LLVM Pass 简介（4）

这里介绍LLVM或者所有编译器中非常重要的一种结构，def-use链，或者叫DU-chain。说是DU，实际上除了def-use，还有use-def的存在。

通常，我们可能有Value类的一个实例，并且我们想确定哪些使用者使用了该Value。我们将具有特定值的所有用户的列表称为def-use链。

另外，通常有一个User Class实例，需要知道它使用了哪些值。用户使用的所有值的列表称为use-def链。 Instruction类的实例是常见的User，
因此我们可能要遍历特定指令使用的所有值另外，通常有一个User Class实例，需要知道它使用了哪些值。用户使用的所有值的列表称use-def链。 
Instruction类的实例是常见的User，因此我们可能要遍历特定指令使用的所有值。

source from：https://llvm.org/docs/ProgrammersManual.html#iterating-over-def-use-use-def-chains

def是定值，use是使用点。DU是查找该点的使用点，UD是确定该点用了哪些其他点，其实就是得到它的操作数，如果这个是一个函数调用的话，就是找到函数调用的参数列表。

编程手册中给的一个例子，介绍如何使用函数F的使用点：

Function *F = ...;

for (User *U : F->users()) {
  if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(U)) {
    errs() << "F is used in instruction:\n";
    errs() << *Inst << "\n";
  }

而对于UD，是这样的case：

Instruction *pi = ...;

for (Use &U : pi->operands()) {
  Value *v = U.get();
  // ...
}

下边是一个DCE的代码，进行死代码删除的功能，来源于《LLVM CodeBook》一书，代码虽然有bug，但是作为DU的阅读代码非常不错：

// Hello4 - Dead code Elimination
//
//source code :https://ch4r1l4.github.io/2019/05/04/LLVM-%E5%88%9D%E6%8E%A2-2-Optimization-Pass-%E7%BC%96%E5%86%99/
namespace {
  struct Hello4 : public FunctionPass {
    static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
    Hello4() : FunctionPass(ID) {}
    using BasicBlockListType = SymbolTableList<BasicBlock>;

    bool runOnFunction(Function &F) override {
      errs()<<"in runOnFunction\n";
      SmallPtrSet<Instruction*, 32> Alive;
      SmallVector<Instruction*, 32> Worklist;
      for(Instruction & I:instructions(F)){
          if(isa<TerminatorInst>(I) || isa<DbgInfoIntrinsic>(I)
              || isa<LandingPadInst>(I) || I.mayHaveSideEffects()){
              Alive.insert(&I);
              Worklist.push_back(&I);
          }
      }
      while(!Worklist.empty()){
          Instruction* Curr = Worklist.pop_back_val();
          for( Use &OI : Curr->operands()) {
              if (Instruction* Inst = dyn_cast<Instruction>(OI))
                  if(Alive.insert(Inst).second)
                      Worklist.push_back(Inst);
          }
      }
      for(Instruction &I : instructions(F)){
          if(!Alive.count(&I)){
              Worklist.push_back(&I);
              I.dropAllReferences();
          }
      }
      for(Instruction* I : Worklist){
          I->dump();
          I->eraseFromParent();
      }
      return !Worklist.empty();
      
      return false;
    }


    // We don't modify the program, so we preserve all analyses.
    void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
      AU.setPreservesAll();
    }
    std::map<std::string, uint> opCodeMap;
  };
}

char Hello4::ID = 0;
static RegisterPass<Hello4> Ms("hello4", "remove dead code", false, false);