lib/Target/CppBackend/CPPBackend.cpp

   1 //===-- CPPBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C++ code -----===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the writing of the LLVM IR as a set of C++ calls to the
  11 // LLVM IR interface. The input module is assumed to be verified.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CPPTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/CallingConv.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/InlineAsm.h"
  20 #include "llvm/Instruction.h"
  21 #include "llvm/Instructions.h"
  22 #include "llvm/Module.h"
  23 #include "llvm/Pass.h"
  24 #include "llvm/PassManager.h"
  25 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  26 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  27 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  28 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  29 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetRegistry.h"
  33 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  34 #include "llvm/Config/config.h"
  35 #include <algorithm>
  36 #include <set>
  37 #include <map>
  38 using namespace llvm;
  39
  40 static cl::opt<std::string>
  41 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  42          cl::value_desc("function name"));
  43
  44 enum WhatToGenerate {
  45   GenProgram,
  46   GenModule,
  47   GenContents,
  48   GenFunction,
  49   GenFunctions,
  50   GenInline,
  51   GenVariable,
  52   GenType
  53 };
  54
  55 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  56   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  57   cl::init(GenProgram),
  58   cl::values(
  59     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  60     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  61     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  62     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  63     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  64     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  65     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  66     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  67     clEnumValEnd
  68   )
  69 );
  70
  71 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  72   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  73   cl::init("!bad!"));
  74
  75 extern "C" void LLVMInitializeCppBackendTarget() {
  76   // Register the target.
  77   RegisterTargetMachine<CPPTargetMachine> X(TheCppBackendTarget);
  78 }
  79
  80 namespace {
  81   typedef std::vector<Type*> TypeList;
  82   typedef std::map<Type*,std::string> TypeMap;
  83   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  84   typedef std::set<std::string> NameSet;
  85   typedef std::set<Type*> TypeSet;
  86   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  87   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  88
  89   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  90   /// module to a C++ translation unit.
  91   class CppWriter : public ModulePass {
  92     formatted_raw_ostream &Out;
  93     const Module *TheModule;
  94     uint64_t uniqueNum;
  95     TypeMap TypeNames;
  96     ValueMap ValueNames;
  97     NameSet UsedNames;
  98     TypeSet DefinedTypes;
  99     ValueSet DefinedValues;
 100     ForwardRefMap ForwardRefs;
 101     bool is_inline;
 102     unsigned indent_level;
 103
 104   public:
 105     static char ID;
 106     explicit CppWriter(formatted_raw_ostream &o) :
 107       ModulePass(ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false), indent_level(0){}
 108
 109     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 110
 111     bool runOnModule(Module &M);
 112
 113     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 114     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 115     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 116     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 117     void printFunctions();
 118     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 119     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 120     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 121
 122     void error(const std::string& msg);
 123
 124
 125     formatted_raw_ostream& nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta = 0);
 126     inline void in() { indent_level++; }
 127     inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 128
 129   private:
 130     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 131     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 132     void printCallingConv(CallingConv::ID cc);
 133     void printEscapedString(const std::string& str);
 134     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 135
 136     std::string getCppName(Type* val);
 137     inline void printCppName(Type* val);
 138
 139     std::string getCppName(const Value* val);
 140     inline void printCppName(const Value* val);
 141
 142     void printAttributes(const AttrListPtr &PAL, const std::string &name);
 143     void printType(Type* Ty);
 144     void printTypes(const Module* M);
 145
 146     void printConstant(const Constant *CPV);
 147     void printConstants(const Module* M);
 148
 149     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 150     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 151     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 152
 153     void printFunctionUses(const Function *F);
 154     void printFunctionHead(const Function *F);
 155     void printFunctionBody(const Function *F);
 156     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 157     std::string getOpName(Value*);
 158
 159     void printModuleBody();
 160   };
 161 } // end anonymous namespace.
 162
 163 formatted_raw_ostream &CppWriter::nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta) {
 164   Out << '\n';
 165   if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 166     indent_level += delta;
 167   Out.indent(indent_level);
 168   return Out;
 169 }
 170
 171 static inline void sanitize(std::string &str) {
 172   for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 173     if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 174       str[i] = '_';
 175 }
 176
 177 static std::string getTypePrefix(Type *Ty) {
 178   switch (Ty->getTypeID()) {
 179   case Type::VoidTyID:     return "void_";
 180   case Type::IntegerTyID:
 181     return "int" + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) + "_";
 182   case Type::FloatTyID:    return "float_";
 183   case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 184   case Type::LabelTyID:    return "label_";
 185   case Type::FunctionTyID: return "func_";
 186   case Type::StructTyID:   return "struct_";
 187   case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 188   case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 189   case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 190   default:                 return "other_";
 191   }
 192   return "unknown_";
 193 }
 194
 195 void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 196   report_fatal_error(msg);
 197 }
 198
 199 // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 200 // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 201 // result so that we don't lose precision.
 202 void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 203   bool ignored;
 204   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 205   if (CFP->getType() == Type::getFloatTy(CFP->getContext()))
 206     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 207   Out << "ConstantFP::get(mod->getContext(), ";
 208   Out << "APFloat(";
 209 #if HAVE_PRINTF_A
 210   char Buffer[100];
 211   sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 212   if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 213        !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 214        !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 215       APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 216     if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 217       Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 218     else
 219       Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 220     Out << ")";
 221   } else {
 222 #endif
 223     std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 224
 225     while (StrVal[0] == ' ')
 226       StrVal.erase(StrVal.begin());
 227
 228     // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 229     // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 230     if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 231          ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 232           (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 233         (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 234       if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 235         Out <<  StrVal;
 236       else
 237         Out << StrVal << "f";
 238     } else if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 239       Out << "BitsToDouble(0x"
 240           << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 241           << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 242     else
 243       Out << "BitsToFloat(0x"
 244           << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 245                                       bitcastToAPInt().getZExtValue())
 246           << "U) /* " << StrVal << " */";
 247     Out << ")";
 248 #if HAVE_PRINTF_A
 249   }
 250 #endif
 251   Out << ")";
 252 }
 253
 254 void CppWriter::printCallingConv(CallingConv::ID cc){
 255   // Print the calling convention.
