lib/Target/CppBackend/CPPBackend.cpp

   1 //===-- CPPBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C++ code -----===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the writing of the LLVM IR as a set of C++ calls to the
  11 // LLVM IR interface. The input module is assumed to be verified.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CPPTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/CallingConv.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/InlineAsm.h"
  20 #include "llvm/Instruction.h"
  21 #include "llvm/Instructions.h"
  22 #include "llvm/Module.h"
  23 #include "llvm/Pass.h"
  24 #include "llvm/PassManager.h"
  25 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  27 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  28 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  29 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  30 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  31 #include "llvm/Support/Streams.h"
  32 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  33 #include "llvm/Config/config.h"
  34 #include <algorithm>
  35 #include <set>
  36
  37 using namespace llvm;
  38
  39 static cl::opt<std::string>
  40 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  41          cl::value_desc("function name"));
  42
  43 enum WhatToGenerate {
  44   GenProgram,
  45   GenModule,
  46   GenContents,
  47   GenFunction,
  48   GenFunctions,
  49   GenInline,
  50   GenVariable,
  51   GenType
  52 };
  53
  54 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  55   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  56   cl::init(GenProgram),
  57   cl::values(
  58     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  59     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  60     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  61     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  62     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  63     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  64     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  65     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  66     clEnumValEnd
  67   )
  68 );
  69
  70 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  71   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  72   cl::init("!bad!"));
  73
  74 /// CppBackendTargetMachineModule - Note that this is used on hosts
  75 /// that cannot link in a library unless there are references into the
  76 /// library.  In particular, it seems that it is not possible to get
  77 /// things to work on Win32 without this.  Though it is unused, do not
  78 /// remove it.
  79 extern "C" int CppBackendTargetMachineModule;
  80 int CppBackendTargetMachineModule = 0;
  81
  82 // Register the target.
  83 static RegisterTarget<CPPTargetMachine> X("cpp", "C++ backend");
  84
  85 // Force static initialization when called from llvm/InitializeAllTargets.h
  86 namespace llvm {
  87   void InitializeCppBackendTarget() { }
  88 }
  89
  90 namespace {
  91   typedef std::vector<const Type*> TypeList;
  92   typedef std::map<const Type*,std::string> TypeMap;
  93   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  94   typedef std::set<std::string> NameSet;
  95   typedef std::set<const Type*> TypeSet;
  96   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  97   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  98
  99   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
 100   /// module to a C++ translation unit.
 101   class CppWriter : public ModulePass {
 102     raw_ostream &Out;
 103     const Module *TheModule;
 104     uint64_t uniqueNum;
 105     TypeMap TypeNames;
 106     ValueMap ValueNames;
 107     TypeMap UnresolvedTypes;
 108     TypeList TypeStack;
 109     NameSet UsedNames;
 110     TypeSet DefinedTypes;
 111     ValueSet DefinedValues;
 112     ForwardRefMap ForwardRefs;
 113     bool is_inline;
 114
 115   public:
 116     static char ID;
 117     explicit CppWriter(raw_ostream &o) :
 118       ModulePass(&ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false) {}
 119
 120     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 121
 122     bool runOnModule(Module &M);
 123
 124     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 125     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 126     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 127     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 128     void printFunctions();
 129     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 130     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 131     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 132
 133     void error(const std::string& msg);
 134
 135   private:
 136     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 137     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 138     void printCallingConv(unsigned cc);
 139     void printEscapedString(const std::string& str);
 140     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 141
 142     std::string getCppName(const Type* val);
 143     inline void printCppName(const Type* val);
 144
 145     std::string getCppName(const Value* val);
 146     inline void printCppName(const Value* val);
 147
 148     void printAttributes(const AttrListPtr &PAL, const std::string &name);
 149     bool printTypeInternal(const Type* Ty);
 150     inline void printType(const Type* Ty);
 151     void printTypes(const Module* M);
 152
 153     void printConstant(const Constant *CPV);
 154     void printConstants(const Module* M);
 155
 156     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 157     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 158     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 159
 160     void printFunctionUses(const Function *F);
 161     void printFunctionHead(const Function *F);
 162     void printFunctionBody(const Function *F);
 163     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 164     std::string getOpName(Value*);
 165
 166     void printModuleBody();
 167   };
 168
 169   static unsigned indent_level = 0;
 170   inline raw_ostream& nl(raw_ostream& Out, int delta = 0) {
 171     Out << "\n";
 172     if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 173       indent_level += delta;
 174     for (unsigned i = 0; i < indent_level; ++i)
 175       Out << "  ";
 176     return Out;
 177   }
 178
 179   inline void in() { indent_level++; }
 180   inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 181
 182   inline void
 183   sanitize(std::string& str) {
 184     for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 185       if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 186         str[i] = '_';
 187   }
 188
 189   inline std::string
 190   getTypePrefix(const Type* Ty ) {
 191     switch (Ty->getTypeID()) {
 192     case Type::VoidTyID:     return "void_";
 193     case Type::IntegerTyID:
 194       return std::string("int") + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) +
 195         "_";
 196     case Type::FloatTyID:    return "float_";
 197     case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 198     case Type::LabelTyID:    return "label_";
 199     case Type::FunctionTyID: return "func_";
 200     case Type::StructTyID:   return "struct_";
 201     case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 202     case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 203     case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 204     case Type::OpaqueTyID:   return "opaque_";
 205     default:                 return "other_";
 206     }
 207     return "unknown_";
 208   }
 209
 210   // Looks up the type in the symbol table and returns a pointer to its name or
 211   // a null pointer if it wasn't found. Note that this isn't the same as the
 212   // Mode::getTypeName function which will return an empty string, not a null
 213   // pointer if the name is not found.
 214   inline const std::string*
 215   findTypeName(const TypeSymbolTable& ST, const Type* Ty) {
 216     TypeSymbolTable::const_iterator TI = ST.begin();
 217     TypeSymbolTable::const_iterator TE = ST.end();
 218     for (;TI != TE; ++TI)
 219       if (TI->second == Ty)
 220         return &(TI->first);
 221     return 0;
 222   }
 223
 224   void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 225     cerr << msg << "\n";
 226     exit(2);
 227   }
 228
 229   // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 230   // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 231   // result so that we don't lose precision.
