lib/Target/CppBackend/CPPBackend.cpp

   1 //===-- CPPBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C++ code -----===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the writing of the LLVM IR as a set of C++ calls to the
  11 // LLVM IR interface. The input module is assumed to be verified.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CPPTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/CallingConv.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/InlineAsm.h"
  20 #include "llvm/Instruction.h"
  21 #include "llvm/Instructions.h"
  22 #include "llvm/Module.h"
  23 #include "llvm/Pass.h"
  24 #include "llvm/PassManager.h"
  25 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  26 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  27 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  29 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  30 #include "llvm/Target/TargetRegistry.h"
  31 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  32 #include "llvm/Config/config.h"
  33 #include <algorithm>
  34 #include <set>
  35
  36 using namespace llvm;
  37
  38 static cl::opt<std::string>
  39 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  40          cl::value_desc("function name"));
  41
  42 enum WhatToGenerate {
  43   GenProgram,
  44   GenModule,
  45   GenContents,
  46   GenFunction,
  47   GenFunctions,
  48   GenInline,
  49   GenVariable,
  50   GenType
  51 };
  52
  53 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  54   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  55   cl::init(GenProgram),
  56   cl::values(
  57     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  58     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  59     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  60     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  61     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  62     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  63     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  64     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  65     clEnumValEnd
  66   )
  67 );
  68
  69 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  70   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  71   cl::init("!bad!"));
  72
  73 extern "C" void LLVMInitializeCppBackendTarget() {
  74   // Register the target.
  75   RegisterTargetMachine<CPPTargetMachine> X(TheCppBackendTarget);
  76 }
  77
  78 namespace {
  79   typedef std::vector<const Type*> TypeList;
  80   typedef std::map<const Type*,std::string> TypeMap;
  81   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  82   typedef std::set<std::string> NameSet;
  83   typedef std::set<const Type*> TypeSet;
  84   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  85   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  86
  87   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  88   /// module to a C++ translation unit.
  89   class CppWriter : public ModulePass {
  90     formatted_raw_ostream &Out;
  91     const Module *TheModule;
  92     uint64_t uniqueNum;
  93     TypeMap TypeNames;
  94     ValueMap ValueNames;
  95     TypeMap UnresolvedTypes;
  96     TypeList TypeStack;
  97     NameSet UsedNames;
  98     TypeSet DefinedTypes;
  99     ValueSet DefinedValues;
 100     ForwardRefMap ForwardRefs;
 101     bool is_inline;
 102
 103   public:
 104     static char ID;
 105     explicit CppWriter(formatted_raw_ostream &o) :
 106       ModulePass(&ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false) {}
 107
 108     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 109
 110     bool runOnModule(Module &M);
 111
 112     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 113     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 114     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 115     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 116     void printFunctions();
 117     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 118     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 119     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 120
 121     void error(const std::string& msg);
 122
 123   private:
 124     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 125     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 126     void printCallingConv(CallingConv::ID cc);
 127     void printEscapedString(const std::string& str);
 128     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 129
 130     std::string getCppName(const Type* val);
 131     inline void printCppName(const Type* val);
 132
 133     std::string getCppName(const Value* val);
 134     inline void printCppName(const Value* val);
 135
 136     void printAttributes(const AttrListPtr &PAL, const std::string &name);
 137     bool printTypeInternal(const Type* Ty);
 138     inline void printType(const Type* Ty);
 139     void printTypes(const Module* M);
 140
 141     void printConstant(const Constant *CPV);
 142     void printConstants(const Module* M);
 143
 144     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 145     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 146     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 147
 148     void printFunctionUses(const Function *F);
 149     void printFunctionHead(const Function *F);
 150     void printFunctionBody(const Function *F);
 151     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 152     std::string getOpName(Value*);
 153
 154     void printModuleBody();
 155   };
 156
 157   static unsigned indent_level = 0;
 158   inline formatted_raw_ostream& nl(formatted_raw_ostream& Out, int delta = 0) {
 159     Out << "\n";
 160     if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 161       indent_level += delta;
 162     for (unsigned i = 0; i < indent_level; ++i)
 163       Out << "  ";
 164     return Out;
 165   }
 166
 167   inline void in() { indent_level++; }
 168   inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 169
 170   inline void
 171   sanitize(std::string& str) {
 172     for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 173       if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 174         str[i] = '_';
 175   }
 176
 177   inline std::string
 178   getTypePrefix(const Type* Ty ) {
 179     switch (Ty->getTypeID()) {
 180     case Type::VoidTyID:     return "void_";
 181     case Type::IntegerTyID:
 182       return std::string("int") + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) +
 183         "_";
 184     case Type::FloatTyID:    return "float_";
 185     case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 186     case Type::LabelTyID:    return "label_";
 187     case Type::FunctionTyID: return "func_";
 188     case Type::StructTyID:   return "struct_";
 189     case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 190     case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 191     case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 192     case Type::OpaqueTyID:   return "opaque_";
 193     default:                 return "other_";
 194     }
 195     return "unknown_";
 196   }
 197
 198   // Looks up the type in the symbol table and returns a pointer to its name or
 199   // a null pointer if it wasn't found. Note that this isn't the same as the
 200   // Mode::getTypeName function which will return an empty string, not a null
 201   // pointer if the name is not found.
 202   inline const std::string*
 203   findTypeName(const TypeSymbolTable& ST, const Type* Ty) {
 204     TypeSymbolTable::const_iterator TI = ST.begin();
 205     TypeSymbolTable::const_iterator TE = ST.end();
 206     for (;TI != TE; ++TI)
 207       if (TI->second == Ty)
 208         return &(TI->first);
 209     return 0;
 210   }
 211
 212   void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 213     llvm_report_error(msg);
 214   }
 215
 216   // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 217   // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 218   // result so that we don't lose precision.
