朱皮特的烂笔头

Windows下CMakeGUI生成LLVM的VisualStudio项目并编译

2018/04/20 llvm 共 6903 字，约 20 分钟

LLVM6.0

  1. 下载以下三个源码包：
    • LLVM
    • Clang
    • compiler-rt

下载页面：LLVM Download Page

  1. 将llvm source code解压。
  2. 将cfe（clang source code）解压，文件夹重命名为clang，然后放置到llvm/tools目录下。
  3. 将compiler-rt source code解压，文件夹重命名为compiler-rt，然后放置到llvm/projects目录下。
  4. 在llvm目录下创建文件夹build，并且在llvm/build目录下创建install文件夹。
  5. 使用CMake生成vs工程。

点Configure，选择Visual Studio 15 2017 Win64

Optional toolset to use (argument to -T)

host=x64

如果不出现这个选择对话框，请选择菜单File - Delete Cache，然后重新配置。

经过几分钟后，会有飘红出现，不管它，再点一次，不再飘红。然后再点Generate，成功生成sln。

VisualStudio2017打开，我靠，尼玛 501 个项目，够喝一壶的了。第一次编译很长，耗时5个多小时，机器环境：i5-4590 3.3GHz CPU 8G内存Win764位。

** 参考：**

LLVM3.8.1

LLVM 3.8.1 是基于 C++11 编写的，前提是你显式启用 -std=c++11

cmake ../llvm-3.8.1 \
 -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
 -DLLVM_BUILD_LLVM_DYLIB=ON \
 -DLLVM_LINK_LLVM_DYLIB=ON \
 -DBUILD_SHARED_LIBS=OFF \
 -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=../llvm-3.8.1-install \
 -DLLVM_TARGETS_TO_BUILD="X86" \
 -DCMAKE_CXX_STANDARD=11 \
 -DCMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED=ON \
 -DPYTHON_EXECUTABLE=$(pyenv which python)

make -j$(nproc)
make install

编译错误有一处，需要手动修改下LLVM源码，源码文件 /mnt/e/linux/llvm/llvm-3.8.1/include/llvm/IR/ValueMap.h ：

bool hasMD() const { return MDMap; }  // 错误写法

正确写法：

bool hasMD() const { return MDMap != nullptr; }

LLVM3.3安卓定制版

Ubuntu

环境：Windows11+WSL（Ubuntu24.04）

该版本为安卓源码的定制版吧，非官方LLVM的源码。

地址：release_33 - toolchain/llvm - Git at Google

注意一定要在Linux环境下clone，在Windows下clone后文件内容会发生变化（换行符），文件属性也会发生变化，导致后期编译各种问题。

git clone https://android.googlesource.com/toolchain/llvm
cd llvm
git checkout release_33

因为这个版本很老，需要使用Python2编译，所以需要通过pyenv安装并切换下Python2环境

cmake ../llvm \
  -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
  -DLLVM_BUILD_LLVM_DYLIB=ON \
  -DLLVM_LINK_LLVM_DYLIB=ON \
  -DBUILD_SHARED_LIBS=OFF \
  -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=../install \
  -DLLVM_TARGETS_TO_BUILD="X86" \
  -DCMAKE_CXX_STANDARD=11 \
  -DCMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED=ON \
  -DLLVM_ENABLE_RTTI=ON \
  -DLLVM_ENABLE_EH=ON \
  -DPYTHON_EXECUTABLE=$(pyenv which python)

成功后就可以编译了：

make -j$(nproc)

最后执行 ：

make install

就会生成完整的头文件了，还有可执行文件和lib库文件，就可以供三方项目引用了。

老的LLVM源码默认编译出的文件是有很多.a文件，并没有一个单独的庞大的libLLVM.so文件，这样在三方项目引用链接的时候就会比较麻烦，需要链接多个.a文件。为了避免这种麻烦，我们使用命令把这些.a文件合并为一个so文件，方便后面使用。

