examples/Kaleidoscope/Orc/initial/toy.cpp

   1 #include "llvm/Analysis/Passes.h"
   2 #include "llvm/ExecutionEngine/Orc/CompileUtils.h"
   3 #include "llvm/ExecutionEngine/Orc/IRCompileLayer.h"
   4 #include "llvm/ExecutionEngine/Orc/LambdaResolver.h"
   5 #include "llvm/ExecutionEngine/Orc/LazyEmittingLayer.h"
   6 #include "llvm/ExecutionEngine/Orc/ObjectLinkingLayer.h"
   7 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
   8 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
   9 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
  10 #include "llvm/IR/LegacyPassManager.h"
  11 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  12 #include "llvm/IR/Module.h"
  13 #include "llvm/IR/Verifier.h"
  14 #include "llvm/Support/TargetSelect.h"
  15 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  16 #include <cctype>
  17 #include <iomanip>
  18 #include <iostream>
  19 #include <map>
  20 #include <sstream>
  21 #include <string>
  22 #include <vector>
  23
  24 using namespace llvm;
  25 using namespace llvm::orc;
  26
  27 //===----------------------------------------------------------------------===//
  28 // Lexer
  29 //===----------------------------------------------------------------------===//
  30
  31 // The lexer returns tokens [0-255] if it is an unknown character, otherwise one
  32 // of these for known things.
  33 enum Token {
  34   tok_eof = -1,
  35
  36   // commands
  37   tok_def = -2, tok_extern = -3,
  38
  39   // primary
  40   tok_identifier = -4, tok_number = -5,
  41
  42   // control
  43   tok_if = -6, tok_then = -7, tok_else = -8,
  44   tok_for = -9, tok_in = -10,
  45
  46   // operators
  47   tok_binary = -11, tok_unary = -12,
  48
  49   // var definition
  50   tok_var = -13
  51 };
  52
  53 static std::string IdentifierStr;  // Filled in if tok_identifier
  54 static double NumVal;              // Filled in if tok_number
  55
  56 /// gettok - Return the next token from standard input.
  57 static int gettok() {
  58   static int LastChar = ' ';
  59
  60   // Skip any whitespace.
  61   while (isspace(LastChar))
  62     LastChar = getchar();
  63
  64   if (isalpha(LastChar)) { // identifier: [a-zA-Z][a-zA-Z0-9]*
  65     IdentifierStr = LastChar;
  66     while (isalnum((LastChar = getchar())))
  67       IdentifierStr += LastChar;
  68
  69     if (IdentifierStr == "def") return tok_def;
  70     if (IdentifierStr == "extern") return tok_extern;
  71     if (IdentifierStr == "if") return tok_if;
  72     if (IdentifierStr == "then") return tok_then;
  73     if (IdentifierStr == "else") return tok_else;
  74     if (IdentifierStr == "for") return tok_for;
  75     if (IdentifierStr == "in") return tok_in;
  76     if (IdentifierStr == "binary") return tok_binary;
  77     if (IdentifierStr == "unary") return tok_unary;
  78     if (IdentifierStr == "var") return tok_var;
  79     return tok_identifier;
  80   }
  81
  82   if (isdigit(LastChar) || LastChar == '.') {   // Number: [0-9.]+
  83     std::string NumStr;
  84     do {
  85       NumStr += LastChar;
  86       LastChar = getchar();
  87     } while (isdigit(LastChar) || LastChar == '.');
  88
  89     NumVal = strtod(NumStr.c_str(), nullptr);
  90     return tok_number;
  91   }
  92
  93   if (LastChar == '#') {
  94     // Comment until end of line.
  95     do LastChar = getchar();
  96     while (LastChar != EOF && LastChar != '\n' && LastChar != '\r');
  97
  98     if (LastChar != EOF)
  99       return gettok();
 100   }
 101
 102   // Check for end of file.  Don't eat the EOF.
 103   if (LastChar == EOF)
 104     return tok_eof;
 105
 106   // Otherwise, just return the character as its ascii value.
 107   int ThisChar = LastChar;
 108   LastChar = getchar();
 109   return ThisChar;
 110 }
 111
 112 //===----------------------------------------------------------------------===//
 113 // Abstract Syntax Tree (aka Parse Tree)
 114 //===----------------------------------------------------------------------===//
 115
 116 class IRGenContext;
 117
 118 /// ExprAST - Base class for all expression nodes.
 119 struct ExprAST {
 120   virtual ~ExprAST() {}
 121   virtual Value *IRGen(IRGenContext &C) const = 0;
 122 };
 123
 124 /// NumberExprAST - Expression class for numeric literals like "1.0".
 125 struct NumberExprAST : public ExprAST {
 126   NumberExprAST(double Val) : Val(Val) {}
 127   Value *IRGen(IRGenContext &C) const override;
 128
 129   double Val;
 130 };
 131
 132 /// VariableExprAST - Expression class for referencing a variable, like "a".
 133 struct VariableExprAST : public ExprAST {
 134   VariableExprAST(std::string Name) : Name(std::move(Name)) {}
 135   Value *IRGen(IRGenContext &C) const override;
 136
 137   std::string Name;
 138 };
 139
 140 /// UnaryExprAST - Expression class for a unary operator.
 141 struct UnaryExprAST : public ExprAST {
 142   UnaryExprAST(char Opcode, std::unique_ptr<ExprAST> Operand)
 143     : Opcode(std::move(Opcode)), Operand(std::move(Operand)) {}
 144
 145   Value *IRGen(IRGenContext &C) const override;
 146
 147   char Opcode;
 148   std::unique_ptr<ExprAST> Operand;
 149 };
 150
 151 /// BinaryExprAST - Expression class for a binary operator.
 152 struct BinaryExprAST : public ExprAST {
 153   BinaryExprAST(char Op, std::unique_ptr<ExprAST> LHS,
 154                 std::unique_ptr<ExprAST> RHS)
 155     : Op(Op), LHS(std::move(LHS)), RHS(std::move(RHS)) {}
 156
 157   Value *IRGen(IRGenContext &C) const override;
 158
 159   char Op;
 160   std::unique_ptr<ExprAST> LHS, RHS;
 161 };
 162
 163 /// CallExprAST - Expression class for function calls.
 164 struct CallExprAST : public ExprAST {
 165   CallExprAST(std::string CalleeName,
 166               std::vector<std::unique_ptr<ExprAST>> Args)
 167     : CalleeName(std::move(CalleeName)), Args(std::move(Args)) {}
 168
 169   Value *IRGen(IRGenContext &C) const override;
 170
 171   std::string CalleeName;
 172   std::vector<std::unique_ptr<ExprAST>> Args;
 173 };
 174
 175 /// IfExprAST - Expression class for if/then/else.
