为什么 TypeScript 选择 LLVM？
提前编译器所处的环境和 JIT 完全不同。JIT 在用户等待的过程中进行 编译，因此编译延迟才是约束条件。而像 Perry 这样的 AOT 编译器只 编译一次——在开发者的机器上或 CI 中——之后这个二进制文件会被执 行成千上万次。正是这种不对称，让一个重量级优化器物有所值。
LLVM 带来了二十年中间端工作的积累：循环向量化、循环不变量外提、 全局值编号、稀疏条件常量传播、激进内联、别名分析。Perry 的任务 是把它真正能够优化的 IR 交给这套机制——而这正是 TypeScript 类 型信息发挥作用的地方。
降级流水线
源代码先由 SWC 解析，然后降级为一种带类型的高级 IR（HIR），在 LLVM 看到代码之前，真正有意思的决策都在这一步发生：
- 单态化。 泛型函数和类会按每一次具体实例化进行特化，这与 Rust 和 C++ 采用的策略相同。
Stack<number>和Stack<string>会 变成两个独立的、完全带类型的函数——因此优化器面对的是具体类 型，而不是一团泛型分派逻辑，泛型在运行时不产生任何开销。 - 静态分派。 在编译期就已知接收者类型的地方，方法调用会被编译为 LLVM 可 以内联的直接调用，而不是哈希表查找。
- 直接字段访问。 对象字段会被解析为编译期索引，因此属性读取是一次固定偏移的 加载——而不是字典查找。
NaN 装箱与内联降级
对于动态值，Perry 使用 NaN 装箱：每个值都是一个 64 位字。双精 度浮点数被直接存储；对象、字符串、布尔值、null 和 undefined 则被编码进 IEEE 754 安静 NaN 未使用的位模式中。数字是零成本的——不需要装 箱，算术运算也不需要分配内存。
问题在于，对非数字值的操作需要一套“拆包—操作—重新打 包”的位运算序列。如果这些序列以调用单独编译的运行时的形 式存在，LLVM 看到的就是不透明的黑盒，无法跨越它们进行优化。因 此 Perry 把热点操作——属性读取、方法分派、对象分配——直接以内 联 LLVM IR 的形式生成，让优化器可以对其进行融合和化简。举例来 说，对象分配会被编译为一次内联的线程本地 bump 分配：
%off_ptr = getelementptr i8, ptr %state, i64 8
%offset = load i64, ptr %off_ptr ; current bump offset
%new_off = add i64 %offset, 96 ; headers + 8 fields
%sz_ptr = getelementptr i8, ptr %state, i64 16
%size = load i64, ptr %sz_ptr ; block capacity
%fits = icmp ule i64 %new_off, %size
br i1 %fits, label %fast, label %slow为什么不用 Cranelift？
Perry 最初的后端是 Cranelift——wasmtime 背后的代码生成器，为 快速、可预测的编译而设计。它是一个正确的起点，对于 JIT 和沙箱 化运行时来说，它至今仍是一个出色的选择。有两件事迫使 Perry 换 掉了它：
- 优化器天花板。 Cranelift 刻意被设计成一个快速的单层编译器：“decent code quickly（快速产出还不错的代码）”，这对 JIT 来说 是正确的取舍，但对一个卖点是原生峰值性能的 AOT 编译器来说 却是错误的。
- arm64_32。 Apple Watch 使用一种 Cranelift 不支持的 ABI（64 位指令，32 位指 针）。要让 watchOS 成为一个目标平台，就必须使用 LLVM——而同 时维护两个后端意味着两套 bug、两套测试和两套性能基线。
这次迁移并非没有代价：第一个纯 LLVM 版本在部分基准测试上出现 了高达 70 倍的性能回归，因为热点操作最初都要经过不透明的运行 时辅助函数调用。经过修复——内联降级、上文提到的 bump 分配器、 更好的内联边界划分——后端的表现超过了 Cranelift 的数字，等到 尘埃落定时，Perry 在其基准测试套件的每一项上都击败了 Node.js，幅度从 1.7 倍到 24.6 倍，另有两项打平（2026 年 4 月）。完整的复盘值得一读： 从 Cranelift 到 LLVM。
深入了解
编译器内部原理页面 更详细地介绍了 NaN 装箱、单态化和静态分派。在博客上， 优化一切 逐个版本梳理了这些优化工作，而 分代 GC、惰性 JSON，以及经得起推敲的基准 则解释了基准测试方法论是如何运作的（RUNS=11，中位数 + p95）。想了解全貌，可以从 TypeScript 原生编译器 概览开始。