g++ -fPIC -shared -o libLLVM.so \
  -Wl,--whole-archive \
    libLLVMCore.a \
    libLLVMSupport.a \
    libLLVMAnalysis.a \
    libLLVMTransformUtils.a \
    libLLVMScalarOpts.a \
    libLLVMInstCombine.a \
    libLLVMCodeGen.a \
    libLLVMSelectionDAG.a \
    libLLVMTarget.a \
    libLLVMX86Desc.a \
    libLLVMX86Info.a \
    libLLVMX86Utils.a \
    libLLVMX86AsmParser.a \
    libLLVMX86AsmPrinter.a \
    libLLVMX86Disassembler.a \
    libLLVMAsmParser.a \
    libLLVMAsmPrinter.a \
    libLLVMBitReader.a \
    libLLVMBitWriter.a \
    libLLVMIRReader.a \
    libLLVMOption.a \
    libLLVMMC.a \
    libLLVMMCParser.a \
    libLLVMMCDisassembler.a \
    libLLVMMCJIT.a \
    libLLVMExecutionEngine.a \
    libLLVMJIT.a \
    libLLVMLinker.a \
    libLLVMRuntimeDyld.a \
    libLLVMObject.a \
    libLLVMArchive.a \
    libLLVMInstrumentation.a \
    libLLVMInterpreter.a \
    libLLVMipo.a \
    libLLVMipa.a \
    libLLVMVectorize.a \
    libLLVMTableGen.a \
    libLLVMObjCARCOpts.a \
  -Wl,--no-whole-archive \
  -lz -ldl -lpthread

需要注意的是，这里并没有使用*.a进行合并操作，是因为有顺序要求，否则最后在三方项目中链接libLLVM.so文件时会出现一些链接错误。

假如我们的项目为test，后面需要使用上述步骤产出的头文件和lib库文件。

编译错误：找不到：llvm::sys::fs::F_Binary

参考：LLVM: llvm::sys::fs Namespace Reference 得知：

enum OpenFlags { F_None = 0, F_Excl = 1, F_Append = 2, F_Binary = 4 }

可以替换为：std::ios::binary（也是4）

链接错误：如果test链接出错是string不一致，需要将test项目的C编译器和C++编译器设置为默认的，一定不能加：

g++  -D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0

链接错误：

undefined reference to typeinfo for llvm::FunctionPass
undefined reference to typeinfo for llvm::cl::GenericOptionValue
undefined reference to typeinfo for llvm::cl::Option

在test项目里修改属性：C/C++语言 - 启用运行时类型信息，修改为：否 (-fno-rtti)

参考：

Windows

使用CMake3.24版本，GUI版本识别本地Python2的路径的时候有误，不能用界面版来操作，只能用命令行版本：

D:/cmake/3.24/bin/cmake.exe -G "Visual Studio 17 2022" -A x64  -Thost=x64   -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DLLVM_TARGETS_TO_BUILD="X86"    -DLLVM_BUILD_STATIC=ON    -DLLVM_LINK_LLVM_DYLIB=OFF  -DBUILD_SHARED_LIBS=OFF  -DLLVM_ENABLE_ASSERTIONS=OFF   -DLLVM_ENABLE_TERMINFO=OFF  -DLLVM_ENABLE_ZLIB=OFF  -DPYTHON_EXECUTABLE=D:/pyenv/pyenv-win/versions/2.7.18/python.exe  -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=../llvm-install-win32  ../llvm

生成VisualStudio的解决方案后，打开sln，先修改下编译选项为MT或MTD，编译有大量的失败，但是也有不少成功的，单就成功的基本上就足够我们的项目使用了。

其中有一个编译出错信息：

error C1083: 无法打开包括文件: “llvm/IR/Intrinsics.gen”: No such file or directory

这个是因为在前面的cmake.exe过程中并没有正确地生成这个文件，好在之前我们在Ubuntu下生成过一次，虽然说平台不同，但是这个文件也许可以用，于是复制：llvm/install/include/llvm/IR/Intrinsics.gen 到 llvm\build-win\include\llvm\IR目录下即可。