 176 struct IfExprAST : public ExprAST {
 177   IfExprAST(std::unique_ptr<ExprAST> Cond, std::unique_ptr<ExprAST> Then,
 178             std::unique_ptr<ExprAST> Else)
 179     : Cond(std::move(Cond)), Then(std::move(Then)), Else(std::move(Else)) {}
 180   Value *IRGen(IRGenContext &C) const override;
 181
 182   std::unique_ptr<ExprAST> Cond, Then, Else;
 183 };
 184
 185 /// ForExprAST - Expression class for for/in.
 186 struct ForExprAST : public ExprAST {
 187   ForExprAST(std::string VarName, std::unique_ptr<ExprAST> Start,
 188              std::unique_ptr<ExprAST> End, std::unique_ptr<ExprAST> Step,
 189              std::unique_ptr<ExprAST> Body)
 190     : VarName(std::move(VarName)), Start(std::move(Start)), End(std::move(End)),
 191       Step(std::move(Step)), Body(std::move(Body)) {}
 192
 193   Value *IRGen(IRGenContext &C) const override;
 194
 195   std::string VarName;
 196   std::unique_ptr<ExprAST> Start, End, Step, Body;
 197 };
 198
 199 /// VarExprAST - Expression class for var/in
 200 struct VarExprAST : public ExprAST {
 201   typedef std::pair<std::string, std::unique_ptr<ExprAST>> Binding;
 202   typedef std::vector<Binding> BindingList;
 203
 204   VarExprAST(BindingList VarBindings, std::unique_ptr<ExprAST> Body)
 205     : VarBindings(std::move(VarBindings)), Body(std::move(Body)) {}
 206
 207   Value *IRGen(IRGenContext &C) const override;
 208
 209   BindingList VarBindings;
 210   std::unique_ptr<ExprAST> Body;
 211 };
 212
 213 /// PrototypeAST - This class represents the "prototype" for a function,
 214 /// which captures its argument names as well as if it is an operator.
 215 struct PrototypeAST {
 216   PrototypeAST(std::string Name, std::vector<std::string> Args,
 217                bool IsOperator = false, unsigned Precedence = 0)
 218     : Name(std::move(Name)), Args(std::move(Args)), IsOperator(IsOperator),
 219       Precedence(Precedence) {}
 220
 221   Function *IRGen(IRGenContext &C) const;
 222   void CreateArgumentAllocas(Function *F, IRGenContext &C);
 223
 224   bool isUnaryOp() const { return IsOperator && Args.size() == 1; }
 225   bool isBinaryOp() const { return IsOperator && Args.size() == 2; }
 226
 227   char getOperatorName() const {
 228     assert(isUnaryOp() || isBinaryOp());
 229     return Name[Name.size()-1];
 230   }
 231
 232   std::string Name;
 233   std::vector<std::string> Args;
 234   bool IsOperator;
 235   unsigned Precedence;  // Precedence if a binary op.
 236 };
 237
 238 /// FunctionAST - This class represents a function definition itself.
 239 struct FunctionAST {
 240   FunctionAST(std::unique_ptr<PrototypeAST> Proto,
 241               std::unique_ptr<ExprAST> Body)
 242     : Proto(std::move(Proto)), Body(std::move(Body)) {}
 243
 244   Function *IRGen(IRGenContext &C) const;
 245
 246   std::unique_ptr<PrototypeAST> Proto;
 247   std::unique_ptr<ExprAST> Body;
 248 };
 249
 250 //===----------------------------------------------------------------------===//
 251 // Parser
 252 //===----------------------------------------------------------------------===//
 253
 254 /// CurTok/getNextToken - Provide a simple token buffer.  CurTok is the current
 255 /// token the parser is looking at.  getNextToken reads another token from the
 256 /// lexer and updates CurTok with its results.
 257 static int CurTok;
 258 static int getNextToken() {
 259   return CurTok = gettok();
 260 }
 261
 262 /// BinopPrecedence - This holds the precedence for each binary operator that is
 263 /// defined.
 264 static std::map<char, int> BinopPrecedence;
 265
 266 /// GetTokPrecedence - Get the precedence of the pending binary operator token.
 267 static int GetTokPrecedence() {
 268   if (!isascii(CurTok))
 269     return -1;
 270
 271   // Make sure it's a declared binop.
 272   int TokPrec = BinopPrecedence[CurTok];
 273   if (TokPrec <= 0) return -1;
 274   return TokPrec;
 275 }
 276
 277 template <typename T>
 278 std::unique_ptr<T> ErrorU(const std::string &Str) {
 279   std::cerr << "Error: " << Str << "\n";
 280   return nullptr;
 281 }
 282
 283 template <typename T>
 284 T* ErrorP(const std::string &Str) {
 285   std::cerr << "Error: " << Str << "\n";
 286   return nullptr;
 287 }
 288
 289 static std::unique_ptr<ExprAST> ParseExpression();
 290
 291 /// identifierexpr
 292 ///   ::= identifier
 293 ///   ::= identifier '(' expression* ')'
 294 static std::unique_ptr<ExprAST> ParseIdentifierExpr() {
 295   std::string IdName = IdentifierStr;
 296
 297   getNextToken();  // eat identifier.
 298
 299   if (CurTok != '(') // Simple variable ref.
 300     return llvm::make_unique<VariableExprAST>(IdName);
 301
 302   // Call.
 303   getNextToken();  // eat (
 304   std::vector<std::unique_ptr<ExprAST>> Args;
 305   if (CurTok != ')') {
 306     while (1) {
 307       auto Arg = ParseExpression();
 308       if (!Arg) return nullptr;
 309       Args.push_back(std::move(Arg));
 310
 311       if (CurTok == ')') break;
 312
 313       if (CurTok != ',')
 314         return ErrorU<CallExprAST>("Expected ')' or ',' in argument list");
 315       getNextToken();
 316     }
 317   }
 318
 319   // Eat the ')'.
 320   getNextToken();
 321
 322   return llvm::make_unique<CallExprAST>(IdName, std::move(Args));
 323 }
 324
 325 /// numberexpr ::= number
 326 static std::unique_ptr<NumberExprAST> ParseNumberExpr() {
 327   auto Result = llvm::make_unique<NumberExprAST>(NumVal);
 328   getNextToken(); // consume the number
 329   return Result;
 330 }
 331
 332 /// parenexpr ::= '(' expression ')'
 333 static std::unique_ptr<ExprAST> ParseParenExpr() {
 334   getNextToken();  // eat (.