 232   void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 233     bool ignored;
 234     APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 235     if (CFP->getType() == Type::FloatTy)
 236       APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 237     Out << "ConstantFP::get(";
 238     Out << "APFloat(";
 239 #if HAVE_PRINTF_A
 240     char Buffer[100];
 241     sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 242     if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 243          !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 244          !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 245         APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 246       if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 247         Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 248       else
 249         Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 250       Out << ")";
 251     } else {
 252 #endif
 253       std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 254
 255       while (StrVal[0] == ' ')
 256         StrVal.erase(StrVal.begin());
 257
 258       // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 259       // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 260       if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 261            ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 262             (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 263           (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 264         if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 265           Out <<  StrVal;
 266         else
 267           Out << StrVal << "f";
 268       } else if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 269         Out << "BitsToDouble(0x"
 270             << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 271             << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 272       else
 273         Out << "BitsToFloat(0x"
 274             << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 275                                         bitcastToAPInt().getZExtValue())
 276             << "U) /* " << StrVal << " */";
 277       Out << ")";
 278 #if HAVE_PRINTF_A
 279     }
 280 #endif
 281     Out << ")";
 282   }
 283
 284   void CppWriter::printCallingConv(unsigned cc){
 285     // Print the calling convention.
 286     switch (cc) {
 287     case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 288     case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 289     case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 290     case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 291     default:                 Out << cc; break;
 292     }
 293   }
 294
 295   void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 296     switch (LT) {
 297     case GlobalValue::InternalLinkage:
 298       Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 299     case GlobalValue::PrivateLinkage:
 300       Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 301     case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
 302       Out << "GlobalValue::AvailableExternallyLinkage "; break;
 303     case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 304       Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 305     case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 306       Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 307     case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 308       Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 309     case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 310       Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 311     case GlobalValue::AppendingLinkage:
 312       Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 313     case GlobalValue::ExternalLinkage:
 314       Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 315     case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 316       Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 317     case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 318       Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 319     case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 320       Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 321     case GlobalValue::GhostLinkage:
 322       Out << "GlobalValue::GhostLinkage"; break;
 323     case GlobalValue::CommonLinkage:
 324       Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 325     }
 326   }
 327
 328   void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 329     switch (VisType) {
 330     default: assert(0 && "Unknown GVar visibility");
 331     case GlobalValue::DefaultVisibility:
 332       Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 333       break;
 334     case GlobalValue::HiddenVisibility:
 335       Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 336       break;
 337     case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 338       Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 339       break;
 340     }
 341   }
 342
 343   // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 344   // it if it is not printable or if it is an escape char.
 345   void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 346     for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 347       unsigned char C = Str[i];
 348       if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 349         Out << C;
 350       } else {
 351         Out << "\\x"
 352             << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 353             << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 354       }
 355     }
 356   }
 357
 358   std::string CppWriter::getCppName(const Type* Ty) {
 359     // First, handle the primitive types .. easy
 360     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 361       switch (Ty->getTypeID()) {
 362       case Type::VoidTyID:   return "Type::VoidTy";
 363       case Type::IntegerTyID: {
 364         unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 365         return "IntegerType::get(" + utostr(BitWidth) + ")";
 366       }
 367       case Type::X86_FP80TyID: return "Type::X86_FP80Ty";
 368       case Type::FloatTyID:    return "Type::FloatTy";
 369       case Type::DoubleTyID:   return "Type::DoubleTy";
 370       case Type::LabelTyID:    return "Type::LabelTy";
 371       default:
 372         error("Invalid primitive type");
 373         break;
 374       }
 375       return "Type::VoidTy"; // shouldn't be returned, but make it sensible
 376     }
 377
 378     // Now, see if we've seen the type before and return that
 379     TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 380     if (I != TypeNames.end())
 381       return I->second;
 382
 383     // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 384     const char* prefix = 0;
 385     switch (Ty->getTypeID()) {
 386     case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 387     case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 388     case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 389     case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 390     case Type::OpaqueTyID:      prefix = "OpaqueTy_"; break;
 391     case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 392     default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 393     }
 394
 395     // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 396     const std::string* tName = findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(), Ty);
 397     std::string name;
 398     if (tName)
 399       name = std::string(prefix) + *tName;
 400     else
 401       name = std::string(prefix) + utostr(uniqueNum++);
 402     sanitize(name);
 403
 404     // Save the name
 405     return TypeNames[Ty] = name;
 406   }
 407
 408   void CppWriter::printCppName(const Type* Ty) {
 409     printEscapedString(getCppName(Ty));
 410   }
 411
 412   std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 413     std::string name;
 414     ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 415     if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 416       return  I->second;
 417
 418     if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 419       name = std::string("gvar_") +
 420         getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 421     } else if (isa<Function>(val)) {
 422       name = std::string("func_");
 423     } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 424       name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 425     } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 426       if (is_inline) {
 427         unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 428                                         Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 429         name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 430         NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 431         if (NI != UsedNames.end())
 432           name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 433         UsedNames.insert(name);
 434         return ValueNames[val] = name;
 435       } else {
 436         name = getTypePrefix(val->getType());
 437       }
 438     } else {
 439       name = getTypePrefix(val->getType());
 440     }
 441     name += (val->hasName() ? val->getName() : utostr(uniqueNum++));
 442     sanitize(name);
 443     NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 444     if (NI != UsedNames.end())
 445       name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 446     UsedNames.insert(name);
 447     return ValueNames[val] = name;
 448   }
 449
 450   void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 451     printEscapedString(getCppName(val));
 452   }
 453
 454   void CppWriter::printAttributes(const AttrListPtr &PAL,
 455                                   const std::string &name) {
 456     Out << "AttrListPtr " << name << "_PAL;";
 457     nl(Out);
 458     if (!PAL.isEmpty()) {
 459       Out << '{'; in(); nl(Out);
 460       Out << "SmallVector<AttributeWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 461       Out << "AttributeWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 462       for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 463         unsigned index = PAL.getSlot(i).Index;
 464         Attributes attrs = PAL.getSlot(i).Attrs;
 465         Out << "PAWI.Index = " << index << "U; PAWI.Attrs = 0 ";
 466 #define HANDLE_ATTR(X)                 \
 467         if (attrs & Attribute::X)      \
 468           Out << " | Attribute::" #X;  \
 469         attrs &= ~Attribute::X;
 470
 471         HANDLE_ATTR(SExt);
 472         HANDLE_ATTR(ZExt);
 473         HANDLE_ATTR(NoReturn);
 474         HANDLE_ATTR(InReg);
 475         HANDLE_ATTR(StructRet);
 476         HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 477         HANDLE_ATTR(NoAlias);
 478         HANDLE_ATTR(ByVal);
 479         HANDLE_ATTR(Nest);
 480         HANDLE_ATTR(ReadNone);
 481         HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 482         HANDLE_ATTR(NoInline);
 483         HANDLE_ATTR(AlwaysInline);
 484         HANDLE_ATTR(OptimizeForSize);
 485         HANDLE_ATTR(StackProtect);
 486         HANDLE_ATTR(StackProtectReq);
 487         HANDLE_ATTR(NoCapture);
 488 #undef HANDLE_ATTR
 489         assert(attrs == 0 && "Unhandled attribute!");
 490         Out << ";";
 491         nl(Out);
 492         Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 493         nl(Out);
 494       }
 495       Out << name << "_PAL = AttrListPtr::get(Attrs.begin(), Attrs.end());";
 496       nl(Out);
 497       out(); nl(Out);
 498       Out << '}'; nl(Out);
 499     }
 500   }
 501
 502   bool CppWriter::printTypeInternal(const Type* Ty) {
 503     // We don't print definitions for primitive types
 504     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger())
 505       return false;
 506
 507     // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 508     if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 509       return false;
 510
 511     // Everything below needs the name for the type so get it now.