 256   switch (cc) {
 257   case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 258   case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 259   case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 260   case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 261   default:                 Out << cc; break;
 262   }
 263 }
 264
 265 void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 266   switch (LT) {
 267   case GlobalValue::InternalLinkage:
 268     Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 269   case GlobalValue::PrivateLinkage:
 270     Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 271   case GlobalValue::LinkerPrivateLinkage:
 272     Out << "GlobalValue::LinkerPrivateLinkage"; break;
 273   case GlobalValue::LinkerPrivateWeakLinkage:
 274     Out << "GlobalValue::LinkerPrivateWeakLinkage"; break;
 275   case GlobalValue::LinkerPrivateWeakDefAutoLinkage:
 276     Out << "GlobalValue::LinkerPrivateWeakDefAutoLinkage"; break;
 277   case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
 278     Out << "GlobalValue::AvailableExternallyLinkage "; break;
 279   case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 280     Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 281   case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 282     Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 283   case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 284     Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 285   case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 286     Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 287   case GlobalValue::AppendingLinkage:
 288     Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 289   case GlobalValue::ExternalLinkage:
 290     Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 291   case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 292     Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 293   case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 294     Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 295   case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 296     Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 297   case GlobalValue::CommonLinkage:
 298     Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 299   }
 300 }
 301
 302 void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 303   switch (VisType) {
 304   default: llvm_unreachable("Unknown GVar visibility");
 305   case GlobalValue::DefaultVisibility:
 306     Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 307     break;
 308   case GlobalValue::HiddenVisibility:
 309     Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 310     break;
 311   case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 312     Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 313     break;
 314   }
 315 }
 316
 317 // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 318 // it if it is not printable or if it is an escape char.
 319 void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 320   for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 321     unsigned char C = Str[i];
 322     if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 323       Out << C;
 324     } else {
 325       Out << "\\x"
 326           << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 327           << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 328     }
 329   }
 330 }
 331
 332 std::string CppWriter::getCppName(Type* Ty) {
 333   // First, handle the primitive types .. easy
 334   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy()) {
 335     switch (Ty->getTypeID()) {
 336     case Type::VoidTyID:   return "Type::getVoidTy(mod->getContext())";
 337     case Type::IntegerTyID: {
 338       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 339       return "IntegerType::get(mod->getContext(), " + utostr(BitWidth) + ")";
 340     }
 341     case Type::X86_FP80TyID: return "Type::getX86_FP80Ty(mod->getContext())";
 342     case Type::FloatTyID:    return "Type::getFloatTy(mod->getContext())";
 343     case Type::DoubleTyID:   return "Type::getDoubleTy(mod->getContext())";
 344     case Type::LabelTyID:    return "Type::getLabelTy(mod->getContext())";
 345     case Type::X86_MMXTyID:  return "Type::getX86_MMXTy(mod->getContext())";
 346     default:
 347       error("Invalid primitive type");
 348       break;
 349     }
 350     // shouldn't be returned, but make it sensible
 351     return "Type::getVoidTy(mod->getContext())";
 352   }
 353
 354   // Now, see if we've seen the type before and return that
 355   TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 356   if (I != TypeNames.end())
 357     return I->second;
 358
 359   // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 360   const char* prefix = 0;
 361   switch (Ty->getTypeID()) {
 362   case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 363   case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 364   case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 365   case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 366   case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 367   default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 368   }
 369
 370   // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 371   std::string name;
 372   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 373     if (STy->hasName())
 374       name = STy->getName();
 375
 376   if (name.empty())
 377     name = utostr(uniqueNum++);
 378
 379   name = std::string(prefix) + name;
 380   sanitize(name);
 381
 382   // Save the name
 383   return TypeNames[Ty] = name;
 384 }
 385
 386 void CppWriter::printCppName(Type* Ty) {
 387   printEscapedString(getCppName(Ty));
 388 }
 389
 390 std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 391   std::string name;
 392   ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 393   if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 394     return  I->second;
 395
 396   if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 397     name = std::string("gvar_") +
 398       getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 399   } else if (isa<Function>(val)) {
 400     name = std::string("func_");
 401   } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 402     name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 403   } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 404     if (is_inline) {
 405       unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 406                                       Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 407       name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 408       NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 409       if (NI != UsedNames.end())
 410         name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 411       UsedNames.insert(name);
 412       return ValueNames[val] = name;
 413     } else {
 414       name = getTypePrefix(val->getType());
 415     }
 416   } else {
 417     name = getTypePrefix(val->getType());
 418   }
 419   if (val->hasName())
 420     name += val->getName();
 421   else
 422     name += utostr(uniqueNum++);
 423   sanitize(name);
 424   NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 425   if (NI != UsedNames.end())
 426     name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 427   UsedNames.insert(name);
 428   return ValueNames[val] = name;
 429 }
 430
 431 void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 432   printEscapedString(getCppName(val));
 433 }
 434
 435 void CppWriter::printAttributes(const AttrListPtr &PAL,
 436                                 const std::string &name) {
 437   Out << "AttrListPtr " << name << "_PAL;";
 438   nl(Out);
 439   if (!PAL.isEmpty()) {
 440     Out << '{'; in(); nl(Out);
 441     Out << "SmallVector<AttributeWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 442     Out << "AttributeWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 443     for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 444       unsigned index = PAL.getSlot(i).Index;
 445       Attributes attrs = PAL.getSlot(i).Attrs;
 446       Out << "PAWI.Index = " << index << "U; PAWI.Attrs = 0 ";
 447 #define HANDLE_ATTR(X)                 \
 448       if (attrs & Attribute::X)      \
 449         Out << " | Attribute::" #X;  \
 450       attrs &= ~Attribute::X;
 451
 452       HANDLE_ATTR(SExt);
 453       HANDLE_ATTR(ZExt);
 454       HANDLE_ATTR(NoReturn);
 455       HANDLE_ATTR(InReg);
 456       HANDLE_ATTR(StructRet);
 457       HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 458       HANDLE_ATTR(NoAlias);
 459       HANDLE_ATTR(ByVal);
 460       HANDLE_ATTR(Nest);
 461       HANDLE_ATTR(ReadNone);
 462       HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 463       HANDLE_ATTR(NoInline);
 464       HANDLE_ATTR(AlwaysInline);
 465       HANDLE_ATTR(OptimizeForSize);
 466       HANDLE_ATTR(StackProtect);
 467       HANDLE_ATTR(StackProtectReq);
 468       HANDLE_ATTR(NoCapture);
 469       HANDLE_ATTR(NoRedZone);
 470       HANDLE_ATTR(NoImplicitFloat);
 471       HANDLE_ATTR(Naked);
 472       HANDLE_ATTR(InlineHint);
 473 #undef HANDLE_ATTR
 474       if (attrs & Attribute::StackAlignment)
 475         Out << " | Attribute::constructStackAlignmentFromInt("
 476             << Attribute::getStackAlignmentFromAttrs(attrs)
 477             << ")";
 478       attrs &= ~Attribute::StackAlignment;
 479       assert(attrs == 0 && "Unhandled attribute!");
 480       Out << ";";
 481       nl(Out);
 482       Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 483       nl(Out);
 484     }
 485     Out << name << "_PAL = AttrListPtr::get(Attrs.begin(), Attrs.end());";
 486     nl(Out);
 487     out(); nl(Out);
 488     Out << '}'; nl(Out);
 489   }
 490 }
 491
 492 void CppWriter::printType(Type* Ty) {
 493   // We don't print definitions for primitive types
 494   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy())
 495     return;
 496
 497   // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 498   if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 499     return;
 500
 501   // Everything below needs the name for the type so get it now.
