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/TypeSymbolTable.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  27 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  28 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  29 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  30 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  31 #include "llvm/Config/config.h"
  32 #include <algorithm>
  33 #include <iostream>
  34 #include <set>
  35
  36 using namespace llvm;
  37
  38 static cl::opt<std::string>
  39 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  40          cl::value_desc("function name"));
  41
  42 enum WhatToGenerate {
  43   GenProgram,
  44   GenModule,
  45   GenContents,
  46   GenFunction,
  47   GenFunctions,
  48   GenInline,
  49   GenVariable,
  50   GenType
  51 };
  52
  53 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  54   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  55   cl::init(GenProgram),
  56   cl::values(
  57     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  58     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  59     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  60     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  61     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  62     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  63     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  64     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  65     clEnumValEnd
  66   )
  67 );
  68
  69 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  70   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  71   cl::init("!bad!"));
  72
  73 namespace {
  74   // Register the target.
  75   RegisterTarget<CPPTargetMachine> X("cpp", "  C++ backend");
  76
  77   typedef std::vector<const Type*> TypeList;
  78   typedef std::map<const Type*,std::string> TypeMap;
  79   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  80   typedef std::set<std::string> NameSet;
  81   typedef std::set<const Type*> TypeSet;
  82   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  83   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  84
  85   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  86   /// module to a C++ translation unit.
  87   class CppWriter : public ModulePass {
  88     const char* progname;
  89     std::ostream &Out;
  90     const Module *TheModule;
  91     uint64_t uniqueNum;
  92     TypeMap TypeNames;
  93     ValueMap ValueNames;
  94     TypeMap UnresolvedTypes;
  95     TypeList TypeStack;
  96     NameSet UsedNames;
  97     TypeSet DefinedTypes;
  98     ValueSet DefinedValues;
  99     ForwardRefMap ForwardRefs;
 100     bool is_inline;
 101
 102   public:
 103     static char ID;
 104     explicit CppWriter(std::ostream &o) : ModulePass((intptr_t)&ID), Out(o) {}
 105
 106     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 107
 108     bool runOnModule(Module &M);
 109
 110     bool doInitialization(Module &M) {
 111       uniqueNum = 0;
 112       is_inline = false;
 113
 114       TypeNames.clear();
 115       ValueNames.clear();
 116       UnresolvedTypes.clear();
 117       TypeStack.clear();
 118       UsedNames.clear();
 119       DefinedTypes.clear();
 120       DefinedValues.clear();
 121       ForwardRefs.clear();
 122
 123       return false;
 124     }
 125
 126     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 127     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 128     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 129     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 130     void printFunctions();
 131     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 132     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 133     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 134
 135     void error(const std::string& msg);
 136
 137   private:
 138     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 139     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 140     void printCallingConv(unsigned cc);
 141     void printEscapedString(const std::string& str);
 142     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 143
 144     std::string getCppName(const Type* val);
 145     inline void printCppName(const Type* val);
 146
 147     std::string getCppName(const Value* val);
 148     inline void printCppName(const Value* val);
 149
 150     void printParamAttrs(const PAListPtr &PAL, const std::string &name);
 151     bool printTypeInternal(const Type* Ty);
 152     inline void printType(const Type* Ty);
 153     void printTypes(const Module* M);
 154
 155     void printConstant(const Constant *CPV);
 156     void printConstants(const Module* M);
 157
 158     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 159     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 160     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 161
 162     void printFunctionUses(const Function *F);
 163     void printFunctionHead(const Function *F);
 164     void printFunctionBody(const Function *F);
 165     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 166     std::string getOpName(Value*);
 167
 168     void printModuleBody();
 169   };
 170
 171   static unsigned indent_level = 0;
 172   inline std::ostream& nl(std::ostream& Out, int delta = 0) {
 173     Out << "\n";
 174     if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 175       indent_level += delta;
 176     for (unsigned i = 0; i < indent_level; ++i)
 177       Out << "  ";
 178     return Out;
 179   }
 180
 181   inline void in() { indent_level++; }
 182   inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 183
 184   inline void
 185   sanitize(std::string& str) {
 186     for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 187       if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 188         str[i] = '_';
 189   }
 190
 191   inline std::string
 192   getTypePrefix(const Type* Ty ) {
 193     switch (Ty->getTypeID()) {
 194     case Type::VoidTyID:     return "void_";
 195     case Type::IntegerTyID:
 196       return std::string("int") + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) +
 197         "_";
 198     case Type::FloatTyID:    return "float_";
 199     case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 200     case Type::LabelTyID:    return "label_";
 201     case Type::FunctionTyID: return "func_";
 202     case Type::StructTyID:   return "struct_";
 203     case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 204     case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 205     case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 206     case Type::OpaqueTyID:   return "opaque_";
 207     default:                 return "other_";
 208     }
 209     return "unknown_";
 210   }
 211
 212   // Looks up the type in the symbol table and returns a pointer to its name or
 213   // a null pointer if it wasn't found. Note that this isn't the same as the
 214   // Mode::getTypeName function which will return an empty string, not a null
 215   // pointer if the name is not found.
 216   inline const std::string*
 217   findTypeName(const TypeSymbolTable& ST, const Type* Ty) {
 218     TypeSymbolTable::const_iterator TI = ST.begin();
 219     TypeSymbolTable::const_iterator TE = ST.end();
 220     for (;TI != TE; ++TI)
 221       if (TI->second == Ty)
 222         return &(TI->first);
 223     return 0;
 224   }
 225
 226   void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 227     std::cerr << progname << ": " << msg << "\n";
 228     exit(2);
 229   }
 230
 231   // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 232   // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 233   // result so that we don't lose precision.
 234   void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 235     APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 236     if (CFP->getType() == Type::FloatTy)
 237       APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 238     Out << "ConstantFP::get(";
 239     if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 240       Out << "Type::DoubleTy, ";
 241     else
 242       Out << "Type::FloatTy, ";
 243     Out << "APFloat(";
 244 #if HAVE_PRINTF_A
 245     char Buffer[100];
 246     sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 247     if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 248          !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 249          !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 250         APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 251       if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 252         Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 253       else
 254         Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 255       Out << ")";
 256     } else {
 257 #endif
 258       std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 259
 260       while (StrVal[0] == ' ')
 261         StrVal.erase(StrVal.begin());
 262
 263       // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 264       // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 265       if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 266            ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 267             (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 268           (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 269         if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 270           Out <<  StrVal;
 271         else
 272           Out << StrVal << "f";
 273       } else if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 274         Out << "BitsToDouble(0x" << std::hex
 275             << CFP->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue()
 276             << std::dec << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 277       else
 278         Out << "BitsToFloat(0x" << std::hex
 279             << (uint32_t)CFP->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue()
 280             << std::dec << "U) /* " << StrVal << " */";
 281       Out << ")";
 282 #if HAVE_PRINTF_A
 283     }
 284 #endif
 285     Out << ")";
 286   }
 287
 288   void CppWriter::printCallingConv(unsigned cc){
 289     // Print the calling convention.