 335   auto V = ParseExpression();
 336   if (!V)
 337     return nullptr;
 338
 339   if (CurTok != ')')
 340     return ErrorU<ExprAST>("expected ')'");
 341   getNextToken();  // eat ).
 342   return V;
 343 }
 344
 345 /// ifexpr ::= 'if' expression 'then' expression 'else' expression
 346 static std::unique_ptr<ExprAST> ParseIfExpr() {
 347   getNextToken();  // eat the if.
 348
 349   // condition.
 350   auto Cond = ParseExpression();
 351   if (!Cond)
 352     return nullptr;
 353
 354   if (CurTok != tok_then)
 355     return ErrorU<ExprAST>("expected then");
 356   getNextToken();  // eat the then
 357
 358   auto Then = ParseExpression();
 359   if (!Then)
 360     return nullptr;
 361
 362   if (CurTok != tok_else)
 363     return ErrorU<ExprAST>("expected else");
 364
 365   getNextToken();
 366
 367   auto Else = ParseExpression();
 368   if (!Else)
 369     return nullptr;
 370
 371   return llvm::make_unique<IfExprAST>(std::move(Cond), std::move(Then),
 372                                       std::move(Else));
 373 }
 374
 375 /// forexpr ::= 'for' identifier '=' expr ',' expr (',' expr)? 'in' expression
 376 static std::unique_ptr<ForExprAST> ParseForExpr() {
 377   getNextToken();  // eat the for.
 378
 379   if (CurTok != tok_identifier)
 380     return ErrorU<ForExprAST>("expected identifier after for");
 381
 382   std::string IdName = IdentifierStr;
 383   getNextToken();  // eat identifier.
 384
 385   if (CurTok != '=')
 386     return ErrorU<ForExprAST>("expected '=' after for");
 387   getNextToken();  // eat '='.
 388
 389   auto Start = ParseExpression();
 390   if (!Start)
 391     return nullptr;
 392   if (CurTok != ',')
 393     return ErrorU<ForExprAST>("expected ',' after for start value");
 394   getNextToken();
 395
 396   auto End = ParseExpression();
 397   if (!End)
 398     return nullptr;
 399
 400   // The step value is optional.
 401   std::unique_ptr<ExprAST> Step;
 402   if (CurTok == ',') {
 403     getNextToken();
 404     Step = ParseExpression();
 405     if (!Step)
 406       return nullptr;
 407   }
 408
 409   if (CurTok != tok_in)
 410     return ErrorU<ForExprAST>("expected 'in' after for");
 411   getNextToken();  // eat 'in'.
 412
 413   auto Body = ParseExpression();
 414   if (Body)
 415     return nullptr;
 416
 417   return llvm::make_unique<ForExprAST>(IdName, std::move(Start), std::move(End),
 418                                        std::move(Step), std::move(Body));
 419 }
 420
 421 /// varexpr ::= 'var' identifier ('=' expression)?
 422 //                    (',' identifier ('=' expression)?)* 'in' expression
 423 static std::unique_ptr<VarExprAST> ParseVarExpr() {
 424   getNextToken();  // eat the var.
 425
 426   VarExprAST::BindingList VarBindings;
 427
 428   // At least one variable name is required.
 429   if (CurTok != tok_identifier)
 430     return ErrorU<VarExprAST>("expected identifier after var");
 431
 432   while (1) {
 433     std::string Name = IdentifierStr;
 434     getNextToken();  // eat identifier.
 435
 436     // Read the optional initializer.
 437     std::unique_ptr<ExprAST> Init;
 438     if (CurTok == '=') {
 439       getNextToken(); // eat the '='.
 440
 441       Init = ParseExpression();
 442       if (!Init)
 443         return nullptr;
 444     }
 445
 446     VarBindings.push_back(VarExprAST::Binding(Name, std::move(Init)));
 447
 448     // End of var list, exit loop.
 449     if (CurTok != ',') break;
 450     getNextToken(); // eat the ','.
 451
 452     if (CurTok != tok_identifier)
 453       return ErrorU<VarExprAST>("expected identifier list after var");
 454   }
 455
 456   // At this point, we have to have 'in'.
 457   if (CurTok != tok_in)
 458     return ErrorU<VarExprAST>("expected 'in' keyword after 'var'");
 459   getNextToken();  // eat 'in'.
 460
 461   auto Body = ParseExpression();
 462   if (!Body)
 463     return nullptr;
 464
 465   return llvm::make_unique<VarExprAST>(std::move(VarBindings), std::move(Body));
 466 }
 467
 468 /// primary
 469 ///   ::= identifierexpr
 470 ///   ::= numberexpr
 471 ///   ::= parenexpr
 472 ///   ::= ifexpr
 473 ///   ::= forexpr
 474 ///   ::= varexpr
 475 static std::unique_ptr<ExprAST> ParsePrimary() {
 476   switch (CurTok) {
 477   default: return ErrorU<ExprAST>("unknown token when expecting an expression");
 478   case tok_identifier: return ParseIdentifierExpr();
 479   case tok_number:     return ParseNumberExpr();
 480   case '(':            return ParseParenExpr();
 481   case tok_if:         return ParseIfExpr();
 482   case tok_for:        return ParseForExpr();
 483   case tok_var:        return ParseVarExpr();
 484   }
 485 }
 486
 487 /// unary
 488 ///   ::= primary
 489 ///   ::= '!' unary
 490 static std::unique_ptr<ExprAST> ParseUnary() {
 491   // If the current token is not an operator, it must be a primary expr.
 492   if (!isascii(CurTok) || CurTok == '(' || CurTok == ',')
 493     return ParsePrimary();
 494
 495   // If this is a unary operator, read it.
 496   int Opc = CurTok;
 497   getNextToken();
 498   if (auto Operand = ParseUnary())
 499     return llvm::make_unique<UnaryExprAST>(Opc, std::move(Operand));
 500   return nullptr;
 501 }
 502
 503 /// binoprhs
 504 ///   ::= ('+' unary)*
 505 static std::unique_ptr<ExprAST> ParseBinOpRHS(int ExprPrec,
 506                                               std::unique_ptr<ExprAST> LHS) {
 507   // If this is a binop, find its precedence.
 508   while (1) {
 509     int TokPrec = GetTokPrecedence();
 510
 511     // If this is a binop that binds at least as tightly as the current binop,
 512     // consume it, otherwise we are done.
 513     if (TokPrec < ExprPrec)
 514       return LHS;
 515
 516     // Okay, we know this is a binop.