 502   std::string typeName(getCppName(Ty));
 503
 504   // Print the type definition
 505   switch (Ty->getTypeID()) {
 506   case Type::FunctionTyID:  {
 507     FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 508     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_args;";
 509     nl(Out);
 510     FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 511     FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 512     for (; PI != PE; ++PI) {
 513       Type* argTy = static_cast<Type*>(*PI);
 514       printType(argTy);
 515       std::string argName(getCppName(argTy));
 516       Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 517       Out << ");";
 518       nl(Out);
 519     }
 520     printType(FT->getReturnType());
 521     std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 522     Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 523     in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 524     Out << ",";
 525     nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 526     nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 527     out();
 528     nl(Out);
 529     break;
 530   }
 531   case Type::StructTyID: {
 532     StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 533     if (!ST->isAnonymous()) {
 534       Out << "StructType *" << typeName << " = ";
 535       Out << "StructType::createNamed(mod->getContext(), \"";
 536       printEscapedString(ST->getName());
 537       Out << "\");";
 538       nl(Out);
 539       // Indicate that this type is now defined.
 540       DefinedTypes.insert(Ty);
 541     }
 542
 543     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_fields;";
 544     nl(Out);
 545     StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 546     StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 547     for (; EI != EE; ++EI) {
 548       Type* fieldTy = static_cast<Type*>(*EI);
 549       printType(fieldTy);
 550       std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 551       Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 552       Out << ");";
 553       nl(Out);
 554     }
 555
 556     if (ST->isAnonymous()) {
 557       Out << "StructType *" << typeName << " = ";
 558       Out << "StructType::get(" << "mod->getContext(), ";
 559     } else {
 560       Out << typeName << "->setBody(";
 561     }
 562
 563     Out << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 564         << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 565     nl(Out);
 566     break;
 567   }
 568   case Type::ArrayTyID: {
 569     ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 570     Type* ET = AT->getElementType();
 571     printType(ET);
 572     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 573       std::string elemName(getCppName(ET));
 574       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 575           << elemName
 576           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 577       nl(Out);
 578     }
 579     break;
 580   }
 581   case Type::PointerTyID: {
 582     PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 583     Type* ET = PT->getElementType();
 584     printType(ET);
 585     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 586       std::string elemName(getCppName(ET));
 587       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 588           << elemName
 589           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 590       nl(Out);
 591     }
 592     break;
 593   }
 594   case Type::VectorTyID: {
 595     VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 596     Type* ET = PT->getElementType();
 597     printType(ET);
 598     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 599       std::string elemName(getCppName(ET));
 600       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 601           << elemName
 602           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 603       nl(Out);
 604     }
 605     break;
 606   }
 607   default:
 608     error("Invalid TypeID");
 609   }
 610
 611   // Indicate that this type is now defined.
 612   DefinedTypes.insert(Ty);
 613
 614   // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 615   nl(Out);
 616 }
 617
 618 void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 619   // Add all of the global variables to the value table.
 620   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 621          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 622     if (I->hasInitializer())
 623       printType(I->getInitializer()->getType());
 624     printType(I->getType());
 625   }
 626
 627   // Add all the functions to the table
 628   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 629        FI != FE; ++FI) {
 630     printType(FI->getReturnType());
 631     printType(FI->getFunctionType());
 632     // Add all the function arguments
 633     for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 634            AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 635       printType(AI->getType());
 636     }
 637
 638     // Add all of the basic blocks and instructions
 639     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 640            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 641       printType(BB->getType());
 642       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 643            ++I) {
 644         printType(I->getType());
 645         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 646           printType(I->getOperand(i)->getType());
 647       }
 648     }
 649   }
 650 }
 651
 652
 653 // printConstant - Print out a constant pool entry...
 654 void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 655   // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 656   // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 657   // can just return.
 658   if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 659     return;
 660
 661   std::string constName(getCppName(CV));
 662   std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 663
 664   if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 665     // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 666     return;
 667   }
 668
 669   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 670     std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 671     Out << "ConstantInt* " << constName
 672         << " = ConstantInt::get(mod->getContext(), APInt("
 673         << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth()
 674         << ", StringRef(\"" <<  constValue << "\"), 10));";
 675   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 676     Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 677         << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 678   } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 679     Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 680         << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 681   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 682     Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 683     printCFP(CFP);
 684     Out << ";";
 685   } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 686     if (CA->isString() &&
 687         CA->getType()->getElementType() ==
 688             Type::getInt8Ty(CA->getContext())) {
 689       Out << "Constant* " << constName <<
 690              " = ConstantArray::get(mod->getContext(), \"";
 691       std::string tmp = CA->getAsString();
 692       bool nullTerminate = false;
 693       if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 694         tmp.erase(tmp.length()-1);
 695         nullTerminate = true;
 696       }
 697       printEscapedString(tmp);
 698       // Determine if we want null termination or not.