 512     std::string typeName(getCppName(Ty));
 513
 514     // Search the type stack for recursion. If we find it, then generate this
 515     // as an OpaqueType, but make sure not to do this multiple times because
 516     // the type could appear in multiple places on the stack. Once the opaque
 517     // definition is issued, it must not be re-issued. Consequently we have to
 518     // check the UnresolvedTypes list as well.
 519     TypeList::const_iterator TI = std::find(TypeStack.begin(), TypeStack.end(),
 520                                             Ty);
 521     if (TI != TypeStack.end()) {
 522       TypeMap::const_iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 523       if (I == UnresolvedTypes.end()) {
 524         Out << "PATypeHolder " << typeName << "_fwd = OpaqueType::get();";
 525         nl(Out);
 526         UnresolvedTypes[Ty] = typeName;
 527       }
 528       return true;
 529     }
 530
 531     // We're going to print a derived type which, by definition, contains other
 532     // types. So, push this one we're printing onto the type stack to assist with
 533     // recursive definitions.
 534     TypeStack.push_back(Ty);
 535
 536     // Print the type definition
 537     switch (Ty->getTypeID()) {
 538     case Type::FunctionTyID:  {
 539       const FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 540       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_args;";
 541       nl(Out);
 542       FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 543       FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 544       for (; PI != PE; ++PI) {
 545         const Type* argTy = static_cast<const Type*>(*PI);
 546         bool isForward = printTypeInternal(argTy);
 547         std::string argName(getCppName(argTy));
 548         Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 549         if (isForward)
 550           Out << "_fwd";
 551         Out << ");";
 552         nl(Out);
 553       }
 554       bool isForward = printTypeInternal(FT->getReturnType());
 555       std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 556       Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 557       in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 558       if (isForward)
 559         Out << "_fwd";
 560       Out << ",";
 561       nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 562       nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 563       out();
 564       nl(Out);
 565       break;
 566     }
 567     case Type::StructTyID: {
 568       const StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 569       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_fields;";
 570       nl(Out);
 571       StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 572       StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 573       for (; EI != EE; ++EI) {
 574         const Type* fieldTy = static_cast<const Type*>(*EI);
 575         bool isForward = printTypeInternal(fieldTy);
 576         std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 577         Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 578         if (isForward)
 579           Out << "_fwd";
 580         Out << ");";
 581         nl(Out);
 582       }
 583       Out << "StructType* " << typeName << " = StructType::get("
 584           << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 585           << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 586       nl(Out);
 587       break;
 588     }
 589     case Type::ArrayTyID: {
 590       const ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 591       const Type* ET = AT->getElementType();
 592       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 593       std::string elemName(getCppName(ET));
 594       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 595           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 596           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 597       nl(Out);
 598       break;
 599     }
 600     case Type::PointerTyID: {
 601       const PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 602       const Type* ET = PT->getElementType();
 603       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 604       std::string elemName(getCppName(ET));
 605       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 606           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 607           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 608       nl(Out);
 609       break;
 610     }
 611     case Type::VectorTyID: {
 612       const VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 613       const Type* ET = PT->getElementType();
 614       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 615       std::string elemName(getCppName(ET));
 616       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 617           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 618           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 619       nl(Out);
 620       break;
 621     }
 622     case Type::OpaqueTyID: {
 623       Out << "OpaqueType* " << typeName << " = OpaqueType::get();";
 624       nl(Out);
 625       break;
 626     }
 627     default:
 628       error("Invalid TypeID");
 629     }
 630
 631     // If the type had a name, make sure we recreate it.
 632     const std::string* progTypeName =
 633       findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(),Ty);
 634     if (progTypeName) {
 635       Out << "mod->addTypeName(\"" << *progTypeName << "\", "
 636           << typeName << ");";
 637       nl(Out);
 638     }
 639
 640     // Pop us off the type stack
 641     TypeStack.pop_back();
 642
 643     // Indicate that this type is now defined.
 644     DefinedTypes.insert(Ty);
 645
 646     // Early resolve as many unresolved types as possible. Search the unresolved
 647     // types map for the type we just printed. Now that its definition is complete
 648     // we can resolve any previous references to it. This prevents a cascade of
 649     // unresolved types.
 650     TypeMap::iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 651     if (I != UnresolvedTypes.end()) {
 652       Out << "cast<OpaqueType>(" << I->second
 653           << "_fwd.get())->refineAbstractTypeTo(" << I->second << ");";
 654       nl(Out);
 655       Out << I->second << " = cast<";
 656       switch (Ty->getTypeID()) {
 657       case Type::FunctionTyID: Out << "FunctionType"; break;
 658       case Type::ArrayTyID:    Out << "ArrayType"; break;
 659       case Type::StructTyID:   Out << "StructType"; break;
 660       case Type::VectorTyID:   Out << "VectorType"; break;
 661       case Type::PointerTyID:  Out << "PointerType"; break;
 662       case Type::OpaqueTyID:   Out << "OpaqueType"; break;
 663       default:                 Out << "NoSuchDerivedType"; break;
 664       }
 665       Out << ">(" << I->second << "_fwd.get());";
 666       nl(Out); nl(Out);
 667       UnresolvedTypes.erase(I);
 668     }
 669
 670     // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 671     nl(Out);
 672
 673     // We weren't a recursive type
 674     return false;
 675   }
 676
 677   // Prints a type definition. Returns true if it could not resolve all the
 678   // types in the definition but had to use a forward reference.