 517     int BinOp = CurTok;
 518     getNextToken();  // eat binop
 519
 520     // Parse the unary expression after the binary operator.
 521     auto RHS = ParseUnary();
 522     if (!RHS)
 523       return nullptr;
 524
 525     // If BinOp binds less tightly with RHS than the operator after RHS, let
 526     // the pending operator take RHS as its LHS.
 527     int NextPrec = GetTokPrecedence();
 528     if (TokPrec < NextPrec) {
 529       RHS = ParseBinOpRHS(TokPrec+1, std::move(RHS));
 530       if (!RHS)
 531         return nullptr;
 532     }
 533
 534     // Merge LHS/RHS.
 535     LHS = llvm::make_unique<BinaryExprAST>(BinOp, std::move(LHS), std::move(RHS));
 536   }
 537 }
 538
 539 /// expression
 540 ///   ::= unary binoprhs
 541 ///
 542 static std::unique_ptr<ExprAST> ParseExpression() {
 543   auto LHS = ParseUnary();
 544   if (!LHS)
 545     return nullptr;
 546
 547   return ParseBinOpRHS(0, std::move(LHS));
 548 }
 549
 550 /// prototype
 551 ///   ::= id '(' id* ')'
 552 ///   ::= binary LETTER number? (id, id)
 553 ///   ::= unary LETTER (id)
 554 static std::unique_ptr<PrototypeAST> ParsePrototype() {
 555   std::string FnName;
 556
 557   unsigned Kind = 0; // 0 = identifier, 1 = unary, 2 = binary.
 558   unsigned BinaryPrecedence = 30;
 559
 560   switch (CurTok) {
 561   default:
 562     return ErrorU<PrototypeAST>("Expected function name in prototype");
 563   case tok_identifier:
 564     FnName = IdentifierStr;
 565     Kind = 0;
 566     getNextToken();
 567     break;
 568   case tok_unary:
 569     getNextToken();
 570     if (!isascii(CurTok))
 571       return ErrorU<PrototypeAST>("Expected unary operator");
 572     FnName = "unary";
 573     FnName += (char)CurTok;
 574     Kind = 1;
 575     getNextToken();
 576     break;
 577   case tok_binary:
 578     getNextToken();
 579     if (!isascii(CurTok))
 580       return ErrorU<PrototypeAST>("Expected binary operator");
 581     FnName = "binary";
 582     FnName += (char)CurTok;
 583     Kind = 2;
 584     getNextToken();
 585
 586     // Read the precedence if present.
 587     if (CurTok == tok_number) {
 588       if (NumVal < 1 || NumVal > 100)
 589         return ErrorU<PrototypeAST>("Invalid precedecnce: must be 1..100");
 590       BinaryPrecedence = (unsigned)NumVal;
 591       getNextToken();
 592     }
 593     break;
 594   }
 595
 596   if (CurTok != '(')
 597     return ErrorU<PrototypeAST>("Expected '(' in prototype");
 598
 599   std::vector<std::string> ArgNames;
 600   while (getNextToken() == tok_identifier)
 601     ArgNames.push_back(IdentifierStr);
 602   if (CurTok != ')')
 603     return ErrorU<PrototypeAST>("Expected ')' in prototype");
 604
 605   // success.
 606   getNextToken();  // eat ')'.
 607
 608   // Verify right number of names for operator.
 609   if (Kind && ArgNames.size() != Kind)
 610     return ErrorU<PrototypeAST>("Invalid number of operands for operator");
 611
 612   return llvm::make_unique<PrototypeAST>(FnName, std::move(ArgNames), Kind != 0,
 613                                          BinaryPrecedence);
 614 }
 615
 616 /// definition ::= 'def' prototype expression
 617 static std::unique_ptr<FunctionAST> ParseDefinition() {
 618   getNextToken();  // eat def.
 619   auto Proto = ParsePrototype();
 620   if (!Proto)
 621     return nullptr;
 622
 623   if (auto Body = ParseExpression())
 624     return llvm::make_unique<FunctionAST>(std::move(Proto), std::move(Body));
 625   return nullptr;
 626 }
 627
 628 /// toplevelexpr ::= expression
 629 static std::unique_ptr<FunctionAST> ParseTopLevelExpr() {
 630   if (auto E = ParseExpression()) {
 631     // Make an anonymous proto.
 632     auto Proto =
 633       llvm::make_unique<PrototypeAST>("__anon_expr", std::vector<std::string>());
 634     return llvm::make_unique<FunctionAST>(std::move(Proto), std::move(E));
 635   }
 636   return nullptr;
 637 }
 638
 639 /// external ::= 'extern' prototype
 640 static std::unique_ptr<PrototypeAST> ParseExtern() {
 641   getNextToken();  // eat extern.
