language 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/nl/nlvm