java - LLVM 和 java 字节码有什么区别？

Question

我不明白 LLVM 和 java（字节码）之间的区别，它们是什么？

-edit-“它们是什么”我的意思是 LLVM 和 java（字节码）之间的区别，而不是 LLVM 和 java 之间的区别。

Answer 1

假设您的意思是 JVM 而不是 Java：

LLVM 是一个低级的基于寄存器的虚拟机。它旨在抽象底层硬件并在编译器后端（机器代码生成）和前端（解析等）之间划清界限。

JVM 是一个更高级别的基于堆栈的虚拟机。JVM 提供垃圾收集，具有对象和虚拟方法调用等概念。因此，JVM 为语言互操作性提供了更高级别的基础设施（很像微软的 CLR）。

（可以在 LLVM 上构建这些抽象，就像可以在 C 之上构建它们一样。）

Answer 2

太糟糕了，这个问题走错了路。我来寻找更详细的比较。

JVM 字节码和 LLVM 位码之间的最大区别在于 JVM 指令是面向堆栈的，而 LLVM 位码不是。这意味着 JVM 字节码不是将值加载到寄存器中，而是将值加载到堆栈中并从那里计算值。我相信这样做的一个优点是编译器不必分配寄存器，但我不确定。

LLVM 位码更接近机器级代码，但不受特定架构的约束。例如，我认为 LLVM 位码可以使用任意数量的逻辑寄存器。也许更熟悉 LLVM 的人可以在这里发言？

Answer 3

JVM 字节码和 LLVM 字节码有相同点和不同点。就相似性而言，这是两个中间程序表示。因此，它们可以表示用不同编程语言编写的程序。例如，有将 Java、Closure、Scala 等转换为 JVM 字节码的前端，也有将 C、C++、Swift、Julia、Rust 等转换为 LLVM 字节码的前端。

这就是说，JVM 字节码和 LLVM 字节码在用途和设计上大不相同。从历史上看，JVM 字节码被设计为通过网络（例如 Internet）分布，并通过虚拟机在本地计算机中进行解释。这就是它基于堆栈的原因之一：通常，基于堆栈的字节码更小。

也许，在一开始，LLVM 字节码也被认为是可以解释的，但如果它发生了，它的目的会随着时间而改变。因此，LLVM 字节码是一种用于分析和优化的程序表示。它以静态单一分配格式编码，这更像是程序的数学抽象，而不是实际的可执行程序集。因此，例如，LLVM IR 中的 phi 函数等指令在典型的计算机体系结构中没有直接等效的指令。因此，尽管可以解释 LLVM 字节码（有一个名为 lli 的工具，它是 LLVM 工具链的一部分，可以做到这一点），但这并不是使用 LLVM IR 的最重要方式。

Answer 4

Java 是一种编程语言，它使用 JVM 作为“即时”（JIT）执行的手段，而 LLVM 是一种编译器构建工具包，旨在为现有语言开发新语言和前端。LLVM确实有一个 JIT 引擎，但如果您不需要它，则不需要使用它。您可以抛弃 LLVM 汇编器、字节码或平台特定的汇编器，而不是使用 JIT 执行。