 290     switch (cc) {
 291     case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 292     case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 293     case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 294     case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 295     default:                 Out << cc; break;
 296     }
 297   }
 298
 299   void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 300     switch (LT) {
 301     case GlobalValue::InternalLinkage:
 302       Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 303     case GlobalValue::LinkOnceLinkage:
 304       Out << "GlobalValue::LinkOnceLinkage "; break;
 305     case GlobalValue::WeakLinkage:
 306       Out << "GlobalValue::WeakLinkage"; break;
 307     case GlobalValue::AppendingLinkage:
 308       Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 309     case GlobalValue::ExternalLinkage:
 310       Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 311     case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 312       Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 313     case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 314       Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 315     case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 316       Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 317     case GlobalValue::GhostLinkage:
 318       Out << "GlobalValue::GhostLinkage"; break;
 319     }
 320   }
 321
 322   void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 323     switch (VisType) {
 324     default: assert(0 && "Unknown GVar visibility");
 325     case GlobalValue::DefaultVisibility:
 326       Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 327       break;
 328     case GlobalValue::HiddenVisibility:
 329       Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 330       break;
 331     case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 332       Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 333       break;
 334     }
 335   }
 336
 337   // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 338   // it if it is not printable or if it is an escape char.
 339   void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 340     for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 341       unsigned char C = Str[i];
 342       if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 343         Out << C;
 344       } else {
 345         Out << "\\x"
 346             << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 347             << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 348       }
 349     }
 350   }
 351
 352   std::string CppWriter::getCppName(const Type* Ty) {
 353     // First, handle the primitive types .. easy
 354     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 355       switch (Ty->getTypeID()) {
 356       case Type::VoidTyID:   return "Type::VoidTy";
 357       case Type::IntegerTyID: {
 358         unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 359         return "IntegerType::get(" + utostr(BitWidth) + ")";
 360       }
 361       case Type::FloatTyID:  return "Type::FloatTy";
 362       case Type::DoubleTyID: return "Type::DoubleTy";
 363       case Type::LabelTyID:  return "Type::LabelTy";
 364       default:
 365         error("Invalid primitive type");
 366         break;
 367       }
 368       return "Type::VoidTy"; // shouldn't be returned, but make it sensible
 369     }
 370
 371     // Now, see if we've seen the type before and return that
 372     TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 373     if (I != TypeNames.end())
 374       return I->second;
 375
 376     // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 377     const char* prefix = 0;
 378     switch (Ty->getTypeID()) {
 379     case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 380     case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 381     case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 382     case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 383     case Type::OpaqueTyID:      prefix = "OpaqueTy_"; break;
 384     case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 385     default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 386     }
 387
 388     // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 389     const std::string* tName = findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(), Ty);
 390     std::string name;
 391     if (tName)
 392       name = std::string(prefix) + *tName;
 393     else
 394       name = std::string(prefix) + utostr(uniqueNum++);
 395     sanitize(name);
 396
 397     // Save the name
 398     return TypeNames[Ty] = name;
 399   }
 400
 401   void CppWriter::printCppName(const Type* Ty) {
 402     printEscapedString(getCppName(Ty));
 403   }
 404
 405   std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 406     std::string name;
 407     ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 408     if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 409       return  I->second;
 410
 411     if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 412       name = std::string("gvar_") +
 413         getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 414     } else if (isa<Function>(val)) {
 415       name = std::string("func_");
 416     } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 417       name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 418     } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 419       if (is_inline) {
 420         unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 421                                         Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 422         name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 423         NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 424         if (NI != UsedNames.end())
 425           name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 426         UsedNames.insert(name);
 427         return ValueNames[val] = name;
 428       } else {
 429         name = getTypePrefix(val->getType());
 430       }
 431     } else {
 432       name = getTypePrefix(val->getType());
 433     }
 434     name += (val->hasName() ? val->getName() : utostr(uniqueNum++));
 435     sanitize(name);
 436     NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 437     if (NI != UsedNames.end())
 438       name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 439     UsedNames.insert(name);
 440     return ValueNames[val] = name;
 441   }
 442
 443   void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 444     printEscapedString(getCppName(val));
 445   }
 446
 447   void CppWriter::printParamAttrs(const PAListPtr &PAL,
 448                                   const std::string &name) {
 449     Out << "PAListPtr " << name << "_PAL = 0;";
 450     nl(Out);
 451     if (!PAL.isEmpty()) {
 452       Out << '{'; in(); nl(Out);
 453       Out << "SmallVector<ParamAttrsWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 454       Out << "ParamAttrsWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 455       for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 456         uint16_t index = PAL.getSlot(i).Index;
 457         ParameterAttributes attrs = PAL.getSlot(i).Attrs;
 458         Out << "PAWI.index = " << index << "; PAWI.attrs = 0 ";
 459         if (attrs & ParamAttr::SExt)
 460           Out << " | ParamAttr::SExt";
 461         if (attrs & ParamAttr::ZExt)
 462           Out << " | ParamAttr::ZExt";
 463         if (attrs & ParamAttr::StructRet)
 464           Out << " | ParamAttr::StructRet";
 465         if (attrs & ParamAttr::InReg)
 466           Out << " | ParamAttr::InReg";
 467         if (attrs & ParamAttr::NoReturn)
 468           Out << " | ParamAttr::NoReturn";
 469         if (attrs & ParamAttr::NoUnwind)
 470           Out << " | ParamAttr::NoUnwind";
 471         if (attrs & ParamAttr::ByVal)
 472           Out << " | ParamAttr::ByVal";
 473         if (attrs & ParamAttr::NoAlias)
 474           Out << " | ParamAttr::NoAlias";
 475         if (attrs & ParamAttr::Nest)
 476           Out << " | ParamAttr::Nest";
 477         if (attrs & ParamAttr::ReadNone)
 478           Out << " | ParamAttr::ReadNone";
 479         if (attrs & ParamAttr::ReadOnly)
 480           Out << " | ParamAttr::ReadOnly";
 481         Out << ";";
 482         nl(Out);
 483         Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 484         nl(Out);
 485       }
 486       Out << name << "_PAL = PAListPtr::get(Attrs.begin(), Attrs.end());";
 487       nl(Out);
 488       out(); nl(Out);
 489       Out << '}'; nl(Out);
 490     }
 491   }
 492
 493   bool CppWriter::printTypeInternal(const Type* Ty) {
 494     // We don't print definitions for primitive types
 495     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger())
 496       return false;
 497
 498     // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 499     if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 500       return false;
 501
 502     // Everything below needs the name for the type so get it now.
