llvm.mbt 🚀 是一个为 MoonBit 语言设计的全面 LLVM 绑定库，提供了C++ 风格的 API 和增强的类型安全性。基于 LLVM-C 绑定构建，它提供了与原版 LLVM C++ 相似的开发体验，同时利用 MoonBit 的强大类型系统来防止常见的编程错误。
2025年MGPIC编译赛道允许输出LLVM IR，但编译器本体使用wasm-gc后端编译，因此编译到native后端的llvm.mbt不能用于提交，你可以使用MoonLLVM，这是官方提供的一个llvm IR生成器，接口与llvm.mbt非常接近，二者切换起来非常容易。
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MoonLLVM与llvm.mbt的差别，llvm.mbt是真llvm的moonbit语言binding，需要链接到llvm库，并保证llvm版本在llvm-19以上，只能使用native后端，可以使用llvm的一些高级功能，但缺少一些直接操控内部数据结构的手段。MoonLLVM是moonbit语言的llvm简单复刻，不需要链接到llvm库，可以输出到所有moonbit支持的后端，可以直接操控一些数据结构，但缺少一些高级功能。 -
MoonLLVM与llvm.mbt的接口类型，尽管有一定的差别，但开发者切换二者的成本很低。 -
竞赛期间MoonLLVM仍然保持更新，但从8月10日起到比赛结束，进入暂时的稳定状态，对breaking change将保持克制，使用deprecated warning来进行提示，并且其中的warning信息将可能与比赛相关。比赛结束后，MoonLLVM将会恢复到不稳定的状态。
- 🎯 C++ 风格 API：与 LLVM C++ API 高度相似的接口设计
- 🔒 增强类型安全：MoonBit 类型系统防止空指针解引用和类型不匹配
- 🛡️ 内存安全：自动内存管理，必要时提供手动控制
- 📦 完整覆盖：对 LLVM 核心功能的全面绑定
- 🔧 开发友好：直观的 API 设计和清晰的错误信息
llvm.mbt 采用两层结构设计：
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🔧 底层 LLVM-C 绑定 (
unsafe模块)- 直接绑定到 LLVM-C APIs
- 零成本的 C 函数抽象
- 为性能关键代码提供原始指针处理
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🛡️ 高层安全 API (主模块)
- C++ 风格的面向对象接口
- LLVM 概念的类型安全包装
- 自动资源管理
- 增强的错误处理
- LLVM：19 或更高版本
- MoonBit：最新版本
- C 编译器：GCC 或 Clang
- 平台：Linux、macOS（Windows 通过 WSL2）
brew install llvm@19sudo apt install llvm-19-dev -y# 下载 LLVM 源码
git clone --depth 1 https://github.com/llvm/llvm-project.git -b llvmorg-19.0.0
# 构建和安装
cd llvm-project && mkdir build && cd build
cmake -G Ninja -DCMAKE_BUILD_TYPE="Release" ../llvm
ninja && sudo ninja install# 检查命令是否可用
llc --version
llvm-config --version
# 测试配置生成
llvm-config --cflags --ldflags --libs allmoon update
moon add Kaida-Amethyst/llvm# 设置环境变量
export CC_FLAGS="$(llvm-config --cflags)"
export CC_LINK_FLAGS="$(llvm-config --ldflags --libs all) -lpthread -ldl -lm -lstdc++"
export C_INCLUDE_PATH="$(llvm-config --includedir):$C_INCLUDE_PATH"{
"import": [
"Kaida-Amethyst/llvm"
],
"link": {
"native": {
"cc-flags": "$CC_FLAGS",
"cc-link-flags": "$CC_LINK_FLAGS"
}
}
}以下是一个完整的示例，展示如何使用 llvm.mbt 生成 LLVM IR：
fn main {
// 创建 LLVM 上下文 - 所有 LLVM 操作的根
let ctx = Context::new()
let mod = ctx.addModule("demo")
let builder = ctx.createBuilder()
// 使用 C++ 风格 API 定义类型
let i32_ty = ctx.getInt32Ty()
let func_ty = ctx.getFunctionType(i32_ty, [i32_ty, i32_ty])
// 使用 C++ 风格的方法调用创建函数
let add_func = mod.addFunction(func_ty, "add")
let entry_bb = add_func.appendBasicBlock(name="entry")
// 安全地获取函数参数
let arg1 = add_func.getArg(0).unwrap()
let arg2 = add_func.getArg(1).unwrap()
// 使用熟悉的 C++ 模式构建 IR
builder.setInsertPoint(entry_bb)
let sum = builder.createAdd(arg1, arg2, name="sum")
builder.createRet(sum)
// 打印生成的函数
println(add_func)
}输出：
define i32 @add(i32 %0, i32 %1) {
entry:
%sum = add i32 %0, %1
ret i32 %sum
}我们欢迎贡献！请：
- 🍴 Fork 仓库
- 🌿 创建 功能分支
- ✅ 为新功能 添加测试
- 📝 提交 Pull Request
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llvm.mbt 采用 Apache-2.0 许可证。详情请参阅 LICENSE 文件。
llvm.mbt 🚀 is a comprehensive LLVM binding for the MoonBit language that provides a C++-style API with enhanced type safety. Built on top of LLVM-C bindings, it offers a familiar development experience similar to original LLVM C++ while leveraging MoonBit's powerful type system to prevent common programming errors.