 642   return ParsePrototype();
 643 }
 644
 645 //===----------------------------------------------------------------------===//
 646 // Code Generation
 647 //===----------------------------------------------------------------------===//
 648
 649 // FIXME: Obviously we can do better than this
 650 std::string GenerateUniqueName(const std::string &Root) {
 651   static int i = 0;
 652   std::ostringstream NameStream;
 653   NameStream << Root << ++i;
 654   return NameStream.str();
 655 }
 656
 657 std::string MakeLegalFunctionName(std::string Name)
 658 {
 659   std::string NewName;
 660   assert(!Name.empty() && "Base name must not be empty");
 661
 662   // Start with what we have
 663   NewName = Name;
 664
 665   // Look for a numberic first character
 666   if (NewName.find_first_of("0123456789") == 0) {
 667     NewName.insert(0, 1, 'n');
 668   }
 669
 670   // Replace illegal characters with their ASCII equivalent
 671   std::string legal_elements = "_abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
 672   size_t pos;
 673   while ((pos = NewName.find_first_not_of(legal_elements)) != std::string::npos) {
 674     std::ostringstream NumStream;
 675     NumStream << (int)NewName.at(pos);
 676     NewName = NewName.replace(pos, 1, NumStream.str());
 677   }
 678
 679   return NewName;
 680 }
 681
 682 class SessionContext {
 683 public:
 684   SessionContext(LLVMContext &C)
 685     : Context(C), TM(EngineBuilder().selectTarget()) {}
 686   LLVMContext& getLLVMContext() const { return Context; }
 687   TargetMachine& getTarget() { return *TM; }
 688   void addPrototypeAST(std::unique_ptr<PrototypeAST> P);
 689   PrototypeAST* getPrototypeAST(const std::string &Name);
 690 private:
 691   typedef std::map<std::string, std::unique_ptr<PrototypeAST>> PrototypeMap;
 692
 693   LLVMContext &Context;
 694   std::unique_ptr<TargetMachine> TM;
 695
 696   PrototypeMap Prototypes;
 697 };
 698
 699 void SessionContext::addPrototypeAST(std::unique_ptr<PrototypeAST> P) {
 700   Prototypes[P->Name] = std::move(P);
 701 }
 702
 703 PrototypeAST* SessionContext::getPrototypeAST(const std::string &Name) {
 704   PrototypeMap::iterator I = Prototypes.find(Name);
 705   if (I != Prototypes.end())
 706     return I->second.get();
 707   return nullptr;
 708 }
 709
 710 class IRGenContext {
 711 public:
 712
 713   IRGenContext(SessionContext &S)
 714     : Session(S),
 715       M(new Module(GenerateUniqueName("jit_module_"),
 716                    Session.getLLVMContext())),
 717       Builder(Session.getLLVMContext()) {
 718     M->setDataLayout(Session.getTarget().createDataLayout());
 719   }
 720
 721   SessionContext& getSession() { return Session; }
 722   Module& getM() const { return *M; }
 723   std::unique_ptr<Module> takeM() { return std::move(M); }
 724   IRBuilder<>& getBuilder() { return Builder; }
 725   LLVMContext& getLLVMContext() { return Session.getLLVMContext(); }
 726   Function* getPrototype(const std::string &Name);
 727
 728   std::map<std::string, AllocaInst*> NamedValues;
 729 private:
 730   SessionContext &Session;
 731   std::unique_ptr<Module> M;
 732   IRBuilder<> Builder;
 733 };
 734
 735 Function* IRGenContext::getPrototype(const std::string &Name) {
 736   if (Function *ExistingProto = M->getFunction(Name))
 737     return ExistingProto;
 738   if (PrototypeAST *ProtoAST = Session.getPrototypeAST(Name))
 739     return ProtoAST->IRGen(*this);
 740   return nullptr;
 741 }
 742
 743 /// CreateEntryBlockAlloca - Create an alloca instruction in the entry block of
 744 /// the function.  This is used for mutable variables etc.
 745 static AllocaInst *CreateEntryBlockAlloca(Function *TheFunction,
 746                                           const std::string &VarName) {
 747   IRBuilder<> TmpB(&TheFunction->getEntryBlock(),
 748                  TheFunction->getEntryBlock().begin());
 749   return TmpB.CreateAlloca(Type::getDoubleTy(getGlobalContext()), nullptr,
 750                            VarName.c_str());
 751 }
 752
 753 Value *NumberExprAST::IRGen(IRGenContext &C) const {
 754   return ConstantFP::get(C.getLLVMContext(), APFloat(Val));
 755 }
 756
 757 Value *VariableExprAST::IRGen(IRGenContext &C) const {
 758   // Look this variable up in the function.
 759   Value *V = C.NamedValues[Name];
 760
 761   if (!V)
 762     return ErrorP<Value>("Unknown variable name '" + Name + "'");
 763
 764   // Load the value.
 765   return C.getBuilder().CreateLoad(V, Name.c_str());
 766 }
 767
 768 Value *UnaryExprAST::IRGen(IRGenContext &C) const {
 769   if (Value *OperandV = Operand->IRGen(C)) {
 770     std::string FnName = MakeLegalFunctionName(std::string("unary")+Opcode);
 771     if (Function *F = C.getPrototype(FnName))
 772       return C.getBuilder().CreateCall(F, OperandV, "unop");
 773     return ErrorP<Value>("Unknown unary operator");
 774   }
 775
 776   // Could not codegen operand - return null.
 777   return nullptr;
 778 }
 779
 780 Value *BinaryExprAST::IRGen(IRGenContext &C) const {
 781   // Special case '=' because we don't want to emit the LHS as an expression.
 782   if (Op == '=') {
 783     // Assignment requires the LHS to be an identifier.
 784     auto &LHSVar = static_cast<VariableExprAST &>(*LHS);
 785     // Codegen the RHS.
 786     Value *Val = RHS->IRGen(C);
 787     if (!Val) return nullptr;
 788
 789     // Look up the name.
 790     if (auto Variable = C.NamedValues[LHSVar.Name]) {
 791       C.getBuilder().CreateStore(Val, Variable);
 792       return Val;
 793     }
 794     return ErrorP<Value>("Unknown variable name");
 795   }
 796
 797   Value *L = LHS->IRGen(C);
 798   Value *R = RHS->IRGen(C);
 799   if (!L || !R) return nullptr;
 800
 801   switch (Op) {
 802   case '+': return C.getBuilder().CreateFAdd(L, R, "addtmp");
 803   case '-': return C.getBuilder().CreateFSub(L, R, "subtmp");
 804   case '*': return C.getBuilder().CreateFMul(L, R, "multmp");
 805   case '/': return C.getBuilder().CreateFDiv(L, R, "divtmp");
 806   case '<':
 807     L = C.getBuilder().CreateFCmpULT(L, R, "cmptmp");
 808     // Convert bool 0/1 to double 0.0 or 1.0
 809     return C.getBuilder().CreateUIToFP(L, Type::getDoubleTy(getGlobalContext()),
 810                                 "booltmp");
 811   default: break;
 812   }
 813
 814   // If it wasn't a builtin binary operator, it must be a user defined one. Emit
 815   // a call to it.
 816   std::string FnName = MakeLegalFunctionName(std::string("binary")+Op);
 817   if (Function *F = C.getPrototype(FnName)) {
 818     Value *Ops[] = { L, R };
 819     return C.getBuilder().CreateCall(F, Ops, "binop");
 820   }
 821
 822   return ErrorP<Value>("Unknown binary operator");
 823 }
 824
 825 Value *CallExprAST::IRGen(IRGenContext &C) const {
 826   // Look up the name in the global module table.
 827   if (auto CalleeF = C.getPrototype(CalleeName)) {
 828     // If argument mismatch error.
 829     if (CalleeF->arg_size() != Args.size())
 830       return ErrorP<Value>("Incorrect # arguments passed");
 831
 832     std::vector<Value*> ArgsV;
 833     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i) {
 834       ArgsV.push_back(Args[i]->IRGen(C));
 835       if (!ArgsV.back()) return nullptr;
 836     }
 837
 838     return C.getBuilder().CreateCall(CalleeF, ArgsV, "calltmp");
 839   }
 840
 841   return ErrorP<Value>("Unknown function referenced");
 842 }
 843
 844 Value *IfExprAST::IRGen(IRGenContext &C) const {
 845   Value *CondV = Cond->IRGen(C);
 846   if (!CondV) return nullptr;
 847
 848   // Convert condition to a bool by comparing equal to 0.0.