 699       if (nullTerminate)
 700         Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 701                            // added.
 702       else
 703         Out << "\", false";// No null terminator
 704       Out << ");";
 705     } else {
 706       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 707       nl(Out);
 708       unsigned N = CA->getNumOperands();
 709       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 710         printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 711         Out << constName << "_elems.push_back("
 712             << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 713         nl(Out);
 714       }
 715       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 716           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 717     }
 718   } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 719     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 720     nl(Out);
 721     unsigned N = CS->getNumOperands();
 722     for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 723       printConstant(CS->getOperand(i));
 724       Out << constName << "_fields.push_back("
 725           << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 726       nl(Out);
 727     }
 728     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 729         << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 730   } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 731     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 732     nl(Out);
 733     unsigned N = CP->getNumOperands();
 734     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 735       printConstant(CP->getOperand(i));
 736       Out << constName << "_elems.push_back("
 737           << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 738       nl(Out);
 739     }
 740     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 741         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 742   } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 743     Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 744         << typeName << ");";
 745   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 746     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 747       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 748       nl(Out);
 749       printConstant(CE->getOperand(0));
 750       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 751         printConstant(CE->getOperand(i));
 752         Out << constName << "_indices.push_back("
 753             << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 754         nl(Out);
 755       }
 756       Out << "Constant* " << constName
 757           << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 758           << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 759           << constName << "_indices);";
 760     } else if (CE->isCast()) {
 761       printConstant(CE->getOperand(0));
 762       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 763       switch (CE->getOpcode()) {
 764       default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 765       case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 766       case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 767       case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 768       case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 769       case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 770       case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 771       case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 772       case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 773       case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 774       case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 775       case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 776       case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 777       }
 778       Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 779           << getCppName(CE->getType()) << ");";
 780     } else {
 781       unsigned N = CE->getNumOperands();
 782       for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 783         printConstant(CE->getOperand(i));
 784       }
 785       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 786       switch (CE->getOpcode()) {
 787       case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 788       case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 789       case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 790       case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 791       case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 792       case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 793       case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 794       case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 795       case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 796       case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 797       case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 798       case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 799       case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 800       case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 801       case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 802       case Instruction::ICmp:
 803         Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 804         switch (CE->getPredicate()) {
 805         case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 806         case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 807         case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 808         case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 809         case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 810         case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 811         case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 812         case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 813         case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 814         case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 815         default: error("Invalid ICmp Predicate");
 816         }
 817         break;
 818       case Instruction::FCmp:
 819         Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 820         switch (CE->getPredicate()) {
 821         case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 822         case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 823         case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 824         case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 825         case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 826         case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 827         case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 828         case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 829         case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 830         case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 831         case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 832         case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 833         case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 834         case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 835         case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 836         case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 837         default: error("Invalid FCmp Predicate");
 838         }
 839         break;
 840       case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 841       case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 842       case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 843       case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 844       case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 845       case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 846       case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 847       default:
 848         error("Invalid constant expression");
 849         break;
 850       }
 851       Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 852       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 853         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 854       Out << ");";
 855     }
 856   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV)) {
 857     Out << "Constant* " << constName << " = ";
 858     Out << "BlockAddress::get(" << getOpName(BA->getBasicBlock()) << ");";
 859   } else {
 860     error("Bad Constant");
 861     Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 862   }
 863   nl(Out);
 864 }
 865
 866 void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 867   // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 868   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 869          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 870     if (I->hasInitializer())
 871       printConstant(I->getInitializer());
 872
 873   // Traverse the LLVM functions looking for constants
 874   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 875        FI != FE; ++FI) {
 876     // Add all of the basic blocks and instructions
 877     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 878            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 879       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 880            ++I) {
 881         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 882           if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 883             printConstant(C);
 884           }
 885         }
 886       }
 887     }
 888   }
 889 }
 890
 891 void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 892   nl(Out) << "// Type Definitions";
 893   nl(Out);
 894   printType(GV->getType());
 895   if (GV->hasInitializer()) {
 896     const Constant *Init = GV->getInitializer();
 897     printType(Init->getType());
 898     if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 899       nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 900       printFunctionHead(F);
 901     } else if (const GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 902       nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 903       printVariableHead(gv);
 904
 905       nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 906       printVariableBody(gv);
 907     } else  {
 908       nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 909       printConstant(Init);
 910     }
 911   }
 912 }
 913
 914 void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 915   nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 916   if (is_inline) {
 917     Out << " = mod->getGlobalVariable(mod->getContext(), ";
 918     printEscapedString(GV->getName());
 919     Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 920     nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 921     in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 922   }
 923   Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod, ";
 924   nl(Out) << "/*Type=*/";
 925   printCppName(GV->getType()->getElementType());
 926   Out << ",";
 927   nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
 928   Out << ",";
 929   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
 930   printLinkageType(GV->getLinkage());
 931   Out << ",";
 932   nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
 933   if (GV->hasInitializer()) {
 934     Out << "// has initializer, specified below";
 935   }
 936   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
 937   printEscapedString(GV->getName());
 938   Out << "\");";
 939   nl(Out);
 940
 941   if (GV->hasSection()) {
 942     printCppName(GV);
 943     Out << "->setSection(\"";
 944     printEscapedString(GV->getSection());
 945     Out << "\");";
 946     nl(Out);
 947   }
 948   if (GV->getAlignment()) {
 949     printCppName(GV);
 950     Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
 951     nl(Out);
 952   }
 953   if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
 954     printCppName(GV);
 955     Out << "->setVisibility(";
 956     printVisibilityType(GV->getVisibility());
 957     Out << ");";
 958     nl(Out);
 959   }
 960   if (GV->isThreadLocal()) {
 961     printCppName(GV);
 962     Out << "->setThreadLocal(true);";
 963     nl(Out);
 964   }
 965   if (is_inline) {
 966     out(); Out << "}"; nl(Out);
 967   }
 968 }
 969
 970 void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
 971   if (GV->hasInitializer()) {
 972     printCppName(GV);
 973     Out << "->setInitializer(";
 974     Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
 975     nl(Out);
 976   }
 977 }
 978
 979 std::string CppWriter::getOpName(Value* V) {
 980   if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
 981     return getCppName(V);
 982
 983   // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
 984   // name we already set up for it
 985   ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
 986   if (I != ForwardRefs.end())
 987     return I->second;
 988
 989   // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
 990   std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
 991
 992   // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
 993   // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
 994   // Argument instances later.
 995   Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
 996       << getCppName(V->getType()) << ");";
 997   nl(Out);
 998   ForwardRefs[V] = result;
 999   return result;
1000 }
1001
1002 // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1003 void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1004                                  const std::string& bbname) {
1005   std::string iName(getCppName(I));
1006
1007   // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1008   // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1009   const unsigned Ops(I->getNumOperands());
1010   std::string* opNames = new std::string[Ops];
1011   for (unsigned i = 0; i < Ops; i++)
1012     opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1013
1014   switch (I->getOpcode()) {
1015   default:
1016     error("Invalid instruction");
1017     break;
1018
1019   case Instruction::Ret: {
1020     const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1021     Out << "ReturnInst::Create(mod->getContext(), "
1022         << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1023     break;
1024   }
1025   case Instruction::Br: {
1026     const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1027     Out << "BranchInst::Create(" ;
1028     if (br->getNumOperands() == 3) {
1029       Out << opNames[2] << ", "
1030           << opNames[1] << ", "
1031           << opNames[0] << ", ";
1032
1033     } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1034       Out << opNames[0] << ", ";
1035     } else {
1036       error("Branch with 2 operands?");
1037     }
1038     Out << bbname << ");";
1039     break;
1040   }
1041   case Instruction::Switch: {
1042     const SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(I);
1043     Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1044         << opNames[0] << ", "
1045         << opNames[1] << ", "
1046         << SI->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1047     nl(Out);
1048     for (unsigned i = 2; i != SI->getNumOperands(); i += 2) {
1049       Out << iName << "->addCase("
1050           << opNames[i] << ", "
1051           << opNames[i+1] << ");";
1052       nl(Out);
1053     }
1054     break;
1055   }
1056   case Instruction::IndirectBr: {
1057     const IndirectBrInst *IBI = cast<IndirectBrInst>(I);
1058     Out << "IndirectBrInst *" << iName << " = IndirectBrInst::Create("
1059         << opNames[0] << ", " << IBI->getNumDestinations() << ");";
1060     nl(Out);
1061     for (unsigned i = 1; i != IBI->getNumOperands(); ++i) {
1062       Out << iName << "->addDestination(" << opNames[i] << ");";
1063       nl(Out);
1064     }
1065     break;
1066   }
1067   case Instruction::Invoke: {
1068     const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1069     Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1070     nl(Out);
1071     for (unsigned i = 0; i < inv->getNumArgOperands(); ++i) {
1072       Out << iName << "_params.push_back("
1073           << getOpName(inv->getArgOperand(i)) << ");";
1074       nl(Out);
1075     }
1076     // FIXME: This shouldn't use magic numbers -3, -2, and -1.
1077     Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1078         << getOpName(inv->getCalledFunction()) << ", "
1079         << getOpName(inv->getNormalDest()) << ", "
1080         << getOpName(inv->getUnwindDest()) << ", "
1081         << iName << "_params.begin(), "
1082         << iName << "_params.end(), \"";
1083     printEscapedString(inv->getName());
1084     Out << "\", " << bbname << ");";
1085     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1086     printCallingConv(inv->getCallingConv());
1087     Out << ");";
1088     printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1089     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1090     nl(Out);
1091     break;
1092   }
1093   case Instruction::Unwind: {
1094     Out << "new UnwindInst("
1095         << bbname << ");";
1096     break;
1097   }
1098   case Instruction::Unreachable: {
1099     Out << "new UnreachableInst("
1100         << "mod->getContext(), "
1101         << bbname << ");";
1102     break;
1103   }
1104   case Instruction::Add:
1105   case Instruction::FAdd:
1106   case Instruction::Sub:
1107   case Instruction::FSub:
1108   case Instruction::Mul:
1109   case Instruction::FMul:
1110   case Instruction::UDiv:
1111   case Instruction::SDiv:
1112   case Instruction::FDiv:
1113   case Instruction::URem:
1114   case Instruction::SRem:
1115   case Instruction::FRem:
1116   case Instruction::And:
1117   case Instruction::Or:
1118   case Instruction::Xor:
1119   case Instruction::Shl:
1120   case Instruction::LShr:
1121   case Instruction::AShr:{
1122     Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1123     switch (I->getOpcode()) {
1124     case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1125     case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1126     case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1127     case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1128     case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1129     case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1130     case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1131     case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1132     case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1133     case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1134     case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1135     case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1136     case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1137     case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1138     case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1139     case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1140     case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1141     case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1142     default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1143     }
1144     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1145     printEscapedString(I->getName());
1146     Out << "\", " << bbname << ");";
1147     break;
1148   }
1149   case Instruction::FCmp: {
1150     Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(*" << bbname << ", ";
1151     switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1152     case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1153     case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1154     case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1155     case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1156     case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1157     case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1158     case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1159     case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1160     case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1161     case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1162     case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1163     case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1164     case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1165     case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1166     case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1167     case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1168     default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1169     }
1170     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1171     printEscapedString(I->getName());
1172     Out << "\");";
1173     break;
1174   }
1175   case Instruction::ICmp: {
1176     Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(*" << bbname << ", ";
1177     switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1178     case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1179     case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1180     case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1181     case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1182     case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1183     case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1184     case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1185     case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1186     case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1187     case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1188     default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1189     }
1190     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1191     printEscapedString(I->getName());
1192     Out << "\");";
1193     break;
1194   }
1195   case Instruction::Alloca: {
1196     const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1197     Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1198         << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1199     if (allocaI->isArrayAllocation())
1200       Out << opNames[0] << ", ";
1201     Out << "\"";
1202     printEscapedString(allocaI->getName());
1203     Out << "\", " << bbname << ");";
1204     if (allocaI->getAlignment())
1205       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1206           << allocaI->getAlignment() << ");";
1207     break;
1208   }
1209   case Instruction::Load: {
1210     const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1211     Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1212         << opNames[0] << ", \"";
1213     printEscapedString(load->getName());
1214     Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1215         << ", " << bbname << ");";
1216     break;
1217   }
1218   case Instruction::Store: {
1219     const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1220     Out << " new StoreInst("
1221         << opNames[0] << ", "
1222         << opNames[1] << ", "
1223         << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1224         << ", " << bbname << ");";
1225     break;
1226   }
1227   case Instruction::GetElementPtr: {
1228     const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1229     if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1230       Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1231           << opNames[0];
1232       if (gep->getNumOperands() == 2)
1233         Out << ", " << opNames[1];
1234     } else {
1235       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1236       nl(Out);
1237       for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1238         Out << iName << "_indices.push_back("
1239             << opNames[i] << ");";
1240         nl(Out);
1241       }
1242       Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1243           << opNames[0] << ", " << iName << "_indices";
1244     }
1245     Out << ", \"";
1246     printEscapedString(gep->getName());
1247     Out << "\", " << bbname << ");";
1248     break;
1249   }
1250   case Instruction::PHI: {
1251     const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1252
1253     Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1254         << getCppName(phi->getType()) << ", "
1255         << phi->getNumIncomingValues() << ", \"";
1256     printEscapedString(phi->getName());
1257     Out << "\", " << bbname << ");";
1258     nl(Out);
1259     for (unsigned i = 0; i < phi->getNumIncomingValues(); ++i) {
1260       Out << iName << "->addIncoming("
1261           << opNames[PHINode::getOperandNumForIncomingValue(i)] << ", "
1262           << getOpName(phi->getIncomingBlock(i)) << ");";
1263       nl(Out);
1264     }
1265     break;
1266   }
1267   case Instruction::Trunc:
1268   case Instruction::ZExt:
1269   case Instruction::SExt:
1270   case Instruction::FPTrunc:
1271   case Instruction::FPExt:
1272   case Instruction::FPToUI:
1273   case Instruction::FPToSI:
1274   case Instruction::UIToFP:
1275   case Instruction::SIToFP:
1276   case Instruction::PtrToInt:
1277   case Instruction::IntToPtr:
1278   case Instruction::BitCast: {
1279     const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1280     Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1281     switch (I->getOpcode()) {
1282     case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1283     case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1284     case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1285     case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1286     case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1287     case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1288     case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1289     case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1290     case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1291     case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1292     case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1293     case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1294     default: assert(!"Unreachable"); break;
1295     }
1296     Out << "(" << opNames[0] << ", "
1297         << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1298     printEscapedString(cst->getName());
1299     Out << "\", " << bbname << ");";
1300     break;
1301   }
1302   case Instruction::Call: {
1303     const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1304     if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1305       Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1306           << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1307           << ila->getAsmString() << "\", \""
1308           << ila->getConstraintString() << "\","
1309           << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1310       nl(Out);
1311     }
1312     if (call->getNumArgOperands() > 1) {
1313       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1314       nl(Out);
1315       for (unsigned i = 0; i < call->getNumArgOperands(); ++i) {
1316         Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1317         nl(Out);
1318       }
1319       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1320           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", "
1321           << iName << "_params, \"";
1322     } else if (call->getNumArgOperands() == 1) {
1323       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1324           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", " << opNames[0] << ", \"";
1325     } else {
1326       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1327           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", \"";
1328     }
1329     printEscapedString(call->getName());
1330     Out << "\", " << bbname << ");";
1331     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1332     printCallingConv(call->getCallingConv());
1333     Out << ");";
1334     nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1335         << (call->isTailCall() ? "true" : "false");
1336     Out << ");";
1337     nl(Out);
1338     printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1339     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1340     nl(Out);
1341     break;
1342   }
1343   case Instruction::Select: {
1344     const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1345     Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1346     Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1347     printEscapedString(sel->getName());
1348     Out << "\", " << bbname << ");";
1349     break;
1350   }
1351   case Instruction::UserOp1:
1352     /// FALL THROUGH
1353   case Instruction::UserOp2: {
1354     /// FIXME: What should be done here?
1355     break;
1356   }
1357   case Instruction::VAArg: {
1358     const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1359     Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1360         << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1361     printEscapedString(va->getName());
1362     Out << "\", " << bbname << ");";
1363     break;
1364   }
1365   case Instruction::ExtractElement: {
1366     const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1367     Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1368         << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1369         << ", " << opNames[1] << ", \"";
1370     printEscapedString(eei->getName());
1371     Out << "\", " << bbname << ");";
1372     break;
1373   }
1374   case Instruction::InsertElement: {
1375     const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1376     Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1377         << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1378         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1379     printEscapedString(iei->getName());
1380     Out << "\", " << bbname << ");";
1381     break;
1382   }
1383   case Instruction::ShuffleVector: {
1384     const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1385     Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1386         << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1387         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1388     printEscapedString(svi->getName());
1389     Out << "\", " << bbname << ");";
1390     break;
1391   }
1392   case Instruction::ExtractValue: {
1393     const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1394     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1395     nl(Out);
1396     for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1397       Out << iName << "_indices.push_back("
1398           << evi->idx_begin()[i] << ");";
1399       nl(Out);
1400     }
1401     Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1402         << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1403         << ", "
1404         << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1405     printEscapedString(evi->getName());
1406     Out << "\", " << bbname << ");";
1407     break;
1408   }
1409   case Instruction::InsertValue: {
1410     const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1411     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1412     nl(Out);
1413     for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1414       Out << iName << "_indices.push_back("
1415           << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1416       nl(Out);
1417     }
1418     Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1419         << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1420         << ", " << opNames[1] << ", "
1421         << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1422     printEscapedString(ivi->getName());
1423     Out << "\", " << bbname << ");";
1424     break;
1425   }
1426   }
1427   DefinedValues.insert(I);
1428   nl(Out);
1429   delete [] opNames;
1430 }
1431