 679   void CppWriter::printType(const Type* Ty) {
 680     assert(TypeStack.empty());
 681     TypeStack.clear();
 682     printTypeInternal(Ty);
 683     assert(TypeStack.empty());
 684   }
 685
 686   void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 687     // Walk the symbol table and print out all its types
 688     const TypeSymbolTable& symtab = M->getTypeSymbolTable();
 689     for (TypeSymbolTable::const_iterator TI = symtab.begin(), TE = symtab.end();
 690          TI != TE; ++TI) {
 691
 692       // For primitive types and types already defined, just add a name
 693       TypeMap::const_iterator TNI = TypeNames.find(TI->second);
 694       if (TI->second->isInteger() || TI->second->isPrimitiveType() ||
 695           TNI != TypeNames.end()) {
 696         Out << "mod->addTypeName(\"";
 697         printEscapedString(TI->first);
 698         Out << "\", " << getCppName(TI->second) << ");";
 699         nl(Out);
 700         // For everything else, define the type
 701       } else {
 702         printType(TI->second);
 703       }
 704     }
 705
 706     // Add all of the global variables to the value table...
 707     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 708            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 709       if (I->hasInitializer())
 710         printType(I->getInitializer()->getType());
 711       printType(I->getType());
 712     }
 713
 714     // Add all the functions to the table
 715     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 716          FI != FE; ++FI) {
 717       printType(FI->getReturnType());
 718       printType(FI->getFunctionType());
 719       // Add all the function arguments
 720       for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 721              AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 722         printType(AI->getType());
 723       }
 724
 725       // Add all of the basic blocks and instructions
 726       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 727              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 728         printType(BB->getType());
 729         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 730              ++I) {
 731           printType(I->getType());
 732           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 733             printType(I->getOperand(i)->getType());
 734         }
 735       }
 736     }
 737   }
 738
 739
 740   // printConstant - Print out a constant pool entry...
 741   void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 742     // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 743     // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 744     // can just return.
 745     if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 746       return;
 747
 748     std::string constName(getCppName(CV));
 749     std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 750
 751     if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 752       // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 753       return;
 754     }
 755
 756     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 757       std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 758       Out << "ConstantInt* " << constName << " = ConstantInt::get(APInt("
 759           << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth() << ",  \""
 760           <<  constValue << "\", " << constValue.length() << ", 10));";
 761     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 762       Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 763           << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 764     } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 765       Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 766           << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 767     } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 768       Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 769       printCFP(CFP);
 770       Out << ";";
 771     } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 772       if (CA->isString() && CA->getType()->getElementType() == Type::Int8Ty) {
 773         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get(\"";
 774         std::string tmp = CA->getAsString();
 775         bool nullTerminate = false;
 776         if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 777           tmp.erase(tmp.length()-1);
 778           nullTerminate = true;
 779         }
 780         printEscapedString(tmp);
 781         // Determine if we want null termination or not.
 782         if (nullTerminate)
 783           Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 784                              // added.
 785         else
 786           Out << "\", false";// No null terminator
 787         Out << ");";
 788       } else {
 789         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 790         nl(Out);
 791         unsigned N = CA->getNumOperands();
 792         for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 793           printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 794           Out << constName << "_elems.push_back("
 795               << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 796           nl(Out);
 797         }
 798         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 799             << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 800       }
 801     } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 802       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 803       nl(Out);
 804       unsigned N = CS->getNumOperands();
 805       for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 806         printConstant(CS->getOperand(i));
 807         Out << constName << "_fields.push_back("
 808             << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 809         nl(Out);
 810       }
 811       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 812           << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 813     } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 814       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 815       nl(Out);
 816       unsigned N = CP->getNumOperands();
 817       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 818         printConstant(CP->getOperand(i));
 819         Out << constName << "_elems.push_back("
 820             << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 821         nl(Out);
 822       }
 823       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 824           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 825     } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 826       Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 827           << typeName << ");";
 828     } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 829       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 830         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 831         nl(Out);
 832         printConstant(CE->getOperand(0));
 833         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 834           printConstant(CE->getOperand(i));
 835           Out << constName << "_indices.push_back("
 836               << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 837           nl(Out);
 838         }
 839         Out << "Constant* " << constName
 840             << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 841             << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 842             << "&" << constName << "_indices[0], "
 843             << constName << "_indices.size()"
 844             << " );";
 845       } else if (CE->isCast()) {
 846         printConstant(CE->getOperand(0));
 847         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 848         switch (CE->getOpcode()) {
 849         default: assert(0 && "Invalid cast opcode");
 850         case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 851         case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 852         case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 853         case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 854         case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 855         case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 856         case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 857         case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 858         case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 859         case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 860         case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 861         case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 862         }
 863         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 864             << getCppName(CE->getType()) << ");";
 865       } else {
 866         unsigned N = CE->getNumOperands();
 867         for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 868           printConstant(CE->getOperand(i));
 869         }
 870         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 871         switch (CE->getOpcode()) {
 872         case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 873         case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 874         case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 875         case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 876         case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 877         case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 878         case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 879         case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 880         case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 881         case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 882         case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 883         case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 884         case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 885         case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 886         case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 887         case Instruction::ICmp:
 888           Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 889           switch (CE->getPredicate()) {
 890           case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 891           case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 892           case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 893           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 894           case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 895           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 896           case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 897           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 898           case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 899           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 900           default: error("Invalid ICmp Predicate");
 901           }
 902           break;
 903         case Instruction::FCmp:
 904           Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 905           switch (CE->getPredicate()) {
 906           case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 907           case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 908           case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 909           case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 910           case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 911           case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 912           case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 913           case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 914           case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 915           case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 916           case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 917           case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 918           case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 919           case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 920           case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 921           case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 922           default: error("Invalid FCmp Predicate");
 923           }
 924           break;
 925         case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 926         case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 927         case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 928         case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 929         case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 930         case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 931         case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 932         default:
 933           error("Invalid constant expression");
 934           break;
 935         }
 936         Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 937         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 938           Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 939         Out << ");";
 940       }
 941     } else {
 942       error("Bad Constant");
 943       Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 944     }
 945     nl(Out);
 946   }
 947
 948   void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 949     // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 950     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 951            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 952       if (I->hasInitializer())
 953         printConstant(I->getInitializer());
 954
 955     // Traverse the LLVM functions looking for constants
 956     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 957          FI != FE; ++FI) {
 958       // Add all of the basic blocks and instructions
 959       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 960              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 961         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 962              ++I) {
 963           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 964             if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 965               printConstant(C);
 966             }
 967           }
 968         }
 969       }
 970     }
 971   }
 972
 973   void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 974     nl(Out) << "// Type Definitions";
 975     nl(Out);
 976     printType(GV->getType());
 977     if (GV->hasInitializer()) {
 978       Constant* Init = GV->getInitializer();
 979       printType(Init->getType());
 980       if (Function* F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 981         nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 982         printFunctionHead(F);
 983       } else if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 984         nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 985         printVariableHead(gv);
 986       } else  {
 987         nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 988         printConstant(gv);
 989       }
 990       if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 991         nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 992         printVariableBody(gv);
 993       }
 994     }
 995   }
 996
 997   void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 998     nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 999     if (is_inline) {
1000       Out << " = mod->getGlobalVariable(";
1001       printEscapedString(GV->getName());
1002       Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
1003       nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
1004       in(); nl(Out) << getCppName(GV);
1005     }
1006     Out << " = new GlobalVariable(";
1007     nl(Out) << "/*Type=*/";
1008     printCppName(GV->getType()->getElementType());
1009     Out << ",";
1010     nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
1011     Out << ",";
1012     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1013     printLinkageType(GV->getLinkage());
1014     Out << ",";
1015     nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1016     if (GV->hasInitializer()) {
1017       Out << "// has initializer, specified below";
1018     }
1019     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1020     printEscapedString(GV->getName());
1021     Out << "\",";
1022     nl(Out) << "mod);";
1023     nl(Out);
1024
1025     if (GV->hasSection()) {
1026       printCppName(GV);
1027       Out << "->setSection(\"";
1028       printEscapedString(GV->getSection());
1029       Out << "\");";
1030       nl(Out);
1031     }
1032     if (GV->getAlignment()) {
1033       printCppName(GV);
1034       Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1035       nl(Out);
1036     }
1037     if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1038       printCppName(GV);
1039       Out << "->setVisibility(";
1040       printVisibilityType(GV->getVisibility());
1041       Out << ");";
1042       nl(Out);
1043     }
1044     if (is_inline) {
1045       out(); Out << "}"; nl(Out);
1046     }
1047   }
1048
1049   void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1050     if (GV->hasInitializer()) {
1051       printCppName(GV);
1052       Out << "->setInitializer(";
1053       Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1054       nl(Out);
1055     }
1056   }
1057
1058   std::string CppWriter::getOpName(Value* V) {
1059     if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1060       return getCppName(V);
1061
1062     // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1063     // name we already set up for it
1064     ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1065     if (I != ForwardRefs.end())
1066       return I->second;
1067
1068     // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1069     std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1070
1071     // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1072     // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1073     // Argument instances later.
1074     Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1075         << getCppName(V->getType()) << ");";
1076     nl(Out);
1077     ForwardRefs[V] = result;
1078     return result;
1079   }
1080
1081   // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1082   void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1083                                    const std::string& bbname) {
1084     std::string iName(getCppName(I));
1085
1086     // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1087     // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1088     std::string* opNames = new std::string[I->getNumOperands()];
1089     for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); i++) {
1090       opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1091     }
1092
1093     switch (I->getOpcode()) {
1094     default:
1095       error("Invalid instruction");
1096       break;
1097
1098     case Instruction::Ret: {
1099       const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1100       Out << "ReturnInst::Create("
1101           << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1102       break;
1103     }
1104     case Instruction::Br: {
1105       const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1106       Out << "BranchInst::Create(" ;
1107       if (br->getNumOperands() == 3 ) {
1108         Out << opNames[2] << ", "
1109             << opNames[1] << ", "
1110             << opNames[0] << ", ";
1111
1112       } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1113         Out << opNames[0] << ", ";
1114       } else {
1115         error("Branch with 2 operands?");
1116       }
1117       Out << bbname << ");";
1118       break;
1119     }
1120     case Instruction::Switch: {
1121       const SwitchInst* sw = cast<SwitchInst>(I);
1122       Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1123           << opNames[0] << ", "
1124           << opNames[1] << ", "
1125           << sw->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1126       nl(Out);
1127       for (unsigned i = 2; i < sw->getNumOperands(); i += 2 ) {
1128         Out << iName << "->addCase("
1129             << opNames[i] << ", "
1130             << opNames[i+1] << ");";
1131         nl(Out);
1132       }
1133       break;
1134     }
1135     case Instruction::Invoke: {
1136       const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1137       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1138       nl(Out);
1139       for (unsigned i = 3; i < inv->getNumOperands(); ++i) {
1140         Out << iName << "_params.push_back("
1141             << opNames[i] << ");";
1142         nl(Out);
1143       }
1144       Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1145           << opNames[0] << ", "
1146           << opNames[1] << ", "
1147           << opNames[2] << ", "
1148           << iName << "_params.begin(), " << iName << "_params.end(), \"";
1149       printEscapedString(inv->getName());
1150       Out << "\", " << bbname << ");";
1151       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1152       printCallingConv(inv->getCallingConv());
1153       Out << ");";
1154       printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1155       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1156       nl(Out);
1157       break;
1158     }
1159     case Instruction::Unwind: {
1160       Out << "new UnwindInst("
1161           << bbname << ");";
1162       break;
1163     }
1164     case Instruction::Unreachable:{
1165       Out << "new UnreachableInst("
1166           << bbname << ");";
1167       break;
1168     }
1169     case Instruction::Add:
1170     case Instruction::FAdd:
1171     case Instruction::Sub:
1172     case Instruction::FSub:
1173     case Instruction::Mul:
1174     case Instruction::FMul:
1175     case Instruction::UDiv:
1176     case Instruction::SDiv:
1177     case Instruction::FDiv:
1178     case Instruction::URem:
1179     case Instruction::SRem:
1180     case Instruction::FRem:
1181     case Instruction::And:
1182     case Instruction::Or:
1183     case Instruction::Xor:
1184     case Instruction::Shl:
1185     case Instruction::LShr:
1186     case Instruction::AShr:{
1187       Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1188       switch (I->getOpcode()) {
1189       case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1190       case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1191       case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1192       case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1193       case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1194       case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1195       case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1196       case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1197       case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1198       case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1199       case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1200       case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1201       case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1202       case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1203       case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1204       case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1205       case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1206       case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1207       default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1208       }
1209       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1210       printEscapedString(I->getName());
1211       Out << "\", " << bbname << ");";
1212       break;
1213     }
1214     case Instruction::FCmp: {
1215       Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(";
1216       switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1217       case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1218       case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1219       case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1220       case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1221       case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1222       case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1223       case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1224       case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1225       case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1226       case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1227       case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1228       case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1229       case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1230       case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1231       case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1232       case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1233       default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1234       }
1235       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1236       printEscapedString(I->getName());
1237       Out << "\", " << bbname << ");";
1238       break;
1239     }
1240     case Instruction::ICmp: {
1241       Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(";
1242       switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1243       case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1244       case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1245       case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1246       case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1247       case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1248       case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1249       case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1250       case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1251       case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1252       case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1253       default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1254       }
1255       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1256       printEscapedString(I->getName());
1257       Out << "\", " << bbname << ");";
1258       break;
1259     }
1260     case Instruction::Malloc: {
1261       const MallocInst* mallocI = cast<MallocInst>(I);
1262       Out << "MallocInst* " << iName << " = new MallocInst("
1263           << getCppName(mallocI->getAllocatedType()) << ", ";
1264       if (mallocI->isArrayAllocation())
1265         Out << opNames[0] << ", " ;
1266       Out << "\"";
1267       printEscapedString(mallocI->getName());
1268       Out << "\", " << bbname << ");";
1269       if (mallocI->getAlignment())
1270         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1271             << mallocI->getAlignment() << ");";
1272       break;
1273     }
1274     case Instruction::Free: {
1275       Out << "FreeInst* " << iName << " = new FreeInst("
1276           << getCppName(I->getOperand(0)) << ", " << bbname << ");";
1277       break;
1278     }
1279     case Instruction::Alloca: {
1280       const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1281       Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1282           << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1283       if (allocaI->isArrayAllocation())
1284         Out << opNames[0] << ", ";
1285       Out << "\"";
1286       printEscapedString(allocaI->getName());
1287       Out << "\", " << bbname << ");";
1288       if (allocaI->getAlignment())
1289         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1290             << allocaI->getAlignment() << ");";
1291       break;
1292     }
1293     case Instruction::Load:{
1294       const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1295       Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1296           << opNames[0] << ", \"";
1297       printEscapedString(load->getName());
1298       Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1299           << ", " << bbname << ");";
1300       break;
1301     }
1302     case Instruction::Store: {
1303       const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1304       Out << " new StoreInst("
1305           << opNames[0] << ", "
1306           << opNames[1] << ", "
1307           << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1308           << ", " << bbname << ");";
1309       break;
1310     }
1311     case Instruction::GetElementPtr: {
1312       const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1313       if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1314         Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1315             << opNames[0];
1316         if (gep->getNumOperands() == 2)
1317           Out << ", " << opNames[1];
1318       } else {
1319         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1320         nl(Out);
1321         for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1322           Out << iName << "_indices.push_back("
1323               << opNames[i] << ");";
1324           nl(Out);
1325         }
1326         Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1327             << opNames[0] << ", " << iName << "_indices.begin(), "
1328             << iName << "_indices.end()";
1329       }
1330       Out << ", \"";
1331       printEscapedString(gep->getName());
1332       Out << "\", " << bbname << ");";
1333       break;
1334     }
1335     case Instruction::PHI: {
1336       const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1337
1338       Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1339           << getCppName(phi->getType()) << ", \"";
1340       printEscapedString(phi->getName());
1341       Out << "\", " << bbname << ");";
1342       nl(Out) << iName << "->reserveOperandSpace("
1343         << phi->getNumIncomingValues()
1344           << ");";
1345       nl(Out);
1346       for (unsigned i = 0; i < phi->getNumOperands(); i+=2) {
1347         Out << iName << "->addIncoming("
1348             << opNames[i] << ", " << opNames[i+1] << ");";
1349         nl(Out);
1350       }
1351       break;
1352     }
1353     case Instruction::Trunc:
1354     case Instruction::ZExt:
1355     case Instruction::SExt:
1356     case Instruction::FPTrunc:
1357     case Instruction::FPExt:
1358     case Instruction::FPToUI:
1359     case Instruction::FPToSI:
1360     case Instruction::UIToFP:
1361     case Instruction::SIToFP:
1362     case Instruction::PtrToInt:
1363     case Instruction::IntToPtr:
1364     case Instruction::BitCast: {
1365       const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1366       Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1367       switch (I->getOpcode()) {
1368       case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1369       case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1370       case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1371       case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1372       case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1373       case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1374       case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1375       case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1376       case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1377       case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1378       case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1379       case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1380       default: assert(!"Unreachable"); break;
1381       }
1382       Out << "(" << opNames[0] << ", "
1383           << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1384       printEscapedString(cst->getName());
1385       Out << "\", " << bbname << ");";
1386       break;
1387     }
1388     case Instruction::Call:{
1389       const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1390       if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1391         Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1392             << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1393             << ila->getAsmString() << "\", \""
1394             << ila->getConstraintString() << "\","
1395             << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1396         nl(Out);
1397       }
1398       if (call->getNumOperands() > 2) {
1399         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1400         nl(Out);
1401         for (unsigned i = 1; i < call->getNumOperands(); ++i) {
1402           Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1403           nl(Out);
1404         }
1405         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1406             << opNames[0] << ", " << iName << "_params.begin(), "
1407             << iName << "_params.end(), \"";
1408       } else if (call->getNumOperands() == 2) {
1409         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1410             << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1411       } else {
1412         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create(" << opNames[0]
1413             << ", \"";
1414       }
1415       printEscapedString(call->getName());
1416       Out << "\", " << bbname << ");";
1417       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1418       printCallingConv(call->getCallingConv());
1419       Out << ");";
1420       nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1421           << (call->isTailCall() ? "true":"false");
1422       Out << ");";
1423       printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1424       Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1425       nl(Out);
1426       break;
1427     }
1428     case Instruction::Select: {
1429       const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1430       Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1431       Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1432       printEscapedString(sel->getName());
1433       Out << "\", " << bbname << ");";
1434       break;
1435     }
1436     case Instruction::UserOp1:
1437       /// FALL THROUGH
1438     case Instruction::UserOp2: {
1439       /// FIXME: What should be done here?