 503     std::string typeName(getCppName(Ty));
 504
 505     // Search the type stack for recursion. If we find it, then generate this
 506     // as an OpaqueType, but make sure not to do this multiple times because
 507     // the type could appear in multiple places on the stack. Once the opaque
 508     // definition is issued, it must not be re-issued. Consequently we have to
 509     // check the UnresolvedTypes list as well.
 510     TypeList::const_iterator TI = std::find(TypeStack.begin(), TypeStack.end(),
 511                                             Ty);
 512     if (TI != TypeStack.end()) {
 513       TypeMap::const_iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 514       if (I == UnresolvedTypes.end()) {
 515         Out << "PATypeHolder " << typeName << "_fwd = OpaqueType::get();";
 516         nl(Out);
 517         UnresolvedTypes[Ty] = typeName;
 518       }
 519       return true;
 520     }
 521
 522     // We're going to print a derived type which, by definition, contains other
 523     // types. So, push this one we're printing onto the type stack to assist with
 524     // recursive definitions.
 525     TypeStack.push_back(Ty);
 526
 527     // Print the type definition
 528     switch (Ty->getTypeID()) {
 529     case Type::FunctionTyID:  {
 530       const FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 531       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_args;";
 532       nl(Out);
 533       FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 534       FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 535       for (; PI != PE; ++PI) {
 536         const Type* argTy = static_cast<const Type*>(*PI);
 537         bool isForward = printTypeInternal(argTy);
 538         std::string argName(getCppName(argTy));
 539         Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 540         if (isForward)
 541           Out << "_fwd";
 542         Out << ");";
 543         nl(Out);
 544       }
 545       bool isForward = printTypeInternal(FT->getReturnType());
 546       std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 547       Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 548       in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 549       if (isForward)
 550         Out << "_fwd";
 551       Out << ",";
 552       nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 553       nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 554       out();
 555       nl(Out);
 556       break;
 557     }
 558     case Type::StructTyID: {
 559       const StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 560       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_fields;";
 561       nl(Out);
 562       StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 563       StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 564       for (; EI != EE; ++EI) {
 565         const Type* fieldTy = static_cast<const Type*>(*EI);
 566         bool isForward = printTypeInternal(fieldTy);
 567         std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 568         Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 569         if (isForward)
 570           Out << "_fwd";
 571         Out << ");";
 572         nl(Out);
 573       }
 574       Out << "StructType* " << typeName << " = StructType::get("
 575           << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 576           << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 577       nl(Out);
 578       break;
 579     }
 580     case Type::ArrayTyID: {
 581       const ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 582       const Type* ET = AT->getElementType();
 583       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 584       std::string elemName(getCppName(ET));
 585       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 586           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 587           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 588       nl(Out);
 589       break;
 590     }
 591     case Type::PointerTyID: {
 592       const PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 593       const Type* ET = PT->getElementType();
 594       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 595       std::string elemName(getCppName(ET));
 596       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 597           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 598           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 599       nl(Out);
 600       break;
 601     }
 602     case Type::VectorTyID: {
 603       const VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 604       const Type* ET = PT->getElementType();
 605       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 606       std::string elemName(getCppName(ET));
 607       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 608           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 609           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 610       nl(Out);
 611       break;
 612     }
 613     case Type::OpaqueTyID: {
 614       Out << "OpaqueType* " << typeName << " = OpaqueType::get();";
 615       nl(Out);
 616       break;
 617     }
 618     default:
 619       error("Invalid TypeID");
 620     }
 621
 622     // If the type had a name, make sure we recreate it.
 623     const std::string* progTypeName =
 624       findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(),Ty);
 625     if (progTypeName) {
 626       Out << "mod->addTypeName(\"" << *progTypeName << "\", "
 627           << typeName << ");";
 628       nl(Out);
 629     }
 630
 631     // Pop us off the type stack
 632     TypeStack.pop_back();
 633
 634     // Indicate that this type is now defined.
 635     DefinedTypes.insert(Ty);
 636
 637     // Early resolve as many unresolved types as possible. Search the unresolved
 638     // types map for the type we just printed. Now that its definition is complete
 639     // we can resolve any previous references to it. This prevents a cascade of
 640     // unresolved types.
 641     TypeMap::iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 642     if (I != UnresolvedTypes.end()) {
 643       Out << "cast<OpaqueType>(" << I->second
 644           << "_fwd.get())->refineAbstractTypeTo(" << I->second << ");";
 645       nl(Out);
 646       Out << I->second << " = cast<";
 647       switch (Ty->getTypeID()) {
 648       case Type::FunctionTyID: Out << "FunctionType"; break;
 649       case Type::ArrayTyID:    Out << "ArrayType"; break;
 650       case Type::StructTyID:   Out << "StructType"; break;
 651       case Type::VectorTyID:   Out << "VectorType"; break;
 652       case Type::PointerTyID:  Out << "PointerType"; break;
 653       case Type::OpaqueTyID:   Out << "OpaqueType"; break;
 654       default:                 Out << "NoSuchDerivedType"; break;
 655       }
 656       Out << ">(" << I->second << "_fwd.get());";
 657       nl(Out); nl(Out);
 658       UnresolvedTypes.erase(I);
 659     }
 660
 661     // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 662     nl(Out);
 663
 664     // We weren't a recursive type
 665     return false;
 666   }
 667
 668   // Prints a type definition. Returns true if it could not resolve all the
 669   // types in the definition but had to use a forward reference.