- 🎯 C++-Style API: Familiar interface design closely mirroring LLVM C++ API
- 🔒 Enhanced Type Safety: MoonBit's type system prevents null pointer dereferences and type mismatches
- 🛡️ Memory Safety: Automatic memory management with manual control when needed
- 📦 Complete Coverage: Comprehensive bindings for LLVM core functionality
- 🔧 Developer Friendly: Intuitive API design with clear error messages
llvm.mbt is structured with two main layers:
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🔧 Low-level LLVM-C Bindings (
unsafemodule)- Direct bindings to LLVM-C APIs
- Zero-cost abstractions over C functions
- Raw pointer handling for performance-critical code
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🛡️ High-level Safe API (main module)
- C++-style object-oriented interface
- Type-safe wrappers around LLVM concepts
- Automatic resource management
- Enhanced error handling
- LLVM: Version 19 or higher
- MoonBit: Latest version
- C Compiler: GCC or Clang
- Platform: Linux, macOS (Windows via WSL2)
brew install llvm@19sudo apt install llvm-19-dev -y# Download LLVM source
git clone --depth 1 https://github.com/llvm/llvm-project.git -b llvmorg-19.0.0
# Build and install
cd llvm-project && mkdir build && cd build
cmake -G Ninja -DCMAKE_BUILD_TYPE="Release" ../llvm
ninja && sudo ninja install# Check if commands are available
llc --version
llvm-config --version
# Test configuration generation
llvm-config --cflags --ldflags --libs allmoon update
moon add Kaida-Amethyst/llvm# Set environment variables
export CC_FLAGS="$(llvm-config --cflags)"
export CC_LINK_FLAGS="$(llvm-config --ldflags --libs all) -lpthread -ldl -lm -lstdc++"
export C_INCLUDE_PATH="$(llvm-config --includedir):$C_INCLUDE_PATH"{
"import": [
"Kaida-Amethyst/llvm"
],
"link": {
"native": {
"cc-flags": "$CC_FLAGS",
"cc-link-flags": "$CC_LINK_FLAGS"
}
}
}Here's a complete example showing how to use llvm.mbt to generate LLVM IR:
fn main {
// Create LLVM context - the root of all LLVM operations
let ctx = Context::new()
let mod = ctx.addModule("demo")
let builder = ctx.createBuilder()
// Define types using C++-style API
let i32_ty = ctx.getInt32Ty()
let func_ty = ctx.getFunctionType(i32_ty, [i32_ty, i32_ty])
// Create function with C++-style method calls
let add_func = mod.addFunction(func_ty, "add")
let entry_bb = add_func.appendBasicBlock(name="entry")
// Get function arguments safely
let arg1 = add_func.getArg(0).unwrap()
let arg2 = add_func.getArg(1).unwrap()
// Build IR using familiar C++ patterns
builder.setInsertPoint(entry_bb)
let sum = builder.createAdd(arg1, arg2, name="sum")
builder.createRet(sum)
// Print the generated function
println(add_func)
}Output:
define i32 @add(i32 %0, i32 %1) {
entry:
%sum = add i32 %0, %1
ret i32 %sum
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llvm.mbt is licensed under the Apache-2.0 License. See LICENSE for details.