-always-inline: Inliner for always_inline Functions

Description

-always-inline pass 主要是进行把所有标记有 __always_inline 的 function 都在 IR level 上 inline 的一种 code transformation。 这样，只有当用户执行 opt -always-inline -S input.ll -o output.ll 的时候，这些有标记的 function 才会被 inline。 相比于 inline 这个function attribute 更灵活一些（因为它会在 compile 过程中被强行 inline）。

Inline 的意思就是把 callee function 中的每个 instruction 都给变成 caller function 中的 instruction，这样就解决了 function call 和 value return 的 overhead。 这里再解释一下 caller-callee 的关系，打个比方我的 main() function 调用了 vector_add() function；这里调用别人的 main() 就是 caller，另一个则是 callee。

Code Example

给定一段 C code。

__always_inline int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int x = 5, y = 10;
    int z = add(x, y);
    return 0;
}

我们先把它变成 LLVM IR。

define i32 @add(i32 %a, i32 %b) #0 {
    %1 = add i32 %a, %b
    ret i32 %1
}

define i32 @main() #0 {
    %1 = alloca i32, align 4
    %2 = alloca i32, align 4
    store i32 5, i32* %1, align 4
    store i32 10, i32* %2, align 4
    %3 = load i32, i32* %1, align 4
    %4 = load i32, i32* %2, align 4
    %5 = call i32 @add(i32 %3, i32 %4)
    ret i32 0
}

经过 -always-inline 之后，这个 IR 变成了。

define i32 @main() #0 {
    %1 = alloca i32, align 4
    %2 = alloca i32, align 4
    store i32 5, i32* %1, align 4
    store i32 10, i32* %2, align 4
    %3 = load i32, i32* %1, align 4
    %4 = load i32, i32* %2, align 4
    %5 = add i32 %3, %4
    ret i32 0
}