这篇文章主要介绍了在编程语言实现中如何将编译器与运行时分离，并通过内联运行时来优化程序。主要内容如下：

• Compiler vs Runtime：在编程语言实现中，常将编译器与运行时分离，对于生成固定代码有用。例如算术和条件语句需生成特定指令，内置数据结构应在运行时系统中定义，编译器生成调用运行时 API 的指令。对于高级语言，这种分离不可避免，最直接的解决方案是将编程语言实现为可执行编译器和运行时库，编译器生成二进制文件并与运行时库链接，但会错过 LLVM 中的很多优化。
• Inline Your Runtime：想要实现链接时优化（LTO），可以将运行时代码编译为 LLVM 位码，提前生成运行时位码，将生成的代码和运行时位码链接，如llvm-link rts.bc output.bc -o main.bc，然后进行优化和编译。
• Implementation：要在编译器中实现此功能，需构建运行时库（用 Rust 工具链编译为 LLVM 位码），构建编译器（将运行时库包含在编译器中，链接到相同的 LLVM 版本，编写调用运行时 API 的代码，将编译器编译为本地可执行文件）。
• Toolchain：需要提供 LLVM 库的开发环境和使用相同 LLVM 版本的 Rust 工具链，如flake.nix文件所示，选择 LLVM 18 版本，因为它受Inkwell crate支持。
• Runtime：构建运行时库，如rts/src/lib.rs所示，这是一个典型的no_std库，提供简单的内存分配、求和和释放Foo的 API，通过类型和测试来验证运行时系统的正确性，使用cargo miri test -p rts进行测试。
• Compiler：编写编译器，如compiler/src/main.rs所示，将运行时位码直接包含在可执行文件中，加载运行时位码创建main模块，定义调用运行时 API 的main函数，运行优化 passes，验证模块，可进行 JIT 或编译为对象文件。
• Conclusion：实现了编译器和运行时的清晰分离，运行时安全、高效、可测试且小，可直接嵌入编译器以实现最大可移植性，编译器能生成调用运行时 API 的代码，但依赖RUSTFLAGS="--emit=llvm-bc"，需注意 Rust 版本和生成的代码。

• Homework：

  • 在std上构建运行时。
  • 使用更好的分配器，如mimalloc或rpmalloc。
  • 针对目标机器优化，发现使用除OptimizationLevel::None之外的优化级别会导致内存错误。
  • 静态链接编译器，使其完全自包含。
  • 实现可移植的静态链接，使编译器可分发静态libc和链接器。