类似地，还有一个文件：X86MCTargetDesc.h 也复制到这个目录下。

编译后生成的一堆lib里，只用到了如下的这些：

#ifdef _WIN32
#pragma comment(lib, "LLVMBitWriter.lib")
#pragma comment(lib, "LLVMCore.lib")
#pragma comment(lib, "LLVMInstCombine.lib")
#pragma comment(lib, "LLVMInstrumentation.lib")
#pragma comment(lib, "LLVMipa.lib")
#pragma comment(lib, "LLVMipo.lib")
#pragma comment(lib, "LLVMObjCARCOpts.lib")
#pragma comment(lib, "LLVMScalarOpts.lib")
#pragma comment(lib, "LLVMSupport.lib")
#pragma comment(lib, "LLVMTarget.lib")
#pragma comment(lib, "LLVMTransformUtils.lib")
#pragma comment(lib, "LLVMVectorize.lib")
#pragma comment(lib, "LLVMAnalysis.lib")
#endif // _WIN32

因为我们最终是要编译我们的项目为Windows下的exe程序，这个项目代码之前是在Linux环境下开发的，很多代码不能跨平台，需要做一些调整。想到的一个思路是：让VisualStudio2022使用clang编译，这样至少在语法上可以规避很多问题。

直接修改.vcxproj文件，先备份后修改。 .vcxproj.filters文件不需要动。 删除跟Linux相关的配置，保存后重新加载项目即可。

然后右键项目，选择重定向项目，升级SDK到最新。

点开VisualStudio的菜单项：工具 > 获取工具和功能，启动 Visual Studio Installer，安装单个组件，搜索clang，把搜到的都勾选上安装。

安装成功后，再次启动项目，修改平台工具集，可以看到LLVM (clang-cl)的选项，选择它。

选择了LLVM (clang-cl)之后，VisualStudio就找不到Windows编程的那些库文件了，需要手动设置下库文件的搜索目录。设置的内容见后。

设置头文件包含目录：

e:/linux/llvm/install/include
../thirdparty/pthreads-w32/include
%(AdditionalIncludeDirectories)

设置库文件包含目录：

D:\Windows Kits\10\Lib\10.0.26100.0\um\x64
D:\Windows Kits\10\Lib\10.0.26100.0\ucrt\x64
D:\Microsoft Visual Studio\2022\Community\VC\Tools\MSVC\14.44.35207\\lib\x64\
/mnt/e/linux/llvm/install/lib
E:\linux\llvm\build-win\lib\Debug
..\thirdparty\pthreads-w32\lib\x64
%(Link.AdditionalLibraryDirectories)
%(AdditionalLibraryDirectories)

项目代码有很多pthread的头文件和代码，这个Windows下是没有的，借助三方SDK来兼容。主要是POSIX Threads for Windows ，下载pthreads-w32-2-9-1-release.zip ，使用Pre-built.2目录下的文件。 （据说也可以用这个：GerHobbelt/pthread-win32: clone of pthread-win32 (a.k.a. pthreads4w) + local tweaks (including MSVC2008，以后可以试下。）

还有头文件dirent.h，一律替换为这个 tronkko/dirent: C/C++ library for retrieving information on files and directories include下的dirent.h

还有mmap的操作，用这两个文件：windows-mmap.c windows-mmap.h

其他的就是一些文件操作、类型定义上的差别，还有一些宏定义，问题不是很大，手动修改下。

需要修改的工作量还是蛮大的，耐心细心点就可以搞定了。

需要注意的是一些会重名的宏，例如CONST min max这些需要先在附近代码处#undefine一下，避免冲突。

最后就是链接错误。

lld-link : error : could not open 'kernel32.lib': no such file or directory
1>lld-link : error : could not open 'user32.lib': no such file or directory

这个就是前面所述，因为使用了clang编译，环境发生变化，需要手动指定下VisualStudio的库的搜索目录：D:\Windows Kits\10\Lib\10.0.26100.0\um\x64

lld-link : error : could not open 'libucrtd.lib': no such file or directory

解决方法：这个库在VisualStudio的这个目录下：D:\Windows Kits\10\Lib\10.0.26100.0\ucrt\x6，将路径添加到库的附加目录即可。

lld-link : error : undefined symbol: __msan_allocated_memory

解决方法：找到调用这个函数的代码处，直接注释掉。

最终全部解决！成功编译出Windows下的exe，然后把POSIX Threads for Windows里的pthreadVC2.dll复制到程序的同级目录下即可成功运行exe。

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