 219   void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 220     bool ignored;
 221     APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 222     if (CFP->getType() == Type::getFloatTy(CFP->getContext()))
 223       APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 224     Out << "ConstantFP::get(getGlobalContext(), ";
 225     Out << "APFloat(";
 226 #if HAVE_PRINTF_A
 227     char Buffer[100];
 228     sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 229     if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 230          !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 231          !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 232         APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 233       if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 234         Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 235       else
 236         Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 237       Out << ")";
 238     } else {
 239 #endif
 240       std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 241
 242       while (StrVal[0] == ' ')
 243         StrVal.erase(StrVal.begin());
 244
 245       // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 246       // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 247       if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 248            ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 249             (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 250           (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 251         if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 252           Out <<  StrVal;
 253         else
 254           Out << StrVal << "f";
 255       } else if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 256         Out << "BitsToDouble(0x"
 257             << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 258             << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 259       else
 260         Out << "BitsToFloat(0x"
 261             << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 262                                         bitcastToAPInt().getZExtValue())
 263             << "U) /* " << StrVal << " */";
 264       Out << ")";
 265 #if HAVE_PRINTF_A
 266     }
 267 #endif
 268     Out << ")";
 269   }
 270
 271   void CppWriter::printCallingConv(CallingConv::ID 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 CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 283     switch (LT) {
 284     case GlobalValue::InternalLinkage:
 285       Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 286     case GlobalValue::PrivateLinkage:
 287       Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 288     case GlobalValue::LinkerPrivateLinkage:
 289       Out << "GlobalValue::LinkerPrivateLinkage"; break;
 290     case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
 291       Out << "GlobalValue::AvailableExternallyLinkage "; break;
 292     case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 293       Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 294     case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 295       Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 296     case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 297       Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 298     case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 299       Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 300     case GlobalValue::AppendingLinkage:
 301       Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 302     case GlobalValue::ExternalLinkage:
 303       Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 304     case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 305       Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 306     case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 307       Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 308     case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 309       Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 310     case GlobalValue::CommonLinkage:
 311       Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 312     }
 313   }
 314
 315   void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 316     switch (VisType) {
 317     default: llvm_unreachable("Unknown GVar visibility");
 318     case GlobalValue::DefaultVisibility:
 319       Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 320       break;
 321     case GlobalValue::HiddenVisibility:
 322       Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 323       break;
 324     case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 325       Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 326       break;
 327     }
 328   }
 329
 330   // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 331   // it if it is not printable or if it is an escape char.
 332   void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 333     for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 334       unsigned char C = Str[i];
 335       if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 336         Out << C;
 337       } else {
 338         Out << "\\x"
 339             << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 340             << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 341       }
 342     }
 343   }
 344
 345   std::string CppWriter::getCppName(const Type* Ty) {
 346     // First, handle the primitive types .. easy
 347     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 348       switch (Ty->getTypeID()) {
 349       case Type::VoidTyID:   return "Type::getVoidTy(getGlobalContext())";
 350       case Type::IntegerTyID: {
 351         unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 352         return "IntegerType::get(getGlobalContext(), " + utostr(BitWidth) + ")";
 353       }
 354       case Type::X86_FP80TyID: return "Type::getX86_FP80Ty(getGlobalContext())";
 355       case Type::FloatTyID:    return "Type::getFloatTy(getGlobalContext())";
 356       case Type::DoubleTyID:   return "Type::getDoubleTy(getGlobalContext())";
 357       case Type::LabelTyID:    return "Type::getLabelTy(getGlobalContext())";
 358       default:
 359         error("Invalid primitive type");
 360         break;
 361       }
 362       // shouldn't be returned, but make it sensible
 363       return "Type::getVoidTy(getGlobalContext())";
 364     }
 365
 366     // Now, see if we've seen the type before and return that
 367     TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 368     if (I != TypeNames.end())
 369       return I->second;
 370
 371     // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 372     const char* prefix = 0;
 373     switch (Ty->getTypeID()) {
 374     case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 375     case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 376     case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 377     case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 378     case Type::OpaqueTyID:      prefix = "OpaqueTy_"; break;
 379     case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 380     default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 381     }
 382
 383     // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 384     const std::string* tName = findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(), Ty);
 385     std::string name;
 386     if (tName)
 387       name = std::string(prefix) + *tName;
 388     else
 389       name = std::string(prefix) + utostr(uniqueNum++);
 390     sanitize(name);
 391
 392     // Save the name
 393     return TypeNames[Ty] = name;
 394   }
 395
 396   void CppWriter::printCppName(const Type* Ty) {
 397     printEscapedString(getCppName(Ty));
 398   }
 399
 400   std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 401     std::string name;
 402     ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 403     if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 404       return  I->second;
 405
 406     if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 407       name = std::string("gvar_") +
 408         getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 409     } else if (isa<Function>(val)) {
 410       name = std::string("func_");
 411     } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 412       name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 413     } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 414       if (is_inline) {
 415         unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 416                                         Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 417         name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 418         NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 419         if (NI != UsedNames.end())
 420           name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 421         UsedNames.insert(name);
 422         return ValueNames[val] = name;
 423       } else {
 424         name = getTypePrefix(val->getType());
 425       }
 426     } else {
 427       name = getTypePrefix(val->getType());
 428     }
 429     if (val->hasName())
 430       name += val->getName();
 431     else
 432       name += utostr(uniqueNum++);
 433     sanitize(name);
 434     NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 435     if (NI != UsedNames.end())
 436       name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 437     UsedNames.insert(name);
 438     return ValueNames[val] = name;
 439   }
 440
 441   void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 442     printEscapedString(getCppName(val));
 443   }
 444
 445   void CppWriter::printAttributes(const AttrListPtr &PAL,
 446                                   const std::string &name) {
 447     Out << "AttrListPtr " << name << "_PAL;";
 448     nl(Out);
 449     if (!PAL.isEmpty()) {
 450       Out << '{'; in(); nl(Out);
 451       Out << "SmallVector<AttributeWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 452       Out << "AttributeWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 453       for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 454         unsigned index = PAL.getSlot(i).Index;
 455         Attributes attrs = PAL.getSlot(i).Attrs;
 456         Out << "PAWI.Index = " << index << "U; PAWI.Attrs = 0 ";
 457 #define HANDLE_ATTR(X)                 \
 458         if (attrs & Attribute::X)      \
 459           Out << " | Attribute::" #X;  \
 460         attrs &= ~Attribute::X;
 461
 462         HANDLE_ATTR(SExt);
 463         HANDLE_ATTR(ZExt);
 464         HANDLE_ATTR(NoReturn);
 465         HANDLE_ATTR(InReg);
 466         HANDLE_ATTR(StructRet);
 467         HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 468         HANDLE_ATTR(NoAlias);
 469         HANDLE_ATTR(ByVal);
 470         HANDLE_ATTR(Nest);
 471         HANDLE_ATTR(ReadNone);
 472         HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 473         HANDLE_ATTR(NoInline);
 474         HANDLE_ATTR(AlwaysInline);
 475         HANDLE_ATTR(OptimizeForSize);
 476         HANDLE_ATTR(StackProtect);
 477         HANDLE_ATTR(StackProtectReq);
 478         HANDLE_ATTR(NoCapture);
 479 #undef HANDLE_ATTR
 480         assert(attrs == 0 && "Unhandled attribute!");
 481         Out << ";";
 482         nl(Out);
 483         Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 484         nl(Out);
 485       }
 486       Out << name << "_PAL = AttrListPtr::get(Attrs.begin(), Attrs.end());";
 487       nl(Out);
 488       out(); nl(Out);
 489       Out << '}'; nl(Out);
 490     }
 491   }
 492
 493   bool CppWriter::printTypeInternal(const Type* Ty) {
 494     // We don't print definitions for primitive types
 495     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger())
 496       return false;
 497
 498     // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 499     if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 500       return false;
 501
 502     // Everything below needs the name for the type so get it now.
 503     std::string typeName(getCppName(Ty));
 504
 505     // Search the type stack for recursion. If we find it, then generate this
 506     // as an OpaqueType, but make sure not to do this multiple times because
 507     // the type could appear in multiple places on the stack. Once the opaque
 508     // definition is issued, it must not be re-issued. Consequently we have to
 509     // check the UnresolvedTypes list as well.
 510     TypeList::const_iterator TI = std::find(TypeStack.begin(), TypeStack.end(),
 511                                             Ty);
 512     if (TI != TypeStack.end()) {
 513       TypeMap::const_iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 514       if (I == UnresolvedTypes.end()) {
 515         Out << "PATypeHolder " << typeName;
 516         Out << "_fwd = OpaqueType::get(getGlobalContext());";
 517         nl(Out);
 518         UnresolvedTypes[Ty] = typeName;
 519       }
 520       return true;
 521     }
 522
 523     // We're going to print a derived type which, by definition, contains other
 524     // types. So, push this one we're printing onto the type stack to assist with
 525     // recursive definitions.
 526     TypeStack.push_back(Ty);
 527
 528     // Print the type definition
 529     switch (Ty->getTypeID()) {
 530     case Type::FunctionTyID:  {
 531       const FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 532       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_args;";
 533       nl(Out);
 534       FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 535       FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 536       for (; PI != PE; ++PI) {
 537         const Type* argTy = static_cast<const Type*>(*PI);
 538         bool isForward = printTypeInternal(argTy);
 539         std::string argName(getCppName(argTy));
 540         Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 541         if (isForward)
 542           Out << "_fwd";
 543         Out << ");";
 544         nl(Out);
 545       }
 546       bool isForward = printTypeInternal(FT->getReturnType());
 547       std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 548       Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 549       in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 550       if (isForward)
 551         Out << "_fwd";
 552       Out << ",";
 553       nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 554       nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 555       out();
 556       nl(Out);
 557       break;
 558     }
 559     case Type::StructTyID: {
 560       const StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 561       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_fields;";
 562       nl(Out);
 563       StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 564       StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 565       for (; EI != EE; ++EI) {
 566         const Type* fieldTy = static_cast<const Type*>(*EI);
 567         bool isForward = printTypeInternal(fieldTy);
 568         std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 569         Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 570         if (isForward)
 571           Out << "_fwd";
 572         Out << ");";
 573         nl(Out);
 574       }
 575       Out << "StructType* " << typeName << " = StructType::get("
 576           << "mod->getContext(), "
 577           << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 578           << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 579       nl(Out);
 580       break;
 581     }
 582     case Type::ArrayTyID: {
 583       const ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 584       const Type* ET = AT->getElementType();
 585       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 586       std::string elemName(getCppName(ET));
 587       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 588           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 589           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 590       nl(Out);
 591       break;
 592     }
 593     case Type::PointerTyID: {
 594       const PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 595       const Type* ET = PT->getElementType();
 596       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 597       std::string elemName(getCppName(ET));
 598       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 599           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 600           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 601       nl(Out);
 602       break;
 603     }
 604     case Type::VectorTyID: {
 605       const VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 606       const Type* ET = PT->getElementType();
 607       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 608       std::string elemName(getCppName(ET));
 609       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 610           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 611           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 612       nl(Out);
 613       break;
 614     }
 615     case Type::OpaqueTyID: {
 616       Out << "OpaqueType* " << typeName;
 617       Out << " = OpaqueType::get(getGlobalContext());";
 618       nl(Out);
 619       break;
 620     }
 621     default:
 622       error("Invalid TypeID");
 623     }
 624
 625     // If the type had a name, make sure we recreate it.
 626     const std::string* progTypeName =
 627       findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(),Ty);
 628     if (progTypeName) {
 629       Out << "mod->addTypeName(\"" << *progTypeName << "\", "
 630           << typeName << ");";
 631       nl(Out);
 632     }
 633
 634     // Pop us off the type stack
 635     TypeStack.pop_back();
 636
 637     // Indicate that this type is now defined.
 638     DefinedTypes.insert(Ty);
 639
 640     // Early resolve as many unresolved types as possible. Search the unresolved
 641     // types map for the type we just printed. Now that its definition is complete
 642     // we can resolve any previous references to it. This prevents a cascade of
 643     // unresolved types.
 644     TypeMap::iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 645     if (I != UnresolvedTypes.end()) {
 646       Out << "cast<OpaqueType>(" << I->second
 647           << "_fwd.get())->refineAbstractTypeTo(" << I->second << ");";
 648       nl(Out);
 649       Out << I->second << " = cast<";
 650       switch (Ty->getTypeID()) {
 651       case Type::FunctionTyID: Out << "FunctionType"; break;
 652       case Type::ArrayTyID:    Out << "ArrayType"; break;
 653       case Type::StructTyID:   Out << "StructType"; break;
 654       case Type::VectorTyID:   Out << "VectorType"; break;
 655       case Type::PointerTyID:  Out << "PointerType"; break;
 656       case Type::OpaqueTyID:   Out << "OpaqueType"; break;
 657       default:                 Out << "NoSuchDerivedType"; break;
 658       }
 659       Out << ">(" << I->second << "_fwd.get());";
 660       nl(Out); nl(Out);
 661       UnresolvedTypes.erase(I);
 662     }
 663
 664     // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 665     nl(Out);
 666
 667     // We weren't a recursive type
 668     return false;
 669   }
 670
 671   // Prints a type definition. Returns true if it could not resolve all the
 672   // types in the definition but had to use a forward reference.
 673   void CppWriter::printType(const Type* Ty) {
 674     assert(TypeStack.empty());
 675     TypeStack.clear();
 676     printTypeInternal(Ty);
 677     assert(TypeStack.empty());
 678   }
 679
 680   void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 681     // Walk the symbol table and print out all its types
 682     const TypeSymbolTable& symtab = M->getTypeSymbolTable();
 683     for (TypeSymbolTable::const_iterator TI = symtab.begin(), TE = symtab.end();
 684          TI != TE; ++TI) {
 685
 686       // For primitive types and types already defined, just add a name
 687       TypeMap::const_iterator TNI = TypeNames.find(TI->second);
 688       if (TI->second->isInteger() || TI->second->isPrimitiveType() ||
 689           TNI != TypeNames.end()) {
 690         Out << "mod->addTypeName(\"";
 691         printEscapedString(TI->first);
 692         Out << "\", " << getCppName(TI->second) << ");";
 693         nl(Out);
 694         // For everything else, define the type
 695       } else {
 696         printType(TI->second);
 697       }
 698     }
 699
 700     // Add all of the global variables to the value table...
 701     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 702            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 703       if (I->hasInitializer())
 704         printType(I->getInitializer()->getType());
 705       printType(I->getType());
 706     }
 707
 708     // Add all the functions to the table
 709     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 710          FI != FE; ++FI) {
 711       printType(FI->getReturnType());
 712       printType(FI->getFunctionType());
 713       // Add all the function arguments
 714       for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 715              AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 716         printType(AI->getType());
 717       }
 718
 719       // Add all of the basic blocks and instructions
 720       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 721              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 722         printType(BB->getType());
 723         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 724              ++I) {
 725           printType(I->getType());
 726           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 727             printType(I->getOperand(i)->getType());
 728         }
 729       }
 730     }
 731   }
 732
 733
 734   // printConstant - Print out a constant pool entry...
 735   void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 736     // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 737     // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 738     // can just return.
 739     if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 740       return;
 741
 742     std::string constName(getCppName(CV));
 743     std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 744
 745     if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 746       // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 747       return;
 748     }
 749
 750     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 751       std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 752       Out << "ConstantInt* " << constName
 753           << " = ConstantInt::get(getGlobalContext(), APInt("
 754           << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth()
 755           << ", StringRef(\"" <<  constValue << "\"), 10));";
 756     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 757       Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 758           << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 759     } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 760       Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 761           << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 762     } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 763       Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 764       printCFP(CFP);
 765       Out << ";";
 766     } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 767       if (CA->isString() &&
 768           CA->getType()->getElementType() ==
 769               Type::getInt8Ty(CA->getContext())) {
 770         Out << "Constant* " << constName <<
 771                " = ConstantArray::get(getGlobalContext(), \"";
 772         std::string tmp = CA->getAsString();
 773         bool nullTerminate = false;
 774         if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 775           tmp.erase(tmp.length()-1);
 776           nullTerminate = true;
 777         }
 778         printEscapedString(tmp);
 779         // Determine if we want null termination or not.
 780         if (nullTerminate)
 781           Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 782                              // added.
 783         else
 784           Out << "\", false";// No null terminator
 785         Out << ");";
 786       } else {
 787         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 788         nl(Out);
 789         unsigned N = CA->getNumOperands();
 790         for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 791           printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 792           Out << constName << "_elems.push_back("
 793               << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 794           nl(Out);
 795         }
 796         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 797             << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 798       }
 799     } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 800       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 801       nl(Out);
 802       unsigned N = CS->getNumOperands();
 803       for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 804         printConstant(CS->getOperand(i));
 805         Out << constName << "_fields.push_back("
 806             << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 807         nl(Out);
 808       }
 809       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 810           << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 811     } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 812       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 813       nl(Out);
 814       unsigned N = CP->getNumOperands();
 815       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 816         printConstant(CP->getOperand(i));
 817         Out << constName << "_elems.push_back("
 818             << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 819         nl(Out);
 820       }
 821       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 822           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 823     } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 824       Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 825           << typeName << ");";
 826     } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 827       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 828         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 829         nl(Out);
 830         printConstant(CE->getOperand(0));
 831         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 832           printConstant(CE->getOperand(i));
 833           Out << constName << "_indices.push_back("
 834               << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 835           nl(Out);
 836         }
 837         Out << "Constant* " << constName
 838             << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 839             << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 840             << "&" << constName << "_indices[0], "
 841             << constName << "_indices.size()"
 842             << ");";
 843       } else if (CE->isCast()) {
 844         printConstant(CE->getOperand(0));
 845         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 846         switch (CE->getOpcode()) {
 847         default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 848         case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 849         case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 850         case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 851         case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 852         case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 853         case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 854         case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 855         case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 856         case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 857         case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 858         case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 859         case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 860         }
 861         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 862             << getCppName(CE->getType()) << ");";
 863       } else {
 864         unsigned N = CE->getNumOperands();
 865         for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 866           printConstant(CE->getOperand(i));
 867         }
 868         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 869         switch (CE->getOpcode()) {
 870         case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 871         case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 872         case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 873         case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 874         case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 875         case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 876         case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 877         case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 878         case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 879         case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 880         case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 881         case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 882         case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 883         case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 884         case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 885         case Instruction::ICmp:
 886           Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 887           switch (CE->getPredicate()) {
 888           case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 889           case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 890           case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 891           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 892           case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 893           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 894           case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 895           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 896           case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 897           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 898           default: error("Invalid ICmp Predicate");
 899           }
 900           break;
 901         case Instruction::FCmp:
 902           Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 903           switch (CE->getPredicate()) {
 904           case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 905           case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 906           case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 907           case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 908           case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 909           case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 910           case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 911           case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 912           case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 913           case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 914           case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 915           case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 916           case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 917           case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 918           case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 919           case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 920           default: error("Invalid FCmp Predicate");
 921           }
 922           break;
 923         case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 924         case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 925         case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 926         case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 927         case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 928         case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 929         case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 930         default:
 931           error("Invalid constant expression");
 932           break;
 933         }
 934         Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 935         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 936           Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 937         Out << ");";
 938       }
 939     } else {
 940       error("Bad Constant");
 941       Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 942     }
 943     nl(Out);
 944   }
 945
 946   void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 947     // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 948     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 949            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 950       if (I->hasInitializer())
 951         printConstant(I->getInitializer());
 952
 953     // Traverse the LLVM functions looking for constants
 954     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 955          FI != FE; ++FI) {
 956       // Add all of the basic blocks and instructions
 957       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 958              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 959         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 960              ++I) {
 961           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 962             if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 963               printConstant(C);
 964             }
 965           }
 966         }
 967       }
 968     }
 969   }
 970
 971   void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 972     nl(Out) << "// Type Definitions";
 973     nl(Out);
 974     printType(GV->getType());
 975     if (GV->hasInitializer()) {
 976       Constant *Init = GV->getInitializer();
 977       printType(Init->getType());
 978       if (Function *F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 979         nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 980         printFunctionHead(F);
 981       } else if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 982         nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 983         printVariableHead(gv);
 984
 985         nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 986         printVariableBody(gv);
 987       } else  {
 988         nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 989         printConstant(Init);
 990       }
 991     }
 992   }
 993
 994   void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 995     nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 996     if (is_inline) {
 997       Out << " = mod->getGlobalVariable(getGlobalContext(), ";
 998       printEscapedString(GV->getName());
 999       Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
1000       nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
1001       in(); nl(Out) << getCppName(GV);
1002     }
1003     Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod, ";
1004     nl(Out) << "/*Type=*/";
1005     printCppName(GV->getType()->getElementType());
1006     Out << ",";
1007     nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
1008     Out << ",";
1009     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1010     printLinkageType(GV->getLinkage());
1011     Out << ",";
1012     nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1013     if (GV->hasInitializer()) {
1014       Out << "// has initializer, specified below";
1015     }
1016     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1017     printEscapedString(GV->getName());
1018     Out << "\");";
1019     nl(Out);
1020
1021     if (GV->hasSection()) {
1022       printCppName(GV);
1023       Out << "->setSection(\"";
1024       printEscapedString(GV->getSection());
1025       Out << "\");";
1026       nl(Out);
1027     }
1028     if (GV->getAlignment()) {
1029       printCppName(GV);
1030       Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1031       nl(Out);
1032     }
1033     if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1034       printCppName(GV);
1035       Out << "->setVisibility(";
1036       printVisibilityType(GV->getVisibility());
1037       Out << ");";
1038       nl(Out);
1039     }
1040     if (is_inline) {
1041       out(); Out << "}"; nl(Out);
1042     }
1043   }
1044
1045   void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1046     if (GV->hasInitializer()) {
1047       printCppName(GV);
1048       Out << "->setInitializer(";
1049       Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1050       nl(Out);
1051     }
1052   }
1053
1054   std::string CppWriter::getOpName(Value* V) {
1055     if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1056       return getCppName(V);
1057
1058     // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1059     // name we already set up for it
1060     ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1061     if (I != ForwardRefs.end())
1062       return I->second;
1063
1064     // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1065     std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1066
1067     // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1068     // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1069     // Argument instances later.
1070     Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1071         << getCppName(V->getType()) << ");";
1072     nl(Out);
1073     ForwardRefs[V] = result;
1074     return result;
1075   }
1076
1077   // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1078   void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1079                                    const std::string& bbname) {
1080     std::string iName(getCppName(I));
1081
1082     // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1083     // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1084     std::string* opNames = new std::string[I->getNumOperands()];
1085     for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); i++) {
1086       opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1087     }
1088
1089     switch (I->getOpcode()) {
1090     default:
1091       error("Invalid instruction");
1092       break;
1093
1094     case Instruction::Ret: {
1095       const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1096       Out << "ReturnInst::Create(getGlobalContext(), "
1097           << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1098       break;
1099     }
1100     case Instruction::Br: {
1101       const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1102       Out << "BranchInst::Create(" ;
1103       if (br->getNumOperands() == 3 ) {
1104         Out << opNames[2] << ", "
1105             << opNames[1] << ", "
1106             << opNames[0] << ", ";
1107
1108       } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1109         Out << opNames[0] << ", ";
1110       } else {
1111         error("Branch with 2 operands?");
1112       }
1113       Out << bbname << ");";
1114       break;
1115     }
1116     case Instruction::Switch: {
1117       const SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(I);
1118       Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1119           << opNames[0] << ", "
1120           << opNames[1] << ", "
1121           << SI->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1122       nl(Out);
1123       for (unsigned i = 2; i != SI->getNumOperands(); i += 2) {
1124         Out << iName << "->addCase("
1125             << opNames[i] << ", "
1126             << opNames[i+1] << ");";
1127         nl(Out);
1128       }
1129       break;
1130     }
1131     case Instruction::IndirectBr: {
1132       const IndirectBrInst *IBI = cast<IndirectBrInst>(I);
1133       Out << "IndirectBrInst *" << iName << " = IndirectBrInst::Create("
1134           << opNames[0] << ", " << IBI->getNumDestinations() << ");";
1135       nl(Out);
1136       for (unsigned i = 1; i != IBI->getNumOperands(); ++i) {
1137         Out << iName << "->addDestination(" << opNames[i] << ");";
1138         nl(Out);
1139       }
1140       break;
1141     }
1142     case Instruction::Invoke: {
1143       const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1144       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1145       nl(Out);
1146       for (unsigned i = 3; i < inv->getNumOperands(); ++i) {
1147         Out << iName << "_params.push_back("
1148             << opNames[i] << ");";
1149         nl(Out);
1150       }
1151       Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1152           << opNames[0] << ", "
1153           << opNames[1] << ", "
1154           << opNames[2] << ", "
1155           << iName << "_params.begin(), " << iName << "_params.end(), \"";
1156       printEscapedString(inv->getName());
1157       Out << "\", " << bbname << ");";
1158       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1159       printCallingConv(inv->getCallingConv());
1160       Out << ");";
1161       printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1162       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1163       nl(Out);
1164       break;
1165     }
1166     case Instruction::Unwind: {
1167       Out << "new UnwindInst("
1168           << bbname << ");";
1169       break;
1170     }
1171     case Instruction::Unreachable: {
1172       Out << "new UnreachableInst("
1173           << "getGlobalContext(), "
1174           << bbname << ");";
1175       break;
1176     }
1177     case Instruction::Add:
1178     case Instruction::FAdd:
1179     case Instruction::Sub:
1180     case Instruction::FSub:
1181     case Instruction::Mul:
1182     case Instruction::FMul:
1183     case Instruction::UDiv:
1184     case Instruction::SDiv:
1185     case Instruction::FDiv:
1186     case Instruction::URem:
1187     case Instruction::SRem:
1188     case Instruction::FRem:
1189     case Instruction::And:
1190     case Instruction::Or:
1191     case Instruction::Xor:
1192     case Instruction::Shl:
1193     case Instruction::LShr:
1194     case Instruction::AShr:{
1195       Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1196       switch (I->getOpcode()) {
1197       case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1198       case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1199       case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1200       case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1201       case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1202       case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1203       case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1204       case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1205       case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1206       case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1207       case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1208       case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1209       case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1210       case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1211       case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1212       case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1213       case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1214       case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1215       default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1216       }
1217       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1218       printEscapedString(I->getName());
1219       Out << "\", " << bbname << ");";
1220       break;
1221     }
1222     case Instruction::FCmp: {
1223       Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(*" << bbname << ", ";
1224       switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1225       case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1226       case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1227       case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1228       case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1229       case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1230       case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1231       case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1232       case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1233       case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1234       case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1235       case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1236       case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1237       case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1238       case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1239       case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1240       case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1241       default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1242       }
1243       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1244       printEscapedString(I->getName());
1245       Out << "\");";
1246       break;
1247     }
1248     case Instruction::ICmp: {
1249       Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(*" << bbname << ", ";
1250       switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1251       case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1252       case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1253       case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1254       case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1255       case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1256       case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1257       case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1258       case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1259       case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1260       case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1261       default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1262       }
1263       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1264       printEscapedString(I->getName());
1265       Out << "\");";
1266       break;
1267     }
1268     case Instruction::Alloca: {
1269       const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1270       Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1271           << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1272       if (allocaI->isArrayAllocation())
1273         Out << opNames[0] << ", ";
1274       Out << "\"";
1275       printEscapedString(allocaI->getName());
1276       Out << "\", " << bbname << ");";
1277       if (allocaI->getAlignment())
1278         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1279             << allocaI->getAlignment() << ");";
1280       break;
1281     }
1282     case Instruction::Load:{
1283       const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1284       Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1285           << opNames[0] << ", \"";
1286       printEscapedString(load->getName());
1287       Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1288           << ", " << bbname << ");";
1289       break;
1290     }
1291     case Instruction::Store: {
1292       const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1293       Out << " new StoreInst("
1294           << opNames[0] << ", "
1295           << opNames[1] << ", "
1296           << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1297           << ", " << bbname << ");";
1298       break;
1299     }
1300     case Instruction::GetElementPtr: {
1301       const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1302       if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1303         Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1304             << opNames[0];
1305         if (gep->getNumOperands() == 2)
1306           Out << ", " << opNames[1];
1307       } else {
1308         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1309         nl(Out);
1310         for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1311           Out << iName << "_indices.push_back("
1312               << opNames[i] << ");";
1313           nl(Out);
1314         }
1315         Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1316             << opNames[0] << ", " << iName << "_indices.begin(), "
1317             << iName << "_indices.end()";
1318       }
1319       Out << ", \"";
1320       printEscapedString(gep->getName());
1321       Out << "\", " << bbname << ");";
1322       break;
1323     }
1324     case Instruction::PHI: {
1325       const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1326
1327       Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1328           << getCppName(phi->getType()) << ", \"";
1329       printEscapedString(phi->getName());
1330       Out << "\", " << bbname << ");";
1331       nl(Out) << iName << "->reserveOperandSpace("
1332         << phi->getNumIncomingValues()
1333           << ");";
1334       nl(Out);
1335       for (unsigned i = 0; i < phi->getNumOperands(); i+=2) {
1336         Out << iName << "->addIncoming("
1337             << opNames[i] << ", " << opNames[i+1] << ");";
1338         nl(Out);
1339       }
1340       break;
1341     }
1342     case Instruction::Trunc:
1343     case Instruction::ZExt:
1344     case Instruction::SExt:
1345     case Instruction::FPTrunc:
1346     case Instruction::FPExt:
1347     case Instruction::FPToUI:
1348     case Instruction::FPToSI:
1349     case Instruction::UIToFP:
1350     case Instruction::SIToFP:
1351     case Instruction::PtrToInt:
1352     case Instruction::IntToPtr:
1353     case Instruction::BitCast: {
1354       const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1355       Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1356       switch (I->getOpcode()) {
1357       case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1358       case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1359       case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1360       case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1361       case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1362       case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1363       case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1364       case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1365       case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1366       case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1367       case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1368       case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1369       default: assert(!"Unreachable"); break;
1370       }
1371       Out << "(" << opNames[0] << ", "
1372           << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1373       printEscapedString(cst->getName());
1374       Out << "\", " << bbname << ");";
1375       break;
1376     }
1377     case Instruction::Call:{
1378       const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1379       if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1380         Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1381             << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1382             << ila->getAsmString() << "\", \""
1383             << ila->getConstraintString() << "\","
1384             << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1385         nl(Out);
1386       }
1387       if (call->getNumOperands() > 2) {
1388         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1389         nl(Out);
1390         for (unsigned i = 1; i < call->getNumOperands(); ++i) {
1391           Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1392           nl(Out);
1393         }
1394         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1395             << opNames[0] << ", " << iName << "_params.begin(), "
1396             << iName << "_params.end(), \"";
1397       } else if (call->getNumOperands() == 2) {
1398         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1399             << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1400       } else {
1401         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create(" << opNames[0]
1402             << ", \"";
1403       }
1404       printEscapedString(call->getName());
1405       Out << "\", " << bbname << ");";
1406       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1407       printCallingConv(call->getCallingConv());
1408       Out << ");";
1409       nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1410           << (call->isTailCall() ? "true":"false");
1411       Out << ");";
1412       printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1413       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1414       nl(Out);
1415       break;
1416     }
1417     case Instruction::Select: {
1418       const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1419       Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1420       Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1421       printEscapedString(sel->getName());
1422       Out << "\", " << bbname << ");";
1423       break;
1424     }
1425     case Instruction::UserOp1:
1426       /// FALL THROUGH
1427     case Instruction::UserOp2: {
1428       /// FIXME: What should be done here?