 849   ConstantFP *FPZero =
 850     ConstantFP::get(C.getLLVMContext(), APFloat(0.0));
 851   CondV = C.getBuilder().CreateFCmpONE(CondV, FPZero, "ifcond");
 852
 853   Function *TheFunction = C.getBuilder().GetInsertBlock()->getParent();
 854
 855   // Create blocks for the then and else cases.  Insert the 'then' block at the
 856   // end of the function.
 857   BasicBlock *ThenBB = BasicBlock::Create(C.getLLVMContext(), "then", TheFunction);
 858   BasicBlock *ElseBB = BasicBlock::Create(C.getLLVMContext(), "else");
 859   BasicBlock *MergeBB = BasicBlock::Create(C.getLLVMContext(), "ifcont");
 860
 861   C.getBuilder().CreateCondBr(CondV, ThenBB, ElseBB);
 862
 863   // Emit then value.
 864   C.getBuilder().SetInsertPoint(ThenBB);
 865
 866   Value *ThenV = Then->IRGen(C);
 867   if (!ThenV) return nullptr;
 868
 869   C.getBuilder().CreateBr(MergeBB);
 870   // Codegen of 'Then' can change the current block, update ThenBB for the PHI.
 871   ThenBB = C.getBuilder().GetInsertBlock();
 872
 873   // Emit else block.
 874   TheFunction->getBasicBlockList().push_back(ElseBB);
 875   C.getBuilder().SetInsertPoint(ElseBB);
 876
 877   Value *ElseV = Else->IRGen(C);
 878   if (!ElseV) return nullptr;
 879
 880   C.getBuilder().CreateBr(MergeBB);
 881   // Codegen of 'Else' can change the current block, update ElseBB for the PHI.
 882   ElseBB = C.getBuilder().GetInsertBlock();
 883
 884   // Emit merge block.
 885   TheFunction->getBasicBlockList().push_back(MergeBB);
 886   C.getBuilder().SetInsertPoint(MergeBB);
 887   PHINode *PN = C.getBuilder().CreatePHI(Type::getDoubleTy(getGlobalContext()), 2,
 888                                   "iftmp");
 889
 890   PN->addIncoming(ThenV, ThenBB);
 891   PN->addIncoming(ElseV, ElseBB);
 892   return PN;
 893 }
 894
 895 Value *ForExprAST::IRGen(IRGenContext &C) const {
 896   // Output this as:
 897   //   var = alloca double
 898   //   ...
 899   //   start = startexpr
 900   //   store start -> var
 901   //   goto loop
 902   // loop:
 903   //   ...
 904   //   bodyexpr
 905   //   ...
 906   // loopend:
 907   //   step = stepexpr
 908   //   endcond = endexpr
 909   //
 910   //   curvar = load var
 911   //   nextvar = curvar + step
 912   //   store nextvar -> var
 913   //   br endcond, loop, endloop
 914   // outloop:
 915
 916   Function *TheFunction = C.getBuilder().GetInsertBlock()->getParent();
 917
 918   // Create an alloca for the variable in the entry block.
 919   AllocaInst *Alloca = CreateEntryBlockAlloca(TheFunction, VarName);
 920
 921   // Emit the start code first, without 'variable' in scope.
 922   Value *StartVal = Start->IRGen(C);
 923   if (!StartVal) return nullptr;
 924
 925   // Store the value into the alloca.
 926   C.getBuilder().CreateStore(StartVal, Alloca);
 927
 928   // Make the new basic block for the loop header, inserting after current
 929   // block.
 930   BasicBlock *LoopBB = BasicBlock::Create(getGlobalContext(), "loop", TheFunction);
 931
 932   // Insert an explicit fall through from the current block to the LoopBB.
 933   C.getBuilder().CreateBr(LoopBB);
 934
 935   // Start insertion in LoopBB.
 936   C.getBuilder().SetInsertPoint(LoopBB);
 937
 938   // Within the loop, the variable is defined equal to the PHI node.  If it
 939   // shadows an existing variable, we have to restore it, so save it now.
 940   AllocaInst *OldVal = C.NamedValues[VarName];
 941   C.NamedValues[VarName] = Alloca;
 942
 943   // Emit the body of the loop.  This, like any other expr, can change the
 944   // current BB.  Note that we ignore the value computed by the body, but don't
 945   // allow an error.
 946   if (!Body->IRGen(C))
 947     return nullptr;
 948
 949   // Emit the step value.
 950   Value *StepVal;
 951   if (Step) {
 952     StepVal = Step->IRGen(C);
 953     if (!StepVal) return nullptr;
 954   } else {
 955     // If not specified, use 1.0.
 956     StepVal = ConstantFP::get(getGlobalContext(), APFloat(1.0));
 957   }
 958
 959   // Compute the end condition.
 960   Value *EndCond = End->IRGen(C);
 961   if (!EndCond) return nullptr;
 962
 963   // Reload, increment, and restore the alloca.  This handles the case where
 964   // the body of the loop mutates the variable.
 965   Value *CurVar = C.getBuilder().CreateLoad(Alloca, VarName.c_str());
 966   Value *NextVar = C.getBuilder().CreateFAdd(CurVar, StepVal, "nextvar");
 967   C.getBuilder().CreateStore(NextVar, Alloca);
 968
 969   // Convert condition to a bool by comparing equal to 0.0.
 970   EndCond = C.getBuilder().CreateFCmpONE(EndCond,
 971                               ConstantFP::get(getGlobalContext(), APFloat(0.0)),
 972                                   "loopcond");
 973
 974   // Create the "after loop" block and insert it.
 975   BasicBlock *AfterBB = BasicBlock::Create(getGlobalContext(), "afterloop", TheFunction);
 976
 977   // Insert the conditional branch into the end of LoopEndBB.
 978   C.getBuilder().CreateCondBr(EndCond, LoopBB, AfterBB);
 979
 980   // Any new code will be inserted in AfterBB.
 981   C.getBuilder().SetInsertPoint(AfterBB);
 982
 983   // Restore the unshadowed variable.
 984   if (OldVal)
 985     C.NamedValues[VarName] = OldVal;
 986   else
 987     C.NamedValues.erase(VarName);
 988
 989   // for expr always returns 0.0.