 670   void CppWriter::printType(const Type* Ty) {
 671     assert(TypeStack.empty());
 672     TypeStack.clear();
 673     printTypeInternal(Ty);
 674     assert(TypeStack.empty());
 675   }
 676
 677   void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 678     // Walk the symbol table and print out all its types
 679     const TypeSymbolTable& symtab = M->getTypeSymbolTable();
 680     for (TypeSymbolTable::const_iterator TI = symtab.begin(), TE = symtab.end();
 681          TI != TE; ++TI) {
 682
 683       // For primitive types and types already defined, just add a name
 684       TypeMap::const_iterator TNI = TypeNames.find(TI->second);
 685       if (TI->second->isInteger() || TI->second->isPrimitiveType() ||
 686           TNI != TypeNames.end()) {
 687         Out << "mod->addTypeName(\"";
 688         printEscapedString(TI->first);
 689         Out << "\", " << getCppName(TI->second) << ");";
 690         nl(Out);
 691         // For everything else, define the type
 692       } else {
 693         printType(TI->second);
 694       }
 695     }
 696
 697     // Add all of the global variables to the value table...
 698     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 699            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 700       if (I->hasInitializer())
 701         printType(I->getInitializer()->getType());
 702       printType(I->getType());
 703     }
 704
 705     // Add all the functions to the table
 706     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 707          FI != FE; ++FI) {
 708       printType(FI->getReturnType());
 709       printType(FI->getFunctionType());
 710       // Add all the function arguments
 711       for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 712              AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 713         printType(AI->getType());
 714       }
 715
 716       // Add all of the basic blocks and instructions
 717       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 718              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 719         printType(BB->getType());
 720         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 721              ++I) {
 722           printType(I->getType());
 723           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 724             printType(I->getOperand(i)->getType());
 725         }
 726       }
 727     }
 728   }
 729
 730
 731   // printConstant - Print out a constant pool entry...
 732   void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 733     // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 734     // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 735     // can just return.
 736     if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 737       return;
 738
 739     std::string constName(getCppName(CV));
 740     std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 741     if (CV->isNullValue()) {
 742       Out << "Constant* " << constName << " = Constant::getNullValue("
 743           << typeName << ");";
 744       nl(Out);
 745       return;
 746     }
 747     if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 748       // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 749       return;
 750     }
 751     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 752       Out << "ConstantInt* " << constName << " = ConstantInt::get(APInt("
 753           << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth() << ", "
 754           << " \"" << CI->getValue().toStringSigned(10)  << "\", 10));";
 755     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 756       Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 757           << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 758     } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 759       Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 760           << " = ConstanPointerNull::get(" << typeName << ");";
 761     } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 762       Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 763       printCFP(CFP);
 764       Out << ";";
 765     } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 766       if (CA->isString() && CA->getType()->getElementType() == Type::Int8Ty) {
 767         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get(\"";
 768         std::string tmp = CA->getAsString();
 769         bool nullTerminate = false;
 770         if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 771           tmp.erase(tmp.length()-1);
 772           nullTerminate = true;
 773         }
 774         printEscapedString(tmp);
 775         // Determine if we want null termination or not.
 776         if (nullTerminate)
 777           Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 778                              // added.
 779         else
 780           Out << "\", false";// No null terminator
 781         Out << ");";
 782       } else {
 783         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 784         nl(Out);
 785         unsigned N = CA->getNumOperands();
 786         for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 787           printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 788           Out << constName << "_elems.push_back("
 789               << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 790           nl(Out);
 791         }
 792         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 793             << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 794       }
 795     } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 796       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 797       nl(Out);
 798       unsigned N = CS->getNumOperands();
 799       for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 800         printConstant(CS->getOperand(i));
 801         Out << constName << "_fields.push_back("
 802             << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 803         nl(Out);
 804       }
 805       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 806           << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 807     } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 808       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 809       nl(Out);
 810       unsigned N = CP->getNumOperands();
 811       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 812         printConstant(CP->getOperand(i));
 813         Out << constName << "_elems.push_back("
 814             << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 815         nl(Out);
 816       }
 817       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 818           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 819     } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 820       Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 821           << typeName << ");";
 822     } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 823       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 824         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 825         nl(Out);
 826         printConstant(CE->getOperand(0));
 827         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 828           printConstant(CE->getOperand(i));
 829           Out << constName << "_indices.push_back("
 830               << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 831           nl(Out);
 832         }
 833         Out << "Constant* " << constName
 834             << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 835             << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 836             << "&" << constName << "_indices[0], "
 837             << constName << "_indices.size()"
 838             << " );";
 839       } else if (CE->isCast()) {
 840         printConstant(CE->getOperand(0));
 841         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 842         switch (CE->getOpcode()) {
 843         default: assert(0 && "Invalid cast opcode");
 844         case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 845         case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 846         case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 847         case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 848         case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 849         case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 850         case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 851         case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 852         case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 853         case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 854         case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 855         case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 856         }
 857         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 858             << getCppName(CE->getType()) << ");";
 859       } else {
 860         unsigned N = CE->getNumOperands();
 861         for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 862           printConstant(CE->getOperand(i));
 863         }
 864         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 865         switch (CE->getOpcode()) {
 866         case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 867         case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 868         case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 869         case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 870         case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 871         case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 872         case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 873         case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 874         case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 875         case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 876         case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 877         case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 878         case Instruction::ICmp:
 879           Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 880           switch (CE->getPredicate()) {
 881           case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 882           case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 883           case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 884           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 885           case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 886           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 887           case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 888           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 889           case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 890           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 891           default: error("Invalid ICmp Predicate");
 892           }
 893           break;
 894         case Instruction::FCmp:
 895           Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 896           switch (CE->getPredicate()) {
