LLVM中无需额外值或BitCast获取指针的指针？类型疑惑

原C++代码 #

int main() { 
  int* k = new int(0);
  int* j = k; 
  return 0;
}

生成的LLVM IR #

define dso_local i32 @main() #0 { 
 %1 = alloca i32, align 4
 %2 = alloca i32*, align 8
 %3 = alloca i32*, align 8
 store i32 0, i32 *%1, align 4
 %4 = call i8* @_Znwm(i64 4) #2
 %5 = bitcast i8* %4 to i32*
 store i32 0, i32* %5, align 4
 store i32* %5, i32** %2, align 8
 %6 = load i32*, i32** %2, align 8
 store i32 *%6, i32** %3, align 8
 ret i32 0
}

疑问 #

聚焦于指令 store i32* %5, i32** %2, align 8：%2 是通过 alloca i32*, align 8 分配的存储空间，却被当作i32**使用，既未生成额外LLVM值（如伪代码 %starstar = alloca(i32**); store(%2, %starstar)），也未使用BitCast转换，想了解该实现方式的原理。

原理解析 #

这是LLVM类型系统的固有特性，核心在于**alloca指令的返回值类型规则**：

• alloca T 指令的作用是在栈上分配一块能容纳T类型数据的内存，返回的是指向这块内存的指针，其类型为T*。
• 具体到案例中，%2 = alloca i32*, align 8 表示分配一块可存储i32*类型数据的栈内存，返回的%2本身就是i32**类型——因为它指向的是一个存放i32*的地址。

所以后续的store i32* %5, i32** %2, align 8完全符合类型规则：%2的本质就是i32**，不需要额外的类型转换或中间变量。直白来说，要在栈上存一个int*（对应LLVM的i32*），用来存储它的变量本身必然是int**（LLVM的i32**），alloca指令直接返回了这个正确类型的指针。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vladimir Tsyshnatiy