1429       break;
1430     }
1431     case Instruction::VAArg: {
1432       const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1433       Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1434           << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1435       printEscapedString(va->getName());
1436       Out << "\", " << bbname << ");";
1437       break;
1438     }
1439     case Instruction::ExtractElement: {
1440       const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1441       Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1442           << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1443           << ", " << opNames[1] << ", \"";
1444       printEscapedString(eei->getName());
1445       Out << "\", " << bbname << ");";
1446       break;
1447     }
1448     case Instruction::InsertElement: {
1449       const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1450       Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1451           << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1452           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1453       printEscapedString(iei->getName());
1454       Out << "\", " << bbname << ");";
1455       break;
1456     }
1457     case Instruction::ShuffleVector: {
1458       const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1459       Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1460           << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1461           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1462       printEscapedString(svi->getName());
1463       Out << "\", " << bbname << ");";
1464       break;
1465     }
1466     case Instruction::ExtractValue: {
1467       const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1468       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1469       nl(Out);
1470       for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1471         Out << iName << "_indices.push_back("
1472             << evi->idx_begin()[i] << ");";
1473         nl(Out);
1474       }
1475       Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1476           << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1477           << ", "
1478           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1479       printEscapedString(evi->getName());
1480       Out << "\", " << bbname << ");";
1481       break;
1482     }
1483     case Instruction::InsertValue: {
1484       const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1485       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1486       nl(Out);
1487       for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1488         Out << iName << "_indices.push_back("
1489             << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1490         nl(Out);
1491       }
1492       Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1493           << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1494           << ", " << opNames[1] << ", "
1495           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1496       printEscapedString(ivi->getName());
1497       Out << "\", " << bbname << ");";
1498       break;
1499     }
1500   }
1501   DefinedValues.insert(I);
1502   nl(Out);
1503   delete [] opNames;
1504 }
1505
1506   // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1507   void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1508     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1509     if (!is_inline) {
1510       // Print the function's return type
1511       printType(F->getReturnType());
1512
1513       // Print the function's function type
1514       printType(F->getFunctionType());
1515
1516       // Print the types of each of the function's arguments
1517       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1518            AI != AE; ++AI) {
1519         printType(AI->getType());
1520       }
1521     }
1522
1523     // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1524     // make a note of any global values or constants that are referenced
1525     SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1526     SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1527     for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1528          BB != BE; ++BB){
1529       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1530            I != E; ++I) {
1531         // Print the type of the instruction itself
1532         printType(I->getType());
1533
1534         // Print the type of each of the instruction's operands
1535         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1536           Value* operand = I->getOperand(i);
1537           printType(operand->getType());
1538
1539           // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1540           if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1541             gvs.insert(GV);
1542             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1543               if (GVar->hasInitializer())
1544                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1545           } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand))
1546             consts.insert(C);
1547         }
1548       }
1549     }
1550
1551     // Print the function declarations for any functions encountered
1552     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1553     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1554          I != E; ++I) {
1555       if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1556         if (!is_inline || Fun != F)
1557           printFunctionHead(Fun);
1558       }
1559     }
1560
1561     // Print the global variable declarations for any variables encountered
1562     nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1563     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1564          I != E; ++I) {
1565       if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1566         printVariableHead(F);
1567     }
1568
1569   // Print the constants found
1570     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1571     for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1572            E = consts.end(); I != E; ++I) {
1573       printConstant(*I);
1574     }
1575
1576     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1577     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1578     // initializers.
1579     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1580     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1581          I != E; ++I) {
1582       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1583         printVariableBody(GV);
1584     }
1585   }
1586
1587   void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1588     nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1589     if (is_inline) {
1590       Out << " = mod->getFunction(\"";
1591       printEscapedString(F->getName());
1592       Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1593       nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1594       nl(Out) << getCppName(F);
1595     }
1596     Out<< " = Function::Create(";
1597     nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1598     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1599     printLinkageType(F->getLinkage());
1600     Out << ",";
1601     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1602     printEscapedString(F->getName());
1603     Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1604     nl(Out,-1);
1605     printCppName(F);
1606     Out << "->setCallingConv(";
1607     printCallingConv(F->getCallingConv());
1608     Out << ");";
1609     nl(Out);
1610     if (F->hasSection()) {
1611       printCppName(F);
1612       Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1613       nl(Out);
1614     }
1615     if (F->getAlignment()) {
1616       printCppName(F);
1617       Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1618       nl(Out);
1619     }
1620     if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1621       printCppName(F);
1622       Out << "->setVisibility(";
1623       printVisibilityType(F->getVisibility());
1624       Out << ");";
1625       nl(Out);
1626     }
1627     if (F->hasGC()) {
1628       printCppName(F);
1629       Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1630       nl(Out);
1631     }
1632     if (is_inline) {
1633       Out << "}";
1634       nl(Out);
1635     }
1636     printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1637     printCppName(F);
1638     Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1639     nl(Out);
1640   }
1641
1642   void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1643     if (F->isDeclaration())
1644       return; // external functions have no bodies.
1645
1646     // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1647     // cross-function forward refs
1648     ForwardRefs.clear();
1649     DefinedValues.clear();
1650
1651     // Create all the argument values
1652     if (!is_inline) {
1653       if (!F->arg_empty()) {
1654         Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1655             << "->arg_begin();";
1656         nl(Out);
1657       }
1658       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1659            AI != AE; ++AI) {
1660         Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1661         nl(Out);
1662         if (AI->hasName()) {
1663           Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1664           nl(Out);
1665         }
1666       }
1667     }
1668
1669     // Create all the basic blocks
1670     nl(Out);
1671     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1672          BI != BE; ++BI) {
1673       std::string bbname(getCppName(BI));
1674       Out << "BasicBlock* " << bbname <<
1675              " = BasicBlock::Create(getGlobalContext(), \"";
1676       if (BI->hasName())
1677         printEscapedString(BI->getName());
1678       Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1679       nl(Out);
1680     }
1681
1682     // Output all of its basic blocks... for the function
1683     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1684          BI != BE; ++BI) {
1685       std::string bbname(getCppName(BI));
1686       nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1687       nl(Out);
1688
1689       // Output all of the instructions in the basic block...
1690       for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1691            I != E; ++I) {
1692         printInstruction(I,bbname);
1693       }
1694     }
1695
1696     // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1697     // are generated.
1698     if (!ForwardRefs.empty()) {
1699       nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1700       nl(Out);
1701     }
1702
1703     while (!ForwardRefs.empty()) {
1704       ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1705       Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1706           << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1707       nl(Out);
1708       ForwardRefs.erase(I);
1709     }
1710   }
1711
1712   void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1713                               const std::string& func) {
1714     const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1715     if (!F) {
1716       error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1717       return;
1718     }
1719     if (F->isDeclaration()) {
1720       error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1721       return;
1722     }
1723     nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1724             << getCppName(F);
1725     unsigned arg_count = 1;
1726     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1727          AI != AE; ++AI) {
1728       Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1729     }
1730     Out << ") {";
1731     nl(Out);
1732     is_inline = true;
1733     printFunctionUses(F);
1734     printFunctionBody(F);
1735     is_inline = false;
1736     Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1737     nl(Out) << "}";
1738     nl(Out);
1739   }
1740
1741   void CppWriter::printModuleBody() {
1742     // Print out all the type definitions
1743     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1744     printTypes(TheModule);
1745
1746     // Functions can call each other and global variables can reference them so
1747     // define all the functions first before emitting their function bodies.
