tools/llvm2cpp/CppWriter.cpp

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