如何在Clang工具中调用编译器并让其重新解析修改后的源码

你的核心需求是跳过磁盘写入，让Clang直接使用Rewriter修改后的源码进行编译，关键在于替换Clang的输入源，而非让它重新读取磁盘文件。以下是几种可行的实现方式：

1. 替换输入的MemoryBuffer（最直接方案） #

Clang的编译流程依赖MemoryBuffer读取源码内容，只要在解析前替换这个缓冲区的内容，后续所有编译阶段都会使用修改后的代码：

• 自定义FrontendAction，重写BeginSourceFile方法：

  bool BeginSourceFileAction(CompilerInstance &CI, StringRef Filename) override {
    // 获取当前的SourceManager和Rewriter
    SourceManager &SM = CI.getSourceManager();
    Rewriter TheRewriter;
    TheRewriter.setSourceMgr(SM, CI.getLangOpts());
  
    // 执行你的Matchers+Rewriters修改逻辑
    applyYourCustomRewrites(TheRewriter);
  
    // 提取修改后的源码字符串
    std::string ModifiedCode;
    raw_string_ostream OS(ModifiedCode);
    TheRewriter.getEditBuffer(SM.getMainFileID()).write(OS);
    OS.flush();
  
    // 创建新的内存缓冲区
    std::unique_ptr<MemoryBuffer> NewBuffer = MemoryBuffer::getMemBuffer(ModifiedCode, Filename);
  
    // 替换原文件的内容
    SM.overrideFileContents(SM.getFileEntryForID(SM.getMainFileID()), std::move(NewBuffer));
  
    return FrontendAction::BeginSourceFileAction(CI, Filename);
  }
  

• 这样Clang后续的解析、语义分析、代码生成都会基于修改后的MemoryBuffer，完全不需要写入磁盘。

2. AST修改后重新触发编译流程（针对AST后修改场景） #

如果你的修改是在AST构建完成后（比如在HandleTranslationUnit中通过Matchers修改），可以重新启动一个编译实例，直接传入修改后的源码：

void HandleTranslationUnit(ASTContext &Context) override {
  Rewriter TheRewriter;
  TheRewriter.setSourceMgr(Context.getSourceManager(), Context.getLangOpts());

  // 执行你的AST修改逻辑
  applyYourCustomRewrites(TheRewriter);

  // 提取修改后的代码
  std::string ModifiedCode;
  raw_string_ostream OS(ModifiedCode);
  TheRewriter.getEditBuffer(Context.getSourceManager().getMainFileID()).write(OS);
  OS.flush();

  // 复用原编译参数，创建新的CompilerInvocation
  CompilerInvocation NewInvocation = Context.getCompilerInstance().getInvocation();
  // 设置新的输入为修改后的内存缓冲区
  NewInvocation.getFrontendOpts().Inputs.clear();
  NewInvocation.getFrontendOpts().Inputs.push_back(
      FrontendInputFile(MemoryBuffer::getMemBuffer(ModifiedCode)->getMemBufferRef(),
                        NewInvocation.getFrontendOpts().Inputs[0].getKind()));

  // 创建新的CompilerInstance并执行编译
  CompilerInstance NewCI;
  NewCI.setInvocation(std::make_unique<CompilerInvocation>(std::move(NewInvocation)));
  NewCI.createDiagnostics();
  if (!NewCI.hasDiagnostics()) return;

  std::unique_ptr<FrontendAction> Action = createDefaultFrontendAction();
  if (!NewCI.ExecuteAction(*Action)) {
    // 处理编译错误
  }
}

• 注意要确保新的编译实例继承原有的所有编译参数（头文件路径、宏定义、优化等级等），避免编译环境不一致。

关键注意事项 #

• SourceLocation映射：修改后的代码要保证SourceLocation的正确性，避免后续诊断信息（如错误、警告）出现位置偏移。
• 避免无限循环：如果你的修改逻辑会重复触发匹配条件，需要添加标记（比如全局变量或AST节点标记），确保只执行一次修改。
• 多文件处理：如果项目包含多个源文件，需要逐个替换对应文件的MemoryBuffer，或者在编译流程的早期统一拦截所有输入文件。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者D_D