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     unsigned indent_level;
 103
 104   public:
 105     static char ID;
 106     explicit CppWriter(formatted_raw_ostream &o) :
 107       ModulePass(ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false), indent_level(0){}
 108
 109     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 110
 111     bool runOnModule(Module &M);
 112
 113     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 114     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 115     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 116     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 117     void printFunctions();
 118     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 119     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 120     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 121
 122     void error(const std::string& msg);
 123
 124
 125     formatted_raw_ostream& nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta = 0);
 126     inline void in() { indent_level++; }
 127     inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 128
 129   private:
 130     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 131     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 132     void printCallingConv(CallingConv::ID cc);
 133     void printEscapedString(const std::string& str);
 134     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 135
 136     std::string getCppName(const Type* val);
 137     inline void printCppName(const Type* val);
 138
 139     std::string getCppName(const Value* val);
 140     inline void printCppName(const Value* val);
 141
 142     void printAttributes(const AttrListPtr &PAL, const std::string &name);
 143     bool printTypeInternal(const Type* Ty);
 144     inline void printType(const Type* Ty);
 145     void printTypes(const Module* M);
 146
 147     void printConstant(const Constant *CPV);
 148     void printConstants(const Module* M);
 149
 150     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 151     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 152     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 153
 154     void printFunctionUses(const Function *F);
 155     void printFunctionHead(const Function *F);
 156     void printFunctionBody(const Function *F);
 157     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 158     std::string getOpName(Value*);
 159
 160     void printModuleBody();
 161   };
 162 } // end anonymous namespace.
 163
 164 formatted_raw_ostream &CppWriter::nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta) {
 165   Out << '\n';
 166   if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 167     indent_level += delta;
 168   Out.indent(indent_level);
 169   return Out;
 170 }
 171
 172 static inline void sanitize(std::string &str) {
 173   for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 174     if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 175       str[i] = '_';
 176 }
 177
 178 static std::string getTypePrefix(const Type *Ty) {
 179   switch (Ty->getTypeID()) {
 180   case Type::VoidTyID:     return "void_";
 181   case Type::IntegerTyID:
 182     return "int" + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) + "_";
 183   case Type::FloatTyID:    return "float_";
 184   case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 185   case Type::LabelTyID:    return "label_";
 186   case Type::FunctionTyID: return "func_";
 187   case Type::StructTyID:   return "struct_";
 188   case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 189   case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 190   case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 191   case Type::OpaqueTyID:   return "opaque_";
 192   default:                 return "other_";
 193   }
 194   return "unknown_";
 195 }
 196
 197 // Looks up the type in the symbol table and returns a pointer to its name or
 198 // a null pointer if it wasn't found. Note that this isn't the same as the
 199 // Mode::getTypeName function which will return an empty string, not a null
 200 // pointer if the name is not found.
 201 static const std::string *
 202 findTypeName(const TypeSymbolTable& ST, const Type* Ty) {
 203   TypeSymbolTable::const_iterator TI = ST.begin();
 204   TypeSymbolTable::const_iterator TE = ST.end();
 205   for (;TI != TE; ++TI)
 206     if (TI->second == Ty)
 207       return &(TI->first);
 208   return 0;
 209 }
 210
 211 void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 212   report_fatal_error(msg);
 213 }
 214
 215 // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 216 // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 217 // result so that we don't lose precision.
 218 void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 219   bool ignored;
 220   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 221   if (CFP->getType() == Type::getFloatTy(CFP->getContext()))
 222     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 223   Out << "ConstantFP::get(mod->getContext(), ";
 224   Out << "APFloat(";
 225 #if HAVE_PRINTF_A
 226   char Buffer[100];
 227   sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 228   if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 229        !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 230        !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 231       APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 232     if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 233       Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 234     else
 235       Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 236     Out << ")";
 237   } else {
 238 #endif
 239     std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 240
 241     while (StrVal[0] == ' ')
 242       StrVal.erase(StrVal.begin());
 243
 244     // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 245     // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 246     if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 247          ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 248           (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 249         (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 250       if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 251         Out <<  StrVal;
 252       else
 253         Out << StrVal << "f";
 254     } else if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 255       Out << "BitsToDouble(0x"
 256           << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 257           << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 258     else
 259       Out << "BitsToFloat(0x"
 260           << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 261                                       bitcastToAPInt().getZExtValue())
 262           << "U) /* " << StrVal << " */";
 263     Out << ")";
 264 #if HAVE_PRINTF_A
 265   }
 266 #endif
 267   Out << ")";
 268 }
 269
 270 void CppWriter::printCallingConv(CallingConv::ID cc){
 271   // Print the calling convention.
 272   switch (cc) {
 273   case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 274   case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 275   case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 276   case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 277   default:                 Out << cc; break;
 278   }
 279 }
 280
 281 void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 282   switch (LT) {
 283   case GlobalValue::InternalLinkage:
 284     Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 285   case GlobalValue::PrivateLinkage:
 286     Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 287   case GlobalValue::LinkerPrivateLinkage:
 288     Out << "GlobalValue::LinkerPrivateLinkage"; break;
 289   case GlobalValue::LinkerPrivateWeakLinkage:
 290     Out << "GlobalValue::LinkerPrivateWeakLinkage"; break;
 291   case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
 292     Out << "GlobalValue::AvailableExternallyLinkage "; break;
 293   case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 294     Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 295   case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 296     Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 297   case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 298     Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 299   case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 300     Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 301   case GlobalValue::AppendingLinkage:
 302     Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 303   case GlobalValue::ExternalLinkage:
 304     Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 305   case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 306     Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 307   case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 308     Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 309   case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 310     Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 311   case GlobalValue::CommonLinkage:
 312     Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 313   }
 314 }
 315
 316 void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 317   switch (VisType) {
 318   default: llvm_unreachable("Unknown GVar visibility");
 319   case GlobalValue::DefaultVisibility:
 320     Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 321     break;
 322   case GlobalValue::HiddenVisibility:
 323     Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 324     break;
 325   case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 326     Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 327     break;
 328   }
 329 }
 330
 331 // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 332 // it if it is not printable or if it is an escape char.