1440       break;
1441     }
1442     case Instruction::VAArg: {
1443       const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1444       Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1445           << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1446       printEscapedString(va->getName());
1447       Out << "\", " << bbname << ");";
1448       break;
1449     }
1450     case Instruction::ExtractElement: {
1451       const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1452       Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1453           << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1454           << ", " << opNames[1] << ", \"";
1455       printEscapedString(eei->getName());
1456       Out << "\", " << bbname << ");";
1457       break;
1458     }
1459     case Instruction::InsertElement: {
1460       const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1461       Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1462           << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1463           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1464       printEscapedString(iei->getName());
1465       Out << "\", " << bbname << ");";
1466       break;
1467     }
1468     case Instruction::ShuffleVector: {
1469       const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1470       Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1471           << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1472           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1473       printEscapedString(svi->getName());
1474       Out << "\", " << bbname << ");";
1475       break;
1476     }
1477     case Instruction::ExtractValue: {
1478       const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1479       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1480       nl(Out);
1481       for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1482         Out << iName << "_indices.push_back("
1483             << evi->idx_begin()[i] << ");";
1484         nl(Out);
1485       }
1486       Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1487           << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1488           << ", "
1489           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1490       printEscapedString(evi->getName());
1491       Out << "\", " << bbname << ");";
1492       break;
1493     }
1494     case Instruction::InsertValue: {
1495       const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1496       Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1497       nl(Out);
1498       for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1499         Out << iName << "_indices.push_back("
1500             << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1501         nl(Out);
1502       }
1503       Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1504           << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1505           << ", " << opNames[1] << ", "
1506           << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1507       printEscapedString(ivi->getName());
1508       Out << "\", " << bbname << ");";
1509       break;
1510     }
1511   }
1512   DefinedValues.insert(I);
1513   nl(Out);
1514   delete [] opNames;
1515 }
1516
1517   // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1518   void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1519     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1520     if (!is_inline) {
1521       // Print the function's return type
1522       printType(F->getReturnType());
1523
1524       // Print the function's function type
1525       printType(F->getFunctionType());
1526
1527       // Print the types of each of the function's arguments
1528       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1529            AI != AE; ++AI) {
1530         printType(AI->getType());
1531       }
1532     }
1533
1534     // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1535     // make a note of any global values or constants that are referenced
1536     SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1537     SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1538     for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1539          BB != BE; ++BB){
1540       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1541            I != E; ++I) {
1542         // Print the type of the instruction itself
1543         printType(I->getType());
1544
1545         // Print the type of each of the instruction's operands
1546         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1547           Value* operand = I->getOperand(i);
1548           printType(operand->getType());
1549
1550           // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1551           if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1552             gvs.insert(GV);
1553             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1554               if (GVar->hasInitializer())
1555                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1556           } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand))
1557             consts.insert(C);
1558         }
1559       }
1560     }
1561
1562     // Print the function declarations for any functions encountered
1563     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1564     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1565          I != E; ++I) {
1566       if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1567         if (!is_inline || Fun != F)
1568           printFunctionHead(Fun);
1569       }
1570     }
1571
1572     // Print the global variable declarations for any variables encountered
1573     nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1574     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1575          I != E; ++I) {
1576       if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1577         printVariableHead(F);
1578     }
1579
1580   // Print the constants found
1581     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1582     for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1583            E = consts.end(); I != E; ++I) {
1584       printConstant(*I);
1585     }
1586
1587     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1588     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1589     // initializers.
1590     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1591     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1592          I != E; ++I) {
1593       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1594         printVariableBody(GV);
1595     }
1596   }
1597
1598   void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1599     nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1600     if (is_inline) {
1601       Out << " = mod->getFunction(\"";
1602       printEscapedString(F->getName());
1603       Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1604       nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1605       nl(Out) << getCppName(F);
1606     }
1607     Out<< " = Function::Create(";
1608     nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1609     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1610     printLinkageType(F->getLinkage());
1611     Out << ",";
1612     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1613     printEscapedString(F->getName());
1614     Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1615     nl(Out,-1);
1616     printCppName(F);
1617     Out << "->setCallingConv(";
1618     printCallingConv(F->getCallingConv());
1619     Out << ");";
1620     nl(Out);
1621     if (F->hasSection()) {
1622       printCppName(F);
1623       Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1624       nl(Out);
1625     }
1626     if (F->getAlignment()) {
1627       printCppName(F);
1628       Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1629       nl(Out);
1630     }
1631     if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1632       printCppName(F);
1633       Out << "->setVisibility(";
1634       printVisibilityType(F->getVisibility());
1635       Out << ");";
1636       nl(Out);
1637     }
1638     if (F->hasGC()) {
1639       printCppName(F);
1640       Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1641       nl(Out);
1642     }
1643     if (is_inline) {
1644       Out << "}";
1645       nl(Out);
1646     }
1647     printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1648     printCppName(F);
1649     Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1650     nl(Out);
1651   }
1652
1653   void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1654     if (F->isDeclaration())
1655       return; // external functions have no bodies.
1656
1657     // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1658     // cross-function forward refs
1659     ForwardRefs.clear();
1660     DefinedValues.clear();
1661
1662     // Create all the argument values
1663     if (!is_inline) {
1664       if (!F->arg_empty()) {
1665         Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1666             << "->arg_begin();";
1667         nl(Out);
1668       }
1669       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1670            AI != AE; ++AI) {
1671         Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1672         nl(Out);
1673         if (AI->hasName()) {
1674           Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1675           nl(Out);
1676         }
1677       }
1678     }
1679
1680     // Create all the basic blocks
1681     nl(Out);
1682     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1683          BI != BE; ++BI) {
1684       std::string bbname(getCppName(BI));
1685       Out << "BasicBlock* " << bbname << " = BasicBlock::Create(\"";
1686       if (BI->hasName())
1687         printEscapedString(BI->getName());
1688       Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1689       nl(Out);
1690     }
1691
1692     // Output all of its basic blocks... for the function
1693     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1694          BI != BE; ++BI) {
1695       std::string bbname(getCppName(BI));
1696       nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1697       nl(Out);
1698
1699       // Output all of the instructions in the basic block...
1700       for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1701            I != E; ++I) {
1702         printInstruction(I,bbname);
1703       }
1704     }
1705
1706     // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1707     // are generated.
1708     if (!ForwardRefs.empty()) {
1709       nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1710       nl(Out);
1711     }
1712
1713     while (!ForwardRefs.empty()) {
1714       ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1715       Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1716           << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1717       nl(Out);
1718       ForwardRefs.erase(I);
1719     }
1720   }
1721
1722   void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1723                               const std::string& func) {
1724     const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1725     if (!F) {
1726       error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1727       return;
1728     }
1729     if (F->isDeclaration()) {
1730       error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1731       return;
1732     }
1733     nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1734             << getCppName(F);
1735     unsigned arg_count = 1;
1736     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1737          AI != AE; ++AI) {
1738       Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1739     }
1740     Out << ") {";
1741     nl(Out);
1742     is_inline = true;
1743     printFunctionUses(F);
1744     printFunctionBody(F);
1745     is_inline = false;
1746     Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1747     nl(Out) << "}";
1748     nl(Out);
1749   }
1750
1751   void CppWriter::printModuleBody() {
1752     // Print out all the type definitions
1753     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1754     printTypes(TheModule);
1755
1756     // Functions can call each other and global variables can reference them so
1757     // define all the functions first before emitting their function bodies.
