LLVM的类型系统（转

LLVM中的类型系统很重要！有类型，可以使得很多优化成为可能，而且不需要额外的分析。一个强类型系统可使生成的代码更容易理解，并且更容易优化和转换。

1.类型的类别

llvm有以下几种类型：

integer 
i1, i2, i3, ... i8, ... i16, ... i32, ... i64, ...

floating point 
float, double, x86_fp80, fp128, ppc_fp128

first class 
integer, floating point, pointer, vector, structure, array, label, metadata.

primitive 
label, void, floating point, x86mmx, metadata.

derived 
array, function, pointer, structure, packed structure, vector, opaque.

（第一类）first class是最重要的。指令只能产生这些类型的值。

2.原始类型（primitive types）

原始类型是llvm系统中的基础。

integer类型

整数类型是一个位宽度从1到2^23-1的整数。

语法：

iN

其中N为位宽。

例子：

i1

i32

i1942652

Floating Point类型

float 
32-bit floating point value

double 
64-bit floating point value

fp128 
128-bit floating point value (112-bit mantissa)

x86_fp80 
80-bit floating point value (X87)

ppc_fp128 
128-bit floating point value (two 64-bits)

X86mmx类型

x86mmx类型标识一个在x86机器上的MMX寄存器。能够对这个类型进行操作的种类十分有限，有：参数，返回值，load，store，bitcast。这个指令没有数组，向量或常量类型。

void类型

没有大小。

Label类型

代表代码中的标签

metadata类型：

表示嵌入的元数据类型。

继承类型

llvm的真正强大之处在于其继承类型。这允许程序员表示arrays,functions, pointers和其他有用的类型。这些类型总是由其他基本类型组成，或者其他继承类型组成。

Aggregate类型

Aggregate类型是继承类型的子集，包括以下几种类型：Arrays,structs,vectors。

Array类型

array类型需要一个大小（元素个数）和其中的数据类型。

[<# elements> x <elementtype>]

例子：

[40 x i32] 
Array of 40 32-bit integer values.

[41 x i32] 
Array of 41 32-bit integer values.

[4 x i8] 
Array of 4 8-bit integer values

多维数组的例子如小：

[3 x [4 x i32]] 
3x4 array of 32-bit integer values.

[12 x [10 x float]] 
12x10 array of single precision floating point values.

[2 x [3 x [4 x i16]]] 
2x3x4 array of 16-bit integer values.

Function类型：

函数类型可以认为是函数的签名，包含一个返回类型和一系列参数类型，返回类型必须是第一类型。

语法：

<returntype> (<parameter list>)

例子：

i32 (i32) 
function taking an i32, returning an i32

float (i16, i32 *) * 
Pointer to a function that takes an i16 and a pointer to i32, returning float.

i32 (i8*, ...) 
A vararg function that takes at least one pointer to i8 (char in C), which returns an integer. This is the signature for printf in LLVM.

{i32, i32} (i32) 
A function taking an i32, returning a structure containing two i32values

Structure类型

通过得到域的指针（getelementptr指令）。structure可以使用load和store操作。寄存器中的structure可以使用extractvalue和insertvalue指令操作。

语法：

{ <type list> }

例子：

{ i32, i32, i32 } 
A triple of three i32 values

{ float, i32 (i32) * } 
A pair, where the first element is a float and the second element is a pointer to a functionthat takes an i32, returning an i32.

Packed structure类型

包结构类型用于表示内存中数据的集合，域之间没有填充。一个packed structure类型是1字节对齐的。可以使用load和store操作，前提是使用getelementptr指令得到指针。

语法：

< { <type list> } >

例子：

< { i32, i32, i32 } > 
A triple of three i32 values

< { float, i32 (i32)* } > 
A pair, where the first element is a float and the second element is a pointer to a functionthat takes an i32, returning an i32.

指针类型：

<type> *

例子：

[4 x i32]* 
A pointer to array of four i32 values.

i32 (i32*) * 
A pointer to a function that takes an i32*, returning an i32.

i32 addrspace(5)* 
A pointer to an i32 value that resides in address space #5.

向量类型：

vector类型表示元素的向量。向量类型用于多个基本类型的SIMD并行操作。

< <* elements> x <elementtype> >

例子：

<4 x i32> 
Vector of 4 32-bit integer values.

<8 x float> 
Vector of 8 32-bit floating-point values.

<2 x i64> 
Vector of 2 64-bit integer values.

opaque类型：

opaque类型标识未知的类型，通常用于前向声明。