1432 // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1433 void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1434   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1435   if (!is_inline) {
1436     // Print the function's return type
1437     printType(F->getReturnType());
1438
1439     // Print the function's function type
1440     printType(F->getFunctionType());
1441
1442     // Print the types of each of the function's arguments
1443     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1444          AI != AE; ++AI) {
1445       printType(AI->getType());
1446     }
1447   }
1448
1449   // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1450   // make a note of any global values or constants that are referenced
1451   SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1452   SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1453   for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1454        BB != BE; ++BB){
1455     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1456          I != E; ++I) {
1457       // Print the type of the instruction itself
1458       printType(I->getType());
1459
1460       // Print the type of each of the instruction's operands
1461       for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1462         Value* operand = I->getOperand(i);
1463         printType(operand->getType());
1464
1465         // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1466         if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1467           gvs.insert(GV);
1468           if (GenerationType != GenFunction)
1469             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1470               if (GVar->hasInitializer())
1471                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1472         } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand)) {
1473           consts.insert(C);
1474           for (unsigned j = 0; j < C->getNumOperands(); ++j) {
1475             // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1476             Value* operand = C->getOperand(j);
1477             printType(operand->getType());
1478             if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1479               gvs.insert(GV);
1480               if (GenerationType != GenFunction)
1481                 if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1482                   if (GVar->hasInitializer())
1483                     consts.insert(GVar->getInitializer());
1484             }
1485           }
1486         }
1487       }
1488     }
1489   }
1490
1491   // Print the function declarations for any functions encountered
1492   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1493   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1494        I != E; ++I) {
1495     if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1496       if (!is_inline || Fun != F)
1497         printFunctionHead(Fun);
1498     }
1499   }
1500
1501   // Print the global variable declarations for any variables encountered
1502   nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1503   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1504        I != E; ++I) {
1505     if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1506       printVariableHead(F);
1507   }
1508
1509   // Print the constants found
1510   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1511   for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1512          E = consts.end(); I != E; ++I) {
1513     printConstant(*I);
1514   }
1515
1516   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1517   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1518   // initializers.
1519   if (GenerationType != GenFunction) {
1520     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1521     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1522          I != E; ++I) {
1523       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1524         printVariableBody(GV);
1525     }
1526   }
1527 }
1528
1529 void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1530   nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1531   if (is_inline) {
1532     Out << " = mod->getFunction(\"";
1533     printEscapedString(F->getName());
1534     Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1535     nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1536     nl(Out) << getCppName(F);
1537   }
1538   Out<< " = Function::Create(";
1539   nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1540   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1541   printLinkageType(F->getLinkage());
1542   Out << ",";
1543   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1544   printEscapedString(F->getName());
1545   Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1546   nl(Out,-1);
1547   printCppName(F);
1548   Out << "->setCallingConv(";
1549   printCallingConv(F->getCallingConv());
1550   Out << ");";
1551   nl(Out);
1552   if (F->hasSection()) {
1553     printCppName(F);
1554     Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1555     nl(Out);
1556   }
1557   if (F->getAlignment()) {
1558     printCppName(F);
1559     Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1560     nl(Out);
1561   }
1562   if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1563     printCppName(F);
1564     Out << "->setVisibility(";
1565     printVisibilityType(F->getVisibility());
1566     Out << ");";
1567     nl(Out);
1568   }
1569   if (F->hasGC()) {
1570     printCppName(F);
1571     Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1572     nl(Out);
1573   }
1574   if (is_inline) {
1575     Out << "}";
1576     nl(Out);
1577   }
1578   printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1579   printCppName(F);
1580   Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1581   nl(Out);
1582 }
1583
1584 void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1585   if (F->isDeclaration())
1586     return; // external functions have no bodies.
1587
1588   // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1589   // cross-function forward refs
1590   ForwardRefs.clear();
1591   DefinedValues.clear();
1592
1593   // Create all the argument values
1594   if (!is_inline) {
1595     if (!F->arg_empty()) {
1596       Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1597           << "->arg_begin();";
1598       nl(Out);
1599     }
1600     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1601          AI != AE; ++AI) {
1602       Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1603       nl(Out);
1604       if (AI->hasName()) {
1605         Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1606         nl(Out);
1607       }
1608     }
1609   }
1610
1611   // Create all the basic blocks
1612   nl(Out);
1613   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1614        BI != BE; ++BI) {
1615     std::string bbname(getCppName(BI));
1616     Out << "BasicBlock* " << bbname <<
1617            " = BasicBlock::Create(mod->getContext(), \"";
1618     if (BI->hasName())
1619       printEscapedString(BI->getName());
1620     Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1621     nl(Out);
1622   }
1623
1624   // Output all of its basic blocks... for the function
1625   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1626        BI != BE; ++BI) {
1627     std::string bbname(getCppName(BI));
1628     nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1629     nl(Out);
1630
1631     // Output all of the instructions in the basic block...
1632     for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1633          I != E; ++I) {
1634       printInstruction(I,bbname);
1635     }
1636   }
1637
1638   // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1639   // are generated.
1640   if (!ForwardRefs.empty()) {
1641     nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1642     nl(Out);
1643   }
1644
1645   while (!ForwardRefs.empty()) {
1646     ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1647     Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1648         << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1649     nl(Out);
1650     ForwardRefs.erase(I);
1651   }
1652 }
1653
1654 void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1655                             const std::string& func) {
1656   const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1657   if (!F) {
1658     error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1659     return;
1660   }
1661   if (F->isDeclaration()) {
1662     error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1663     return;
1664   }
1665   nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1666           << getCppName(F);
1667   unsigned arg_count = 1;
1668   for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1669        AI != AE; ++AI) {
1670     Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1671   }
1672   Out << ") {";
1673   nl(Out);
1674   is_inline = true;
1675   printFunctionUses(F);
1676   printFunctionBody(F);
1677   is_inline = false;
1678   Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1679   nl(Out) << "}";
1680   nl(Out);
1681 }
1682
1683 void CppWriter::printModuleBody() {
1684   // Print out all the type definitions
1685   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1686   printTypes(TheModule);
1687
1688   // Functions can call each other and global variables can reference them so
1689   // define all the functions first before emitting their function bodies.