 990   return Constant::getNullValue(Type::getDoubleTy(getGlobalContext()));
 991 }
 992
 993 Value *VarExprAST::IRGen(IRGenContext &C) const {
 994   std::vector<AllocaInst *> OldBindings;
 995
 996   Function *TheFunction = C.getBuilder().GetInsertBlock()->getParent();
 997
 998   // Register all variables and emit their initializer.
 999   for (unsigned i = 0, e = VarBindings.size(); i != e; ++i) {
1000     auto &VarName = VarBindings[i].first;
1001     auto &Init = VarBindings[i].second;
1002
1003     // Emit the initializer before adding the variable to scope, this prevents
1004     // the initializer from referencing the variable itself, and permits stuff
1005     // like this:
1006     //  var a = 1 in
1007     //    var a = a in ...   # refers to outer 'a'.
1008     Value *InitVal;
1009     if (Init) {
1010       InitVal = Init->IRGen(C);
1011       if (!InitVal) return nullptr;
1012     } else // If not specified, use 0.0.
1013       InitVal = ConstantFP::get(getGlobalContext(), APFloat(0.0));
1014
1015     AllocaInst *Alloca = CreateEntryBlockAlloca(TheFunction, VarName);
1016     C.getBuilder().CreateStore(InitVal, Alloca);
1017
1018     // Remember the old variable binding so that we can restore the binding when
1019     // we unrecurse.
1020     OldBindings.push_back(C.NamedValues[VarName]);
1021
1022     // Remember this binding.
1023     C.NamedValues[VarName] = Alloca;
1024   }
1025
1026   // Codegen the body, now that all vars are in scope.
1027   Value *BodyVal = Body->IRGen(C);
1028   if (!BodyVal) return nullptr;
1029
1030   // Pop all our variables from scope.
1031   for (unsigned i = 0, e = VarBindings.size(); i != e; ++i)
1032     C.NamedValues[VarBindings[i].first] = OldBindings[i];
1033
1034   // Return the body computation.
1035   return BodyVal;
1036 }
1037
1038 Function *PrototypeAST::IRGen(IRGenContext &C) const {
1039   std::string FnName = MakeLegalFunctionName(Name);
1040
1041   // Make the function type:  double(double,double) etc.
1042   std::vector<Type*> Doubles(Args.size(),
1043                              Type::getDoubleTy(getGlobalContext()));
1044   FunctionType *FT = FunctionType::get(Type::getDoubleTy(getGlobalContext()),
1045                                        Doubles, false);
1046   Function *F = Function::Create(FT, Function::ExternalLinkage, FnName,
1047                                  &C.getM());
1048
1049   // If F conflicted, there was already something named 'FnName'.  If it has a
1050   // body, don't allow redefinition or reextern.
1051   if (F->getName() != FnName) {
1052     // Delete the one we just made and get the existing one.
1053     F->eraseFromParent();
1054     F = C.getM().getFunction(Name);
1055
1056     // If F already has a body, reject this.
1057     if (!F->empty()) {
1058       ErrorP<Function>("redefinition of function");
1059       return nullptr;
1060     }
1061
1062     // If F took a different number of args, reject.
1063     if (F->arg_size() != Args.size()) {
1064       ErrorP<Function>("redefinition of function with different # args");
1065       return nullptr;
1066     }
1067   }
1068
1069   // Set names for all arguments.
1070   unsigned Idx = 0;
1071   for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(); Idx != Args.size();
1072        ++AI, ++Idx)
1073     AI->setName(Args[Idx]);
1074
1075   return F;
1076 }
1077
1078 /// CreateArgumentAllocas - Create an alloca for each argument and register the
1079 /// argument in the symbol table so that references to it will succeed.
1080 void PrototypeAST::CreateArgumentAllocas(Function *F, IRGenContext &C) {
1081   Function::arg_iterator AI = F->arg_begin();
1082   for (unsigned Idx = 0, e = Args.size(); Idx != e; ++Idx, ++AI) {
1083     // Create an alloca for this variable.
1084     AllocaInst *Alloca = CreateEntryBlockAlloca(F, Args[Idx]);
1085
1086     // Store the initial value into the alloca.
1087     C.getBuilder().CreateStore(AI, Alloca);
1088
1089     // Add arguments to variable symbol table.
1090     C.NamedValues[Args[Idx]] = Alloca;
1091   }
1092 }
1093
1094 Function *FunctionAST::IRGen(IRGenContext &C) const {
1095   C.NamedValues.clear();
1096
1097   Function *TheFunction = Proto->IRGen(C);
1098   if (!TheFunction)
1099     return nullptr;
1100
1101   // If this is an operator, install it.
1102   if (Proto->isBinaryOp())
1103     BinopPrecedence[Proto->getOperatorName()] = Proto->Precedence;
1104
1105   // Create a new basic block to start insertion into.
1106   BasicBlock *BB = BasicBlock::Create(getGlobalContext(), "entry", TheFunction);
1107   C.getBuilder().SetInsertPoint(BB);
1108
1109   // Add all arguments to the symbol table and create their allocas.
1110   Proto->CreateArgumentAllocas(TheFunction, C);
1111
1112   if (Value *RetVal = Body->IRGen(C)) {
1113     // Finish off the function.
1114     C.getBuilder().CreateRet(RetVal);
1115
1116     // Validate the generated code, checking for consistency.
1117     verifyFunction(*TheFunction);
1118
1119     return TheFunction;
1120   }
1121
1122   // Error reading body, remove function.
1123   TheFunction->eraseFromParent();
1124
1125   if (Proto->isBinaryOp())
1126     BinopPrecedence.erase(Proto->getOperatorName());
1127   return nullptr;
1128 }
1129
1130 //===----------------------------------------------------------------------===//
1131 // Top-Level parsing and JIT Driver
1132 //===----------------------------------------------------------------------===//
1133
1134 static std::unique_ptr<llvm::Module> IRGen(SessionContext &S,
1135                                            const FunctionAST &F) {
1136   IRGenContext C(S);
1137   auto LF = F.IRGen(C);
1138   if (!LF)
1139     return nullptr;
1140 #ifndef MINIMAL_STDERR_OUTPUT
1141   fprintf(stderr, "Read function definition:");
1142   LF->dump();
1143 #endif
1144   return C.takeM();
1145 }
1146
1147 template <typename T>
1148 static std::vector<T> singletonSet(T t) {
1149   std::vector<T> Vec;
1150   Vec.push_back(std::move(t));
1151   return Vec;
1152 }
1153
1154 class KaleidoscopeJIT {
1155 public:
1156   typedef ObjectLinkingLayer<> ObjLayerT;
1157   typedef IRCompileLayer<ObjLayerT> CompileLayerT;
1158   typedef CompileLayerT::ModuleSetHandleT ModuleHandleT;
1159
1160   KaleidoscopeJIT(SessionContext &Session)
1161       : DL(Session.getTarget().createDataLayout()),
1162         CompileLayer(ObjectLayer, SimpleCompiler(Session.getTarget())) {}
1163
1164   std::string mangle(const std::string &Name) {
1165     std::string MangledName;
1166     {
1167       raw_string_ostream MangledNameStream(MangledName);
1168       Mangler::getNameWithPrefix(MangledNameStream, Name, DL);
1169     }
1170     return MangledName;
1171   }
1172
1173   ModuleHandleT addModule(std::unique_ptr<Module> M) {
1174     // We need a memory manager to allocate memory and resolve symbols for this
1175     // new module. Create one that resolves symbols by looking back into the
1176     // JIT.
