如何获取LLVM指针指向内存的数据及Armv7m转LLVM IR lifter相关问题

核心现象原因 #

LLVM 的 IRBuilder 仅负责按 API 调用顺序生成原始未优化 IR，不会自动执行常量传播、内存到寄存器提升、指令简化这类优化逻辑。你代码中先存0再加载的操作会完整保留在未优化 IR 中，load 指令返回的结果不会被自动折叠为立即数0，因此 icmp eq 的结果也不会被计算为常量 i1 true。

如果要得到你期望的常量结果，只需要在生成完完整 IR 后运行 instcombine、sroa、early-cse 这类基础优化 Pass 即可。

具体问题解答 #

1、如何获取LLVM变量%18内部存储的值？ #

你提到的 %18 是 CreateLoad 生成的加载指令，属于 llvm::Instruction 类型，在未优化 IR 阶段没有固定的静态常量值，有两种方式可以推导它的取值：

• 自行实现局部def-use分析：遍历当前基本块中该load指令之前的所有同内存地址的store指令，若该地址在最近一次store之后到本次load之前没有被其他操作修改，即可直接取store的源操作数作为本次加载的实际值
• 运行常量传播、全局值编号类优化Pass后再遍历IR，此时确定为常量的加载操作会被直接替换为ConstantInt类型，调用dyn_cast<llvm::ConstantInt>(loaded_V)即可拿到对应的常量值。

2、有没有办法无需load操作，直接获取指针V指向的内存地址中存储的数据？ #

在你完全掌控内存访问语义的场景下（比如模拟寄存器的私有栈内存，无指针别名、无volatile访问），可以自行维护一个内存地址到当前值的映射表：

• 每次调用CreateStore写入内存时，同步更新该指针在映射表中对应的最新值
• 需要读取该地址的值时，先查询映射表，若存在确定的最新值，直接使用该值即可，不需要生成load指令

如果存在指针别名、外部修改内存的可能性，则不能跳过load操作。

3、有没有更好的操作数表示方式（比如用虚拟寄存器替代指向内存的指针）？ #

你当前用alloca模拟寄存器的方案是LLVM前端的通用实现，本身是合规的，后续运行SROA（标量聚合替换）优化Pass时，会自动把这类无逃逸、单用途的alloca提升为虚拟寄存器，消除多余的load/store操作。

如果想要直接生成更高质量的SSA形式IR，更推荐的方案是自行维护寄存器编号到llvm::Value的映射表：

• 每次给寄存器赋值时，直接把运算结果（比如CreateAdd的返回值）更新到映射表对应条目中
• 读取寄存器值时，直接从映射表取对应的llvm::Value即可，完全不需要生成alloca、store、load相关指令

这种方案生成的IR直接符合SSA规范，没有多余内存操作，代码质量更高，也可以减少后续优化的开销，更适合指令lifter的开发场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者hany erfan