 333 void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 334   for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 335     unsigned char C = Str[i];
 336     if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 337       Out << C;
 338     } else {
 339       Out << "\\x"
 340           << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 341           << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 342     }
 343   }
 344 }
 345
 346 std::string CppWriter::getCppName(const Type* Ty) {
 347   // First, handle the primitive types .. easy
 348   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy()) {
 349     switch (Ty->getTypeID()) {
 350     case Type::VoidTyID:   return "Type::getVoidTy(mod->getContext())";
 351     case Type::IntegerTyID: {
 352       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 353       return "IntegerType::get(mod->getContext(), " + utostr(BitWidth) + ")";
 354     }
 355     case Type::X86_FP80TyID: return "Type::getX86_FP80Ty(mod->getContext())";
 356     case Type::FloatTyID:    return "Type::getFloatTy(mod->getContext())";
 357     case Type::DoubleTyID:   return "Type::getDoubleTy(mod->getContext())";
 358     case Type::LabelTyID:    return "Type::getLabelTy(mod->getContext())";
 359     default:
 360       error("Invalid primitive type");
 361       break;
 362     }
 363     // shouldn't be returned, but make it sensible
 364     return "Type::getVoidTy(mod->getContext())";
 365   }
 366
 367   // Now, see if we've seen the type before and return that
 368   TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 369   if (I != TypeNames.end())
 370     return I->second;
 371
 372   // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 373   const char* prefix = 0;
 374   switch (Ty->getTypeID()) {
 375   case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 376   case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 377   case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 378   case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 379   case Type::OpaqueTyID:      prefix = "OpaqueTy_"; break;
 380   case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 381   default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 382   }
 383
 384   // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 385   const std::string* tName = findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(), Ty);
 386   std::string name;
 387   if (tName)
 388     name = std::string(prefix) + *tName;
 389   else
 390     name = std::string(prefix) + utostr(uniqueNum++);
 391   sanitize(name);
 392
 393   // Save the name
 394   return TypeNames[Ty] = name;
 395 }
 396
 397 void CppWriter::printCppName(const Type* Ty) {
 398   printEscapedString(getCppName(Ty));
 399 }
 400
 401 std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 402   std::string name;
 403   ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 404   if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 405     return  I->second;
 406
 407   if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 408     name = std::string("gvar_") +
 409       getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 410   } else if (isa<Function>(val)) {
 411     name = std::string("func_");
 412   } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 413     name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 414   } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 415     if (is_inline) {
 416       unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 417                                       Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 418       name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 419       NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 420       if (NI != UsedNames.end())
 421         name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 422       UsedNames.insert(name);
 423       return ValueNames[val] = name;
 424     } else {
 425       name = getTypePrefix(val->getType());
 426     }
 427   } else {
 428     name = getTypePrefix(val->getType());
 429   }
 430   if (val->hasName())
 431     name += val->getName();
 432   else
 433     name += utostr(uniqueNum++);
 434   sanitize(name);
 435   NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 436   if (NI != UsedNames.end())
 437     name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 438   UsedNames.insert(name);
 439   return ValueNames[val] = name;
 440 }
 441
 442 void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 443   printEscapedString(getCppName(val));
 444 }
 445
 446 void CppWriter::printAttributes(const AttrListPtr &PAL,
 447                                 const std::string &name) {
 448   Out << "AttrListPtr " << name << "_PAL;";
 449   nl(Out);
 450   if (!PAL.isEmpty()) {
 451     Out << '{'; in(); nl(Out);
 452     Out << "SmallVector<AttributeWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 453     Out << "AttributeWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 454     for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 455       unsigned index = PAL.getSlot(i).Index;
 456       Attributes attrs = PAL.getSlot(i).Attrs;
 457       Out << "PAWI.Index = " << index << "U; PAWI.Attrs = 0 ";
 458 #define HANDLE_ATTR(X)                 \
 459       if (attrs & Attribute::X)      \
 460         Out << " | Attribute::" #X;  \
 461       attrs &= ~Attribute::X;
 462
 463       HANDLE_ATTR(SExt);
 464       HANDLE_ATTR(ZExt);
 465       HANDLE_ATTR(NoReturn);
 466       HANDLE_ATTR(InReg);
 467       HANDLE_ATTR(StructRet);
 468       HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 469       HANDLE_ATTR(NoAlias);
 470       HANDLE_ATTR(ByVal);
 471       HANDLE_ATTR(Nest);
 472       HANDLE_ATTR(ReadNone);
 473       HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 474       HANDLE_ATTR(NoInline);
 475       HANDLE_ATTR(AlwaysInline);
 476       HANDLE_ATTR(OptimizeForSize);
 477       HANDLE_ATTR(StackProtect);
 478       HANDLE_ATTR(StackProtectReq);
 479       HANDLE_ATTR(NoCapture);
 480       HANDLE_ATTR(NoRedZone);
 481       HANDLE_ATTR(NoImplicitFloat);
 482       HANDLE_ATTR(Naked);
 483       HANDLE_ATTR(InlineHint);
 484 #undef HANDLE_ATTR
 485       if (attrs & Attribute::StackAlignment)
 486         Out << " | Attribute::constructStackAlignmentFromInt("
 487             << Attribute::getStackAlignmentFromAttrs(attrs)
 488             << ")";
 489       attrs &= ~Attribute::StackAlignment;
 490       assert(attrs == