以编程方式构建clang AST

Question

我正在编写一个转译器，可以将源语言翻译成C ++。为此，我使用了flex、bison和clang-AST。我将从空的AST开始，在解析每个语义动作时，我会向clang-AST添加节点。

问题在于，我找不到以编程方式构建AST的方法。假设我想为以下代码生成AST，但不使用RecursiveASTVisitor（因为我的源语言不是C ++）。

#include <iostream>

int main()
{
  std::cout << "Hello World " << std::endl;

  return 0;
}

因此，可以生成AST的相应代码如下所示。

#include "clang/AST/ASTContext.h"

int main(int argc, const char **argv)
{

    //Create an empty context
    clang::ASTContext *context = new clang::ASTContext(NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);

    //Declare a main function
    clang::FunctionDecl *FD = clang::FunctionDecl::Create(Context, "main");

    //Declare params
    std::vector<clang::ParmVarDecl*> NewParamInfo;
    NewParamInfo.push_back(clang::ParmVarDecl::Create(Context, FD, "argc"));
    NewParamInfo.push_back(clang::ParmVarDecl::Create(Context, FD, "argv"));

    //set params to function
    FD->setParams(ArrayRef<clang::ParmVarDecl*>(NewParamInfo));

    //Declare a compund stament
    clang::CompoundStmt *CS = new (Context) clang::CompoundStmt(clang::SourceLocation());

    //Declare a Statement to print
    clang::Stmt *S = new (Context) clang::ReturnStmt("std::cout << \"Hello World \" << std::endl;");

    //Add print statement to compund statement
    CS->setStmts(Context, S, 1);

    //Add compund statement to body of function
    FD->setBody(CS);

    return 0;
}

上述代码并不是可用的代码，查看llvm或clang文档非常麻烦，有没有人能帮助我完成类似的工作？

- Jayendra Parmar

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据我所知，目前没有公共 API 可以修改或构建 AST。如果你的目标是将其他语言转换成 C++，为什么要手动构建 AST 呢？直接生成 C++ 源代码即可，无需使用 clang。 - llllllllll

为什么要将代码转译成C++？这是不寻常的（你需要解释为什么想这样做）。请注意，实际上，C++编译速度较慢。最好将其转译成C，如果您真的想生成C++，则应该解释原因并在文件中发出C++代码。 - Basile Starynkevitch

如果你编写一个编译器，最好让它发出LLVM或类似的东西（例如libgccjit...）。我认为发出C++ AST没有任何意义。如果你想要发出C++，就发出源代码吧。 - Basile Starynkevitch

请注意，#include <iostream> 正在拉取数万行代码（而您的AST生成程序中没有相应的功能）。 - Basile Starynkevitch

我猜测 clang::ReturnStmt("std::cout << \"Hello World \" << std::endl;") 并不是你想要的。 - Basile Starynkevitch

Answer 1

• 有一种方法是从头开始编写clang的AST，不使用API而是使用其内部函数；理论上你可以采用这种方法，但你将会在使用非公开的、不是API的函数时遭受变动。但是，对于你打算实现的目的来说，不清楚是否需要使用clang自身为开发C++20、C++2b及其后续版本所需的最新AST构建函数。
• 但是，还有一种重构API，正如Clang：将函数的AST从原始文件写入新文件中提到的那样，但你打算实现的目的并不是重构本身，但你可以略微调整思路，利用相对稳定的重构API在clang中构建出你所需的AST，作为从零开始的“重构”。

许多评论者嘲笑使用clang的AST作为数据结构。他们会避免使用clang的AST来“发射源代码”，但是要发射非平凡的源代码，必须重新发明自己的AST。为什么要重新发明C++ AST轮子呢？只需通过重构API构建clang的AST，而不是从头设计自己的AST。然后，在您打算转换的所有“重构”完成后，通过使用访问器遍历它从clang AST中读取生成的C++源代码作为最后一步。

- Andreas ZUERCHER