 897           case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 898           case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 899           case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 900           case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 901           case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 902           case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 903           case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 904           case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 905           case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 906           case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 907           case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 908           case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 909           case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 910           case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 911           case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 912           case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 913           default: error("Invalid FCmp Predicate");
 914           }
 915           break;
 916         case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 917         case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 918         case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 919         case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 920         case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 921         case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 922         case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 923         default:
 924           error("Invalid constant expression");
 925           break;
 926         }
 927         Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 928         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 929           Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 930         Out << ");";
 931       }
 932     } else {
 933       error("Bad Constant");
 934       Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 935     }
 936     nl(Out);
 937   }
 938
 939   void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 940     // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 941     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 942            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 943       if (I->hasInitializer())
 944         printConstant(I->getInitializer());
 945
 946     // Traverse the LLVM functions looking for constants
 947     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 948          FI != FE; ++FI) {
 949       // Add all of the basic blocks and instructions
 950       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 951              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 952         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 953              ++I) {
 954           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 955             if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 956               printConstant(C);
 957             }
 958           }
 959         }
 960       }
 961     }
 962   }
 963
 964   void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 965     nl(Out) << "// Type Definitions";
 966     nl(Out);
 967     printType(GV->getType());
 968     if (GV->hasInitializer()) {
 969       Constant* Init = GV->getInitializer();
 970       printType(Init->getType());
 971       if (Function* F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 972         nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 973         printFunctionHead(F);
 974       } else if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 975         nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 976         printVariableHead(gv);
 977       } else  {
 978         nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 979         printConstant(gv);
 980       }
 981       if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 982         nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 983         printVariableBody(gv);
 984       }
 985     }
 986   }
 987
 988   void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 989     nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 990     if (is_inline) {
 991       Out << " = mod->getGlobalVariable(";
 992       printEscapedString(GV->getName());
 993       Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 994       nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 995       in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 996     }
 997     Out << " = new GlobalVariable(";
 998     nl(Out) << "/*Type=*/";
 999     printCppName(GV->getType()->getElementType());
1000     Out << ",";
1001     nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
1002     Out << ",";
1003     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1004     printLinkageType(GV->getLinkage());
1005     Out << ",";
1006     nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1007     if (GV->hasInitializer()) {
1008       Out << "// has initializer, specified below";
1009     }
1010     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1011     printEscapedString(GV->getName());
1012     Out << "\",";
1013     nl(Out) << "mod);";
1014     nl(Out);
1015
1016     if (GV->hasSection()) {
1017       printCppName(GV);
1018       Out << "->setSection(\"";
1019       printEscapedString(GV->getSection());
1020       Out << "\");";
1021       nl(Out);
1022     }
1023     if (GV->getAlignment()) {
1024       printCppName(GV);
1025       Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1026       nl(Out);
1027     }
1028     if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1029       printCppName(GV);
1030       Out << "->setVisibility(";
1031       printVisibilityType(GV->getVisibility());
1032       Out << ");";
1033       nl(Out);
1034     }
1035     if (is_inline) {
1036       out(); Out << "}"; nl(Out);
1037     }
1038   }
1039
1040   void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1041     if (GV->hasInitializer()) {
1042       printCppName(GV);
1043       Out << "->setInitializer(";
1044       Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1045       nl(Out);
1046     }
1047   }
1048
1049   std::string CppWriter::getOpName(Value* V) {
1050     if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1051       return getCppName(V);
1052
1053     // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1054     // name we already set up for it
1055     ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1056     if (I != ForwardRefs.end())
1057       return I->second;
1058
1059     // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1060     std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1061
1062     // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1063     // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1064     // Argument instances later.
1065     Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1066         << getCppName(V->getType()) << ");";
1067     nl(Out);
1068     ForwardRefs[V] = result;
1069     return result;
1070   }
1071
1072   // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1073   void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1074                                    const std::string& bbname) {
1075     std::string iName(getCppName(I));
1076
1077     // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1078     // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1079     std::string* opNames = new std::string[I->getNumOperands()];
1080     for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); i++) {
1081       opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1082     }
1083
1084     switch (I->getOpcode()) {
1085     case Instruction::Ret: {
1086       const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1087       Out << "ReturnInst::Create("
1088           << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1089       break;
1090     }
1091     case Instruction::Br: {
1092       const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1093       Out << "BranchInst::Create(" ;
1094       if (br->getNumOperands() == 3 ) {
1095         Out << opNames[0] << ", "
1096             << opNames[1] << ", "
1097             << opNames[2] << ", ";
1098
1099       } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1100         Out << opNames[0] << ", ";
1101       } else {
1102         error("Branch with 2 operands?");
1103       }
1104       Out << bbname << ");";
1105       break;
1106     }
1107     case Instruction::Switch: {
1108       const SwitchInst* sw = cast<SwitchInst>(I);
1109       Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1110           << opNames[0] << ", "
1111           << opNames[1] << ", "
1112           << sw->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1113       nl(Out);
1114       for (unsigned i = 2; i < sw->getNumOperands(); i += 2 ) {
1115         Out << iName << "->addCase("
1116             << opNames[i] << ", "
1117             << opNames[i+1] << ");";
1118         nl(Out);
1119       }
1120       break;
1121     }
1122     case Instruction::Invoke: {
1123       const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1124       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1125       nl(Out);
1126       for (unsigned i = 3; i < inv->getNumOperands(); ++i) {
1127         Out << iName << "_params.push_back("
1128             << opNames[i] << ");";
1129         nl(Out);
1130       }
1131       Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1132           << opNames[0] << ", "
1133           << opNames[1] << ", "
1134           << opNames[2] << ", "
1135           << iName << "_params.begin(), " << iName << "_params.end(), \"";
1136       printEscapedString(inv->getName());
1137       Out << "\", " << bbname << ");";
1138       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1139       printCallingConv(inv->getCallingConv());
1140       Out << ");";
1141       printParamAttrs(inv->getParamAttrs(), iName);
1142       Out << iName << "->setParamAttrs(" << iName << "_PAL);";
1143       nl(Out);
1144       break;
1145     }
1146     case Instruction::Unwind: {
1147       Out << "new UnwindInst("
1148           << bbname << ");";
1149       break;
1150     }
1151     case Instruction::Unreachable:{
1152       Out << "new UnreachableInst("
1153           << bbname << ");";
1154       break;
1155     }
1156     case Instruction::Add:
1157     case Instruction::Sub:
1158     case Instruction::Mul:
1159     case Instruction::UDiv:
1160     case Instruction::SDiv:
1161     case Instruction::FDiv:
1162     case Instruction::URem:
1163     case Instruction::SRem:
1164     case Instruction::FRem:
1165     case Instruction::And:
1166     case Instruction::Or:
1167     case Instruction::Xor:
1168     case Instruction::Shl:
1169     case Instruction::LShr:
1170     case Instruction::AShr:{
1171       Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::create(";
1172       switch (I->getOpcode()) {