1690   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1691   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1692        I != E; ++I)
1693     printFunctionHead(I);
1694
1695   // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1696   // after the constants are printed so just print a header for each global
1697   nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1698   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1699          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1700     printVariableHead(I);
1701   }
1702
1703   // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1704   // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1705   // so we can proceed to generate the constants.
1706   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1707   printConstants(TheModule);
1708
1709   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1710   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1711   // initializers.
1712   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1713   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1714          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1715     printVariableBody(I);
1716   }
1717
1718   // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1719   nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1720   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1721        I != E; ++I) {
1722     if (!I->isDeclaration()) {
1723       nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1724               << ")";
1725       nl(Out) << "{";
1726       nl(Out,1);
1727       printFunctionBody(I);
1728       nl(Out,-1) << "}";
1729       nl(Out);
1730     }
1731   }
1732 }
1733
1734 void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1735                              const std::string& mName) {
1736   Out << "#include <llvm/LLVMContext.h>\n";
1737   Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1738   Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1739   Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1740   Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1741   Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1742   Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1743   Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1744   Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1745   Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1746   Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1747   Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1748   Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1749   Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1750   Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1751   Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1752   Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1753   Out << "#include <algorithm>\n";
1754   Out << "using namespace llvm;\n\n";
1755   Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1756   Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1757   Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1758   Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1759   Out << "  PassManager PM;\n";
1760   Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1761   Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1762   Out << "  return 0;\n";
1763   Out << "}\n\n";
1764   printModule(fname,mName);
1765 }
1766
1767 void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1768                             const std::string& mName) {
1769   nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1770   nl(Out,1) << "// Module Construction";
1771   nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1772   printEscapedString(mName);
1773   Out << "\", getGlobalContext());";
1774   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1775     nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1776   }
1777   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1778     nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1779             << "\");";
1780   }
1781
1782   if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1783     nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1784     printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1785     Out << "\");";
1786   }
1787   nl(Out);
1788
1789   // Loop over the dependent libraries and emit them.
1790   Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1791   Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1792   while (LI != LE) {
1793     Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1794     nl(Out);
1795     ++LI;
1796   }
1797   printModuleBody();
1798   nl(Out) << "return mod;";
1799   nl(Out,-1) << "}";
1800   nl(Out);
1801 }
1802
1803 void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1804                               const std::string& mName) {
1805   Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1806   Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"";
1807   printEscapedString(mName);
1808   Out << "\");\n";
1809   printModuleBody();
1810   Out << "\nreturn mod;\n";
1811   Out << "\n}\n";
1812 }
1813
1814 void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1815                               const std::string& funcName) {
1816   const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1817   if (!F) {
1818     error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1819     return;
1820   }
1821   Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1822   printFunctionUses(F);
1823   printFunctionHead(F);
1824   printFunctionBody(F);
1825   Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1826   Out << "}\n";
1827 }
1828
1829 void CppWriter::printFunctions() {
1830   const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1831   Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1832   Module::const_iterator IE = funcs.end();
1833
1834   for (; I != IE; ++I) {
1835     const Function &func = *I;
1836     if (!func.isDeclaration()) {
1837       std::string name("define_");
1838       name += func.getName();
1839       printFunction(name, func.getName());
1840     }
1841   }
1842 }
1843
1844 void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1845                               const std::string& varName) {
1846   const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1847
1848   if (!GV) {
1849     error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1850     return;
1851   }
1852   Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1853   printVariableUses(GV);
1854   printVariableHead(GV);
1855   printVariableBody(GV);
1856   Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1857   Out << "}\n";
1858 }
1859
1860 void CppWriter::printType(const std::string &fname,
1861                           const std::string &typeName) {
1862   Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1863   if (!Ty) {
1864     error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1865     return;
1866   }
1867   Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1868   printType(Ty);
1869   Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1870   Out << "}\n";
1871 }
1872
1873 bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
1874   TheModule = &M;
1875
1876   // Emit a header
1877   Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1878
1879   // Get the name of the function we're supposed to generate
1880   std::string fname = FuncName.getValue();
1881
1882   // Get the name of the thing we are to generate
1883   std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1884   if (GenerationType == GenModule ||
1885       GenerationType == GenContents ||
1886       GenerationType == GenProgram ||
1887       GenerationType == GenFunctions) {
1888     if (tgtname == "!bad!") {
1889       if (M.getModuleIdentifier() == "-")
1890         tgtname = "<stdin>";
1891       else
1892         tgtname = M.getModuleIdentifier();
1893     }
1894   } else if (tgtname == "!bad!")
1895     error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1896
1897   switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1898    case GenProgram:
1899     if (fname.empty())
1900       fname = "makeLLVMModule";
1901     printProgram(fname,tgtname);
1902     break;
1903    case GenModule:
1904     if (fname.empty())
1905       fname = "makeLLVMModule";
1906     printModule(fname,tgtname);
1907     break;
1908    case GenContents:
1909     if (fname.empty())
1910       fname = "makeLLVMModuleContents";
1911     printContents(fname,tgtname);
1912     break;
1913    case GenFunction:
1914     if (fname.empty())
1915       fname = "makeLLVMFunction";
1916     printFunction(fname,tgtname);
1917     break;
1918    case GenFunctions:
1919     printFunctions();
1920     break;
1921    case GenInline:
1922     if (fname.empty())
1923       fname = "makeLLVMInline";
1924     printInline(fname,tgtname);
1925     break;
1926    case GenVariable:
1927     if (fname.empty())
1928       fname = "makeLLVMVariable";
1929     printVariable(fname,tgtname);
1930     break;
1931    case GenType:
1932     if (fname.empty())
1933       fname = "makeLLVMType";
1934     printType(fname,tgtname);
1935     break;
1936    default:
1937     error("Invalid generation option");
1938   }
1939
1940   return false;
1941 }
1942
1943 char CppWriter::ID = 0;
1944
1945 //===----------------------------------------------------------------------===//
1946 //                       External Interface declaration
1947 //===----------------------------------------------------------------------===//
1948
1949 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
1950                                            formatted_raw_ostream &o,
1951                                            CodeGenFileType FileType,
1952                                            CodeGenOpt::Level OptLevel,
1953                                            bool DisableVerify) {
1954   if (FileType != TargetMachine::CGFT_AssemblyFile) return true;
1955   PM.add(new CppWriter(o));
1956   return false;
1957 }