1748     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1749     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1750          I != E; ++I)
1751       printFunctionHead(I);
1752
1753     // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1754     // after the constants are printed so just print a header for each global
1755     nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1756     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1757            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1758       printVariableHead(I);
1759     }
1760
1761     // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1762     // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1763     // so we can proceed to generate the constants.
1764     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1765     printConstants(TheModule);
1766
1767     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1768     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1769     // initializers.
1770     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1771     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1772            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1773       printVariableBody(I);
1774     }
1775
1776     // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1777     nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1778     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1779          I != E; ++I) {
1780       if (!I->isDeclaration()) {
1781         nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1782                 << ")";
1783         nl(Out) << "{";
1784         nl(Out,1);
1785         printFunctionBody(I);
1786         nl(Out,-1) << "}";
1787         nl(Out);
1788       }
1789     }
1790   }
1791
1792   void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1793                                const std::string& mName) {
1794     Out << "#include <llvm/LLVMContext.h>\n";
1795     Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1796     Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1797     Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1798     Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1799     Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1800     Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1801     Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1802     Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1803     Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1804     Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1805     Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1806     Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1807     Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1808     Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1809     Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1810     Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1811     Out << "#include <algorithm>\n";
1812     Out << "using namespace llvm;\n\n";
1813     Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1814     Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1815     Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1816     Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1817     Out << "  PassManager PM;\n";
1818     Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1819     Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1820     Out << "  return 0;\n";
1821     Out << "}\n\n";
1822     printModule(fname,mName);
1823   }
1824
1825   void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1826                               const std::string& mName) {
1827     nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1828     nl(Out,1) << "// Module Construction";
1829     nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1830     printEscapedString(mName);
1831     Out << "\", getGlobalContext());";
1832     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1833       nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1834     }
1835     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1836       nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1837               << "\");";
1838     }
1839
1840     if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1841       nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1842       printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1843       Out << "\");";
1844     }
1845     nl(Out);
1846
1847     // Loop over the dependent libraries and emit them.
1848     Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1849     Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1850     while (LI != LE) {
1851       Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1852       nl(Out);
1853       ++LI;
1854     }
1855     printModuleBody();
1856     nl(Out) << "return mod;";
1857     nl(Out,-1) << "}";
1858     nl(Out);
1859   }
1860
1861   void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1862                                 const std::string& mName) {
1863     Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1864     Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"";
1865     printEscapedString(mName);
1866     Out << "\");\n";
1867     printModuleBody();
1868     Out << "\nreturn mod;\n";
1869     Out << "\n}\n";
1870   }
1871
1872   void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1873                                 const std::string& funcName) {
1874     const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1875     if (!F) {
1876       error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1877       return;
1878     }
1879     Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1880     printFunctionUses(F);
1881     printFunctionHead(F);
1882     printFunctionBody(F);
1883     Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1884     Out << "}\n";
1885   }
1886
1887   void CppWriter::printFunctions() {
1888     const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1889     Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1890     Module::const_iterator IE = funcs.end();
1891
1892     for (; I != IE; ++I) {
1893       const Function &func = *I;
1894       if (!func.isDeclaration()) {
1895         std::string name("define_");
1896         name += func.getName();
1897         printFunction(name, func.getName());
1898       }
1899     }
1900   }
1901
1902   void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1903                                 const std::string& varName) {
1904     const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1905
1906     if (!GV) {
1907       error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1908       return;
1909     }
1910     Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1911     printVariableUses(GV);
1912     printVariableHead(GV);
1913     printVariableBody(GV);
1914     Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1915     Out << "}\n";
1916   }
1917
1918   void CppWriter::printType(const std::string& fname,
1919                             const std::string& typeName) {
1920     const Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1921     if (!Ty) {
1922       error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1923       return;
1924     }
1925     Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1926     printType(Ty);
1927     Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1928     Out << "}\n";
1929   }
1930
1931   bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
1932     TheModule = &M;
1933
1934     // Emit a header
1935     Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1936
1937     // Get the name of the function we're supposed to generate
1938     std::string fname = FuncName.getValue();
1939
1940     // Get the name of the thing we are to generate
1941     std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1942     if (GenerationType == GenModule ||
1943         GenerationType == GenContents ||
1944         GenerationType == GenProgram ||
1945         GenerationType == GenFunctions) {
1946       if (tgtname == "!bad!") {
1947         if (M.getModuleIdentifier() == "-")
1948           tgtname = "<stdin>";
1949         else
1950           tgtname = M.getModuleIdentifier();
1951       }
1952     } else if (tgtname == "!bad!")
1953       error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1954
1955     switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1956      case GenProgram:
1957       if (fname.empty())
1958         fname = "makeLLVMModule";
1959       printProgram(fname,tgtname);
1960       break;
1961      case GenModule:
1962       if (fname.empty())
1963         fname = "makeLLVMModule";
1964       printModule(fname,tgtname);
1965       break;
1966      case GenContents:
1967       if (fname.empty())
1968         fname = "makeLLVMModuleContents";
1969       printContents(fname,tgtname);
1970       break;
1971      case GenFunction:
1972       if (fname.empty())
1973         fname = "makeLLVMFunction";
1974       printFunction(fname,tgtname);
1975       break;
1976      case GenFunctions:
1977       printFunctions();
1978       break;
1979      case GenInline:
1980       if (fname.empty())
1981         fname = "makeLLVMInline";
1982       printInline(fname,tgtname);
1983       break;
1984      case GenVariable:
1985       if (fname.empty())
1986         fname = "makeLLVMVariable";
1987       printVariable(fname,tgtname);
1988       break;
1989      case GenType:
1990       if (fname.empty())
1991         fname = "makeLLVMType";
1992       printType(fname,tgtname);
1993       break;
1994      default:
1995       error("Invalid generation option");
1996     }
1997
1998     return false;
1999   }
2000 }
2001
2002 char CppWriter::ID = 0;
2003
2004 //===----------------------------------------------------------------------===//
2005 //                       External Interface declaration
2006 //===----------------------------------------------------------------------===//
2007
2008 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
2009                                                 formatted_raw_ostream &o,
2010                                                 CodeGenFileType FileType,
2011                                                 CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2012   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
2013   PM.add(new CppWriter(o));
2014   return false;
2015 }