1173       case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1174       case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1175       case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1176       case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1177       case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1178       case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1179       case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1180       case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1181       case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1182       case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1183       case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1184       case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1185       case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1186       case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1187       case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1188       default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1189       }
1190       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1191       printEscapedString(I->getName());
1192       Out << "\", " << bbname << ");";
1193       break;
1194     }
1195     case Instruction::FCmp: {
1196       Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(";
1197       switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1198       case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1199       case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1200       case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1201       case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1202       case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1203       case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1204       case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1205       case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1206       case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1207       case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1208       case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1209       case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1210       case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1211       case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1212       case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1213       case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1214       default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1215       }
1216       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1217       printEscapedString(I->getName());
1218       Out << "\", " << bbname << ");";
1219       break;
1220     }
1221     case Instruction::ICmp: {
1222       Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(";
1223       switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1224       case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1225       case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1226       case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1227       case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1228       case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1229       case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1230       case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1231       case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1232       case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1233       case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1234       default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1235       }
1236       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1237       printEscapedString(I->getName());
1238       Out << "\", " << bbname << ");";
1239       break;
1240     }
1241     case Instruction::Malloc: {
1242       const MallocInst* mallocI = cast<MallocInst>(I);
1243       Out << "MallocInst* " << iName << " = new MallocInst("
1244           << getCppName(mallocI->getAllocatedType()) << ", ";
1245       if (mallocI->isArrayAllocation())
1246         Out << opNames[0] << ", " ;
1247       Out << "\"";
1248       printEscapedString(mallocI->getName());
1249       Out << "\", " << bbname << ");";
1250       if (mallocI->getAlignment())
1251         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1252             << mallocI->getAlignment() << ");";
1253       break;
1254     }
1255     case Instruction::Free: {
1256       Out << "FreeInst* " << iName << " = new FreeInst("
1257           << getCppName(I->getOperand(0)) << ", " << bbname << ");";
1258       break;
1259     }
1260     case Instruction::Alloca: {
1261       const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1262       Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1263           << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1264       if (allocaI->isArrayAllocation())
1265         Out << opNames[0] << ", ";
1266       Out << "\"";
1267       printEscapedString(allocaI->getName());
1268       Out << "\", " << bbname << ");";
1269       if (allocaI->getAlignment())
1270         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1271             << allocaI->getAlignment() << ");";
1272       break;
1273     }
1274     case Instruction::Load:{
1275       const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1276       Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1277           << opNames[0] << ", \"";
1278       printEscapedString(load->getName());
1279       Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1280           << ", " << bbname << ");";
1281       break;
1282     }
1283     case Instruction::Store: {
1284       const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1285       Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1286           << opNames[0] << ", "
1287           << opNames[1] << ", "
1288           << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1289           << ", " << bbname << ");";
1290       break;
1291     }
1292     case Instruction::GetElementPtr: {
1293       const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1294       if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1295         Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1296             << opNames[0];
1297         if (gep->getNumOperands() == 2)
1298           Out << ", " << opNames[1];
1299       } else {
1300         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1301         nl(Out);
1302         for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1303           Out << iName << "_indices.push_back("
1304               << opNames[i] << ");";
1305           nl(Out);
1306         }
1307         Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1308             << opNames[0] << ", " << iName << "_indices.begin(), "
1309             << iName << "_indices.end()";
1310       }
1311       Out << ", \"";
1312       printEscapedString(gep->getName());
1313       Out << "\", " << bbname << ");";
1314       break;
1315     }
1316     case Instruction::PHI: {
1317       const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1318
1319       Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1320           << getCppName(phi->getType()) << ", \"";
1321       printEscapedString(phi->getName());
1322       Out << "\", " << bbname << ");";
1323       nl(Out) << iName << "->reserveOperandSpace("
1324         << phi->getNumIncomingValues()
1325           << ");";
1326       nl(Out);
1327       for (unsigned i = 0; i < phi->getNumOperands(); i+=2) {
1328         Out << iName << "->addIncoming("
1329             << opNames[i] << ", " << opNames[i+1] << ");";
1330         nl(Out);
1331       }
1332       break;
1333     }
1334     case Instruction::Trunc:
1335     case Instruction::ZExt:
1336     case Instruction::SExt:
1337     case Instruction::FPTrunc:
1338     case Instruction::FPExt:
1339     case Instruction::FPToUI:
1340     case Instruction::FPToSI:
1341     case Instruction::UIToFP:
1342     case Instruction::SIToFP:
1343     case Instruction::PtrToInt:
1344     case Instruction::IntToPtr:
1345     case Instruction::BitCast: {
1346       const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1347       Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1348       switch (I->getOpcode()) {
1349       case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1350       case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1351       case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1352       case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1353       case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1354       case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1355       case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1356       case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1357       case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1358       case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1359       case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1360       case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1361       default: assert(!"Unreachable"); break;
1362       }
1363       Out << "(" << opNames[0] << ", "
1364           << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1365       printEscapedString(cst->getName());
1366       Out << "\", " << bbname << ");";
1367       break;
1368     }
1369     case Instruction::Call:{
1370       const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1371       if (InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getOperand(0))) {
1372         Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1373             << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1374             << ila->getAsmString() << "\", \""
1375             << ila->getConstraintString() << "\","
1376             << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1377         nl(Out);
1378       }
1379       if (call->getNumOperands() > 2) {
1380         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1381         nl(Out);
1382         for (unsigned i = 1; i < call->getNumOperands(); ++i) {
1383           Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1384           nl(Out);
1385         }
1386         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1387             << opNames[0] << ", " << iName << "_params.begin(), "
1388             << iName << "_params.end(), \"";
1389       } else if (call->getNumOperands() == 2) {
1390         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1391             << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1392       } else {
1393         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create(" << opNames[0]
1394             << ", \"";
1395       }
1396       printEscapedString(call->getName());
1397       Out << "\", " << bbname << ");";
1398       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1399       printCallingConv(call->getCallingConv());
1400       Out << ");";
1401       nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1402           << (call->isTailCall() ? "true":"false");
1403       Out << ");";
1404       printParamAttrs(call->getParamAttrs(), iName);
1405       Out << iName << "->setParamAttrs(" << iName << "_PAL);";
1406       nl(Out);
1407       break;
1408     }
1409     case Instruction::Select: {
1410       const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1411       Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1412       Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1413       printEscapedString(sel->getName());
1414       Out << "\", " << bbname << ");";
1415       break;
1416     }
1417     case Instruction::UserOp1:
1418       /// FALL THROUGH
1419     case Instruction::UserOp2: {
1420       /// FIXME: What should be done here?