1177     auto Resolver = createLambdaResolver(
1178                       [&](const std::string &Name) {
1179                         if (auto Sym = findSymbol(Name))
1180                           return RuntimeDyld::SymbolInfo(Sym.getAddress(),
1181                                                          Sym.getFlags());
1182                         return RuntimeDyld::SymbolInfo(nullptr);
1183                       },
1184                       [](const std::string &S) { return nullptr; }
1185                     );
1186     return CompileLayer.addModuleSet(singletonSet(std::move(M)),
1187                                      make_unique<SectionMemoryManager>(),
1188                                      std::move(Resolver));
1189   }
1190
1191   void removeModule(ModuleHandleT H) { CompileLayer.removeModuleSet(H); }
1192
1193   JITSymbol findSymbol(const std::string &Name) {
1194     return CompileLayer.findSymbol(Name, true);
1195   }
1196
1197   JITSymbol findUnmangledSymbol(const std::string Name) {
1198     return findSymbol(mangle(Name));
1199   }
1200
1201 private:
1202   const DataLayout DL;
1203   ObjLayerT ObjectLayer;
1204   CompileLayerT CompileLayer;
1205 };
1206
1207 static void HandleDefinition(SessionContext &S, KaleidoscopeJIT &J) {
1208   if (auto F = ParseDefinition()) {
1209     if (auto M = IRGen(S, *F)) {
1210       S.addPrototypeAST(llvm::make_unique<PrototypeAST>(*F->Proto));
1211       J.addModule(std::move(M));
1212     }
1213   } else {
1214     // Skip token for error recovery.
1215     getNextToken();
1216   }
1217 }
1218
1219 static void HandleExtern(SessionContext &S) {
1220   if (auto P = ParseExtern())
1221     S.addPrototypeAST(std::move(P));
1222   else {
1223     // Skip token for error recovery.
1224     getNextToken();
1225   }
1226 }
1227
1228 static void HandleTopLevelExpression(SessionContext &S, KaleidoscopeJIT &J) {
1229   // Evaluate a top-level expression into an anonymous function.
1230   if (auto F = ParseTopLevelExpr()) {
1231     IRGenContext C(S);
1232     if (auto ExprFunc = F->IRGen(C)) {
1233 #ifndef MINIMAL_STDERR_OUTPUT
1234       std::cerr << "Expression function:\n";
1235       ExprFunc->dump();
1236 #endif
1237       // Add the CodeGen'd module to the JIT. Keep a handle to it: We can remove
1238       // this module as soon as we've executed Function ExprFunc.
1239       auto H = J.addModule(C.takeM());
1240
1241       // Get the address of the JIT'd function in memory.
1242       auto ExprSymbol = J.findUnmangledSymbol("__anon_expr");
1243
1244       // Cast it to the right type (takes no arguments, returns a double) so we
1245       // can call it as a native function.
1246       double (*FP)() = (double (*)())(intptr_t)ExprSymbol.getAddress();
1247 #ifdef MINIMAL_STDERR_OUTPUT
1248       FP();
1249 #else
1250       std::cerr << "Evaluated to " << FP() << "\n";
1251 #endif
1252
1253       // Remove the function.
1254       J.removeModule(H);
1255     }
1256   } else {
1257     // Skip token for error recovery.
1258     getNextToken();
1259   }
1260 }
1261
1262 /// top ::= definition | external | expression | ';'
1263 static void MainLoop() {
1264   SessionContext S(getGlobalContext());
1265   KaleidoscopeJIT J(S);
1266
1267   while (1) {
1268     switch (CurTok) {
1269     case tok_eof:    return;
1270     case ';':        getNextToken(); continue;  // ignore top-level semicolons.
1271     case tok_def:    HandleDefinition(S, J); break;
1272     case tok_extern: HandleExtern(S); break;
1273     default:         HandleTopLevelExpression(S, J); break;
1274     }
1275 #ifndef MINIMAL_STDERR_OUTPUT
1276     std::cerr << "ready> ";
1277 #endif
1278   }
1279 }
1280
1281 //===----------------------------------------------------------------------===//
1282 // "Library" functions that can be "extern'd" from user code.
1283 //===----------------------------------------------------------------------===//
1284
1285 /// putchard - putchar that takes a double and returns 0.
1286 extern "C"
1287 double putchard(double X) {
1288   putchar((char)X);
1289   return 0;
1290 }
1291
1292 /// printd - printf that takes a double prints it as "%f\n", returning 0.
1293 extern "C"
1294 double printd(double X) {
1295   printf("%f", X);
1296   return 0;
1297 }
1298
1299 extern "C"
1300 double printlf() {
1301   printf("\n");
1302   return 0;
1303 }
1304
1305 //===----------------------------------------------------------------------===//
1306 // Main driver code.
1307 //===----------------------------------------------------------------------===//
1308
1309 int main() {
1310   InitializeNativeTarget();
1311   InitializeNativeTargetAsmPrinter();
1312   InitializeNativeTargetAsmParser();
1313
1314   // Install standard binary operators.
1315   // 1 is lowest precedence.
1316   BinopPrecedence['='] = 2;
1317   BinopPrecedence['<'] = 10;
1318   BinopPrecedence['+'] = 20;
1319   BinopPrecedence['-'] = 20;
1320   BinopPrecedence['/'] = 40;
1321   BinopPrecedence['*'] = 40;  // highest.
1322
1323   // Prime the first token.
1324 #ifndef MINIMAL_STDERR_OUTPUT
1325   std::cerr << "ready> ";
1326 #endif
1327   getNextToken();
1328
1329   std::cerr << std::fixed;
1330
1331   // Run the main "interpreter loop" now.
1332   MainLoop();
1333
1334   return 0;
1335 }