1758     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1759     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1760          I != E; ++I)
1761       printFunctionHead(I);
1762
1763     // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1764     // after the constants are printed so just print a header for each global
1765     nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1766     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1767            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1768       printVariableHead(I);
1769     }
1770
1771     // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1772     // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1773     // so we can proceed to generate the constants.
1774     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1775     printConstants(TheModule);
1776
1777     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1778     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1779     // initializers.
1780     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1781     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1782            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1783       printVariableBody(I);
1784     }
1785
1786     // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1787     nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1788     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1789          I != E; ++I) {
1790       if (!I->isDeclaration()) {
1791         nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1792                 << ")";
1793         nl(Out) << "{";
1794         nl(Out,1);
1795         printFunctionBody(I);
1796         nl(Out,-1) << "}";
1797         nl(Out);
1798       }
1799     }
1800   }
1801
1802   void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1803                                const std::string& mName) {
1804     Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1805     Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1806     Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1807     Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1808     Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1809     Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1810     Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1811     Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1812     Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1813     Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1814     Out << "#include <llvm/Support/raw_ostream.h>\n";
1815     Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1816     Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1817     Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1818     Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1819     Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1820     Out << "#include <algorithm>\n";
1821     Out << "using namespace llvm;\n\n";
1822     Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1823     Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1824     Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1825     Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1826     Out << "  outs().flush();\n";
1827     Out << "  PassManager PM;\n";
1828     Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1829     Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1830     Out << "  return 0;\n";
1831     Out << "}\n\n";
1832     printModule(fname,mName);
1833   }
1834
1835   void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1836                               const std::string& mName) {
1837     nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1838     nl(Out,1) << "// Module Construction";
1839     nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"" << mName << "\");";
1840     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1841       nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1842     }
1843     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1844       nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1845               << "\");";
1846     }
1847
1848     if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1849       nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1850       printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1851       Out << "\");";
1852     }
1853     nl(Out);
1854
1855     // Loop over the dependent libraries and emit them.
1856     Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1857     Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1858     while (LI != LE) {
1859       Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1860       nl(Out);
1861       ++LI;
1862     }
1863     printModuleBody();
1864     nl(Out) << "return mod;";
1865     nl(Out,-1) << "}";
1866     nl(Out);
1867   }
1868
1869   void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1870                                 const std::string& mName) {
1871     Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1872     Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"" << mName << "\");\n";
1873     printModuleBody();
1874     Out << "\nreturn mod;\n";
1875     Out << "\n}\n";
1876   }
1877
1878   void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1879                                 const std::string& funcName) {
1880     const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1881     if (!F) {
1882       error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1883       return;
1884     }
1885     Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1886     printFunctionUses(F);
1887     printFunctionHead(F);
1888     printFunctionBody(F);
1889     Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1890     Out << "}\n";
1891   }
1892
1893   void CppWriter::printFunctions() {
1894     const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1895     Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1896     Module::const_iterator IE = funcs.end();
1897
1898     for (; I != IE; ++I) {
1899       const Function &func = *I;
1900       if (!func.isDeclaration()) {
1901         std::string name("define_");
1902         name += func.getName();
1903         printFunction(name, func.getName());
1904       }
1905     }
1906   }
1907
1908   void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1909                                 const std::string& varName) {
1910     const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1911
1912     if (!GV) {
1913       error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1914       return;
1915     }
1916     Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1917     printVariableUses(GV);
1918     printVariableHead(GV);
1919     printVariableBody(GV);
1920     Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1921     Out << "}\n";
1922   }
1923
1924   void CppWriter::printType(const std::string& fname,
1925                             const std::string& typeName) {
1926     const Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1927     if (!Ty) {
1928       error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1929       return;
1930     }
1931     Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1932     printType(Ty);
1933     Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1934     Out << "}\n";
1935   }
1936
1937   bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
1938     TheModule = &M;
1939
1940     // Emit a header
1941     Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1942
1943     // Get the name of the function we're supposed to generate
1944     std::string fname = FuncName.getValue();
1945
1946     // Get the name of the thing we are to generate
1947     std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1948     if (GenerationType == GenModule ||
1949         GenerationType == GenContents ||
1950         GenerationType == GenProgram ||
1951         GenerationType == GenFunctions) {
1952       if (tgtname == "!bad!") {
1953         if (M.getModuleIdentifier() == "-")
1954           tgtname = "<stdin>";
1955         else
1956           tgtname = M.getModuleIdentifier();
1957       }
1958     } else if (tgtname == "!bad!")
1959       error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1960
1961     switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1962      case GenProgram:
1963       if (fname.empty())
1964         fname = "makeLLVMModule";
1965       printProgram(fname,tgtname);
1966       break;
1967      case GenModule:
1968       if (fname.empty())
1969         fname = "makeLLVMModule";
1970       printModule(fname,tgtname);
1971       break;
1972      case GenContents:
1973       if (fname.empty())
1974         fname = "makeLLVMModuleContents";
1975       printContents(fname,tgtname);
1976       break;
1977      case GenFunction:
1978       if (fname.empty())
1979         fname = "makeLLVMFunction";
1980       printFunction(fname,tgtname);
1981       break;
1982      case GenFunctions:
1983       printFunctions();
1984       break;
1985      case GenInline:
1986       if (fname.empty())
1987         fname = "makeLLVMInline";
1988       printInline(fname,tgtname);
1989       break;
1990      case GenVariable:
1991       if (fname.empty())
1992         fname = "makeLLVMVariable";
1993       printVariable(fname,tgtname);
1994       break;
1995      case GenType:
1996       if (fname.empty())
1997         fname = "makeLLVMType";
1998       printType(fname,tgtname);
1999       break;
2000      default:
2001       error("Invalid generation option");
2002     }
2003
2004     return false;
2005   }
2006 }
2007
2008 char CppWriter::ID = 0;
2009
2010 //===----------------------------------------------------------------------===//
2011 //                       External Interface declaration
2012 //===----------------------------------------------------------------------===//
2013
2014 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
2015                                                 raw_ostream &o,
2016                                                 CodeGenFileType FileType,
2017                                                 CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2018   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
2019   PM.add(new CppWriter(o));
2020   return false;
2021 }