1421       break;
1422     }
1423     case Instruction::VAArg: {
1424       const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1425       Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1426           << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1427       printEscapedString(va->getName());
1428       Out << "\", " << bbname << ");";
1429       break;
1430     }
1431     case Instruction::ExtractElement: {
1432       const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1433       Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1434           << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1435           << ", " << opNames[1] << ", \"";
1436       printEscapedString(eei->getName());
1437       Out << "\", " << bbname << ");";
1438       break;
1439     }
1440     case Instruction::InsertElement: {
1441       const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1442       Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1443           << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1444           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1445       printEscapedString(iei->getName());
1446       Out << "\", " << bbname << ");";
1447       break;
1448     }
1449     case Instruction::ShuffleVector: {
1450       const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1451       Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1452           << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1453           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1454       printEscapedString(svi->getName());
1455       Out << "\", " << bbname << ");";
1456       break;
1457     }
1458   }
1459   DefinedValues.insert(I);
1460   nl(Out);
1461   delete [] opNames;
1462 }
1463
1464   // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1465   void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1466     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1467     if (!is_inline) {
1468       // Print the function's return type
1469       printType(F->getReturnType());
1470
1471       // Print the function's function type
1472       printType(F->getFunctionType());
1473
1474       // Print the types of each of the function's arguments
1475       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1476            AI != AE; ++AI) {
1477         printType(AI->getType());
1478       }
1479     }
1480
1481     // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1482     // make a note of any global values or constants that are referenced
1483     SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1484     SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1485     for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1486          BB != BE; ++BB){
1487       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1488            I != E; ++I) {
1489         // Print the type of the instruction itself
1490         printType(I->getType());
1491
1492         // Print the type of each of the instruction's operands
1493         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1494           Value* operand = I->getOperand(i);
1495           printType(operand->getType());
1496
1497           // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1498           if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1499             gvs.insert(GV);
1500             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1501               if (GVar->hasInitializer())
1502                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1503           } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand))
1504             consts.insert(C);
1505         }
1506       }
1507     }
1508
1509     // Print the function declarations for any functions encountered
1510     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1511     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1512          I != E; ++I) {
1513       if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1514         if (!is_inline || Fun != F)
1515           printFunctionHead(Fun);
1516       }
1517     }
1518
1519     // Print the global variable declarations for any variables encountered
1520     nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1521     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1522          I != E; ++I) {
1523       if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1524         printVariableHead(F);
1525     }
1526
1527   // Print the constants found
1528     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1529     for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1530            E = consts.end(); I != E; ++I) {
1531       printConstant(*I);
1532     }
1533
1534     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1535     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1536     // initializers.
1537     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1538     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1539          I != E; ++I) {
1540       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1541         printVariableBody(GV);
1542     }
1543   }
1544
1545   void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1546     nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1547     if (is_inline) {
1548       Out << " = mod->getFunction(\"";
1549       printEscapedString(F->getName());
1550       Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1551       nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1552       nl(Out) << getCppName(F);
1553     }
1554     Out<< " = Function::Create(";
1555     nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1556     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1557     printLinkageType(F->getLinkage());
1558     Out << ",";
1559     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1560     printEscapedString(F->getName());
1561     Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1562     nl(Out,-1);
1563     printCppName(F);
1564     Out << "->setCallingConv(";
1565     printCallingConv(F->getCallingConv());
1566     Out << ");";
1567     nl(Out);
1568     if (F->hasSection()) {
1569       printCppName(F);
1570       Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1571       nl(Out);
1572     }
1573     if (F->getAlignment()) {
1574       printCppName(F);
1575       Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1576       nl(Out);
1577     }
1578     if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1579       printCppName(F);
1580       Out << "->setVisibility(";
1581       printVisibilityType(F->getVisibility());
1582       Out << ");";
1583       nl(Out);
1584     }
1585     if (F->hasCollector()) {
1586       printCppName(F);
1587       Out << "->setCollector(\"" << F->getCollector() << "\");";
1588       nl(Out);
1589     }
1590     if (is_inline) {
1591       Out << "}";
1592       nl(Out);
1593     }
1594     printParamAttrs(F->getParamAttrs(), getCppName(F));
1595     printCppName(F);
1596     Out << "->setParamAttrs(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1597     nl(Out);
1598   }
1599
1600   void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1601     if (F->isDeclaration())
1602       return; // external functions have no bodies.
1603
1604     // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1605     // cross-function forward refs
1606     ForwardRefs.clear();
1607     DefinedValues.clear();
1608
1609     // Create all the argument values
1610     if (!is_inline) {
1611       if (!F->arg_empty()) {
1612         Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1613             << "->arg_begin();";
1614         nl(Out);
1615       }
1616       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1617            AI != AE; ++AI) {
1618         Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1619         nl(Out);
1620         if (AI->hasName()) {
1621           Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1622           nl(Out);
1623         }
1624       }
1625     }
1626
1627     // Create all the basic blocks
1628     nl(Out);
1629     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1630          BI != BE; ++BI) {
1631       std::string bbname(getCppName(BI));
1632       Out << "BasicBlock* " << bbname << " = BasicBlock::Create(\"";
1633       if (BI->hasName())
1634         printEscapedString(BI->getName());
1635       Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1636       nl(Out);
1637     }
1638
1639     // Output all of its basic blocks... for the function
1640     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1641          BI != BE; ++BI) {
1642       std::string bbname(getCppName(BI));
1643       nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1644       nl(Out);
1645
1646       // Output all of the instructions in the basic block...
1647       for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1648            I != E; ++I) {
1649         printInstruction(I,bbname);
1650       }
1651     }
1652
1653     // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1654     // are generated.
1655     if (!ForwardRefs.empty()) {
1656       nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1657       nl(Out);
1658     }
1659
1660     while (!ForwardRefs.empty()) {
1661       ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1662       Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1663           << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1664       nl(Out);
1665       ForwardRefs.erase(I);
1666     }
1667   }
1668
1669   void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1670                               const std::string& func) {
1671     const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1672     if (!F) {
1673       error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1674       return;
1675     }
1676     if (F->isDeclaration()) {
1677       error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1678       return;
1679     }
1680     nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1681             << getCppName(F);
1682     unsigned arg_count = 1;
1683     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1684          AI != AE; ++AI) {
1685       Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1686     }
1687     Out << ") {";
1688     nl(Out);
1689     is_inline = true;
1690     printFunctionUses(F);
1691     printFunctionBody(F);
1692     is_inline = false;
1693     Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1694     nl(Out) << "}";
1695     nl(Out);
1696   }
1697
1698   void CppWriter::printModuleBody() {
1699     // Print out all the type definitions
1700     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1701     printTypes(TheModule);
1702
1703     // Functions can call each other and global variables can reference them so
1704     // define all the functions first before emitting their function bodies.
