是否可以將不同語言編譯到LLVM IR層面鏈接？如果可以，與傳統的編譯為目標代碼鏈接有什麼不同？

完整的LLVM工具鏈是可以拆成這樣一系列步驟：

源代碼編譯為IR，IR之間互相鏈接，鏈接後IR編譯為目標文件，目標文件鏈接為可執行文件。

傳統上的跨語言鏈接是在目標文件層面進行的，那麼是否可以在IR層面跨語言鏈接（即不同語言的IR鏈接為同一個IR，並編譯至同一個目標文件）？

SO已有的問題：LLVM as base compiler for different languages

stackoverflow的解釋已經很清楚了，他說的是Rust和C，其實SWIFT和C++也是可以的。也感謝樓主邀請我回答這個問題，因為這個問題，我想把SWIFT和C++ / Rust 在LLVM IR混合，所以查了一下SWIFT和Rust的語法，以及如何與C/C++代碼混合，了解了SWIFT的橋接機制。

那麼，我接下來展示一下如何把SWIFT和C++ / Rust 的LLVM IR融合。

首先我有一段簡單的SWIFT代碼，我命名為main.swift

print("The integer from C++ is (magic())")


即列印來自magic函數的返回結果，而這個magic()將會來自C++。不過我們這裡不會如傳統的利用SWIFT編譯器來橋接編譯，而是利用LLVM，把C++吐出的LLVM IR拿過來。

那麼，C++代碼我命名為magic.cpp，代碼如下所示：

class Magic
{
public:
Magic(int num) : number_(num)
{
}

extern "C" int magic()
{
return Magic(42).getMagicNumber();
}


也就是magic函數會返回數字42，同時我利用extern "C"，採用C鏈接，防止C++ Name Mangling。

同時，為了讓SWIFT代碼知道有magic函數，我利用一個橋接的頭文件，我命名為bridge.h

int magic();


準備工作差不多了，接下來我們分別吐出LLVM IR。

首先是C++部分，我們利用clang++來完成，命令是:

clang++ -c -emit-llvm magic.cpp -o magic.bc


swiftc -emit-bc main.swift -import-objc-header bridge.h -o main.bc


這裡的 -import-objc-header bridge.h則是橋接使用，讓SWIFT識別出來magic函數。

隨後，我們利用llvm-link，把產生的main.bc, magic.bc合併稱為一個LLVM IR的bitcode(bc)文件。

llvm-link main.bc magic.bc -o swiftcxx.bc


這個時候我們已經得到了SWIFT和C++混合的LLVM IR文件，名字叫做swiftcxx.bc.

然後，我們利用llc編譯這個混合LLVM IR文件，產生一個目標文件，我命名為swiftcxx.o

llc swiftcxx.bc -filetype=obj -o swiftcxx.o


隨後，我們利用鏈接器產生可執行文件, 我命名為swiftcxx

/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/ld swiftcxx.o -force_load /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/lib/arc/libarclite_macosx.a -framework CoreFoundation -syslibroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.12.sdk -lobjc -lSystem -arch x86_64 -L /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/lib/swift/macosx -rpath /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/lib/swift/macosx -macosx_version_min 10.9.0 -no_objc_category_merging -o swiftcxx


隨後，我們執行swiftcxx.

./swiftcxx


或許有同學會問為什麼我怎麼知道這麼複雜的鏈接器參數，其實我是不知道的，你可以使用swiftc swiftcxx.o -v 來查看，只是我想演示如何單獨使用工具來達到這一切。

那麼，我們再次嘗試一下Rust，也就是SWIFT調用Rust的代碼，我們main.swift 和 bridge.h 都不變，但是我們用Rust來實現magic函數。

我命名為rust.rs，返回值為47，區分於C++的42，不過SWIFT的print字元串內容The integer from C++ 我並沒有修改，這一點希望不要感到驚訝。

#![crate_type = "dylib"]

#[no_mangle]
pub extern fn magic() -&> i32 {
return 47;
}


隨後，使用rustc命令產生LLVM IR文件：

rustc --emit llvm-bc rust.rs -o rust.bc


接下來，我們利用llvm-link把SWIFT的main.bc 與 rust.bc進行融合，我命名為 swiftrust.bc.

llvm-link main.bc rust.bc -o swiftrust.bc


然後利用llc把產生的SWIFT與Rust混合swiftrust.bc編譯成目標文件swiftrust.o

llc swiftrust.bc -filetype=obj -o swiftrust.o


接下來，我們使用鏈接器，把swiftrust.o編譯成可執行文件swiftrust