1705     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1706     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1707          I != E; ++I)
1708       printFunctionHead(I);
1709
1710     // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1711     // after the constants are printed so just print a header for each global
1712     nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1713     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1714            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1715       printVariableHead(I);
1716     }
1717
1718     // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1719     // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1720     // so we can proceed to generate the constants.
1721     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1722     printConstants(TheModule);
1723
1724     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1725     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1726     // initializers.
1727     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1728     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1729            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1730       printVariableBody(I);
1731     }
1732
1733     // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1734     nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1735     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1736          I != E; ++I) {
1737       if (!I->isDeclaration()) {
1738         nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1739                 << ")";
1740         nl(Out) << "{";
1741         nl(Out,1);
1742         printFunctionBody(I);
1743         nl(Out,-1) << "}";
1744         nl(Out);
1745       }
1746     }
1747   }
1748
1749   void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1750                                const std::string& mName) {
1751     Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1752     Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1753     Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1754     Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1755     Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1756     Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1757     Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1758     Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1759     Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1760     Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1761     Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1762     Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1763     Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1764     Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1765     Out << "#include <algorithm>\n";
1766     Out << "#include <iostream>\n\n";
1767     Out << "using namespace llvm;\n\n";
1768     Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1769     Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1770     Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1771     Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1772     Out << "  std::cerr.flush();\n";
1773     Out << "  std::cout.flush();\n";
1774     Out << "  PassManager PM;\n";
1775     Out << "  PM.add(new PrintModulePass(&llvm::cout));\n";
1776     Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1777     Out << "  return 0;\n";
1778     Out << "}\n\n";
1779     printModule(fname,mName);
1780   }
1781
1782   void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1783                               const std::string& mName) {
1784     nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1785     nl(Out,1) << "// Module Construction";
1786     nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"" << mName << "\");";
1787     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1788       nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1789     }
1790     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1791       nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1792               << "\");";
1793     }
1794
1795     if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1796       nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1797       printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1798       Out << "\");";
1799     }
1800     nl(Out);
1801
1802     // Loop over the dependent libraries and emit them.
1803     Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1804     Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1805     while (LI != LE) {
1806       Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1807       nl(Out);
1808       ++LI;
1809     }
1810     printModuleBody();
1811     nl(Out) << "return mod;";
1812     nl(Out,-1) << "}";
1813     nl(Out);
1814   }
1815
1816   void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1817                                 const std::string& mName) {
1818     Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1819     Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"" << mName << "\");\n";
1820     printModuleBody();
1821     Out << "\nreturn mod;\n";
1822     Out << "\n}\n";
1823   }
1824
1825   void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1826                                 const std::string& funcName) {
1827     const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1828     if (!F) {
1829       error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1830       return;
1831     }
1832     Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1833     printFunctionUses(F);
1834     printFunctionHead(F);
1835     printFunctionBody(F);
1836     Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1837     Out << "}\n";
1838   }
1839
1840   void CppWriter::printFunctions() {
1841     const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1842     Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1843     Module::const_iterator IE = funcs.end();
1844
1845     for (; I != IE; ++I) {
1846       const Function &func = *I;
1847       if (!func.isDeclaration()) {
1848         std::string name("define_");
1849         name += func.getName();
1850         printFunction(name, func.getName());
1851       }
1852     }
1853   }
1854
1855   void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1856                                 const std::string& varName) {
1857     const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1858
1859     if (!GV) {
1860       error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1861       return;
1862     }
1863     Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1864     printVariableUses(GV);
1865     printVariableHead(GV);
1866     printVariableBody(GV);
1867     Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1868     Out << "}\n";
1869   }
1870
1871   void CppWriter::printType(const std::string& fname,
1872                             const std::string& typeName) {
1873     const Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1874     if (!Ty) {
1875       error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1876       return;
1877     }
1878     Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1879     printType(Ty);
1880     Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1881     Out << "}\n";
1882   }
1883
1884   bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
1885     TheModule = &M;
1886
1887     // Emit a header
1888     Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1889
1890     // Get the name of the function we're supposed to generate
1891     std::string fname = FuncName.getValue();
1892
1893     // Get the name of the thing we are to generate
1894     std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1895     if (GenerationType == GenModule ||
1896         GenerationType == GenContents ||
1897         GenerationType == GenProgram ||
1898         GenerationType == GenFunctions) {
1899       if (tgtname == "!bad!") {
1900         if (M.getModuleIdentifier() == "-")
1901           tgtname = "<stdin>";
1902         else
1903           tgtname = M.getModuleIdentifier();
1904       }
1905     } else if (tgtname == "!bad!")
1906       error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1907
1908     switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1909      case GenProgram:
1910       if (fname.empty())
1911         fname = "makeLLVMModule";
1912       printProgram(fname,tgtname);
1913       break;
1914      case GenModule:
1915       if (fname.empty())
1916         fname = "makeLLVMModule";
1917       printModule(fname,tgtname);
1918       break;
1919      case GenContents:
1920       if (fname.empty())
1921         fname = "makeLLVMModuleContents";
1922       printContents(fname,tgtname);
1923       break;
1924      case GenFunction:
1925       if (fname.empty())
1926         fname = "makeLLVMFunction";
1927       printFunction(fname,tgtname);
1928       break;
1929      case GenFunctions:
1930       printFunctions();
1931       break;
1932      case GenInline:
1933       if (fname.empty())
1934         fname = "makeLLVMInline";
1935       printInline(fname,tgtname);
1936       break;
1937      case GenVariable:
1938       if (fname.empty())
1939         fname = "makeLLVMVariable";
1940       printVariable(fname,tgtname);
1941       break;
1942      case GenType:
1943       if (fname.empty())
1944         fname = "makeLLVMType";
1945       printType(fname,tgtname);
1946       break;
1947      default:
1948       error("Invalid generation option");
1949     }
1950
1951     return false;
1952   }
1953 }
1954
1955 char CppWriter::ID = 0;
1956
1957 //===----------------------------------------------------------------------===//
1958 //                       External Interface declaration
1959 //===----------------------------------------------------------------------===//
1960
1961 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
1962                                                 std::ostream &o,
1963                                                 CodeGenFileType FileType,
1964                                                 bool Fast) {
1965   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
1966   PM.add(new CppWriter(o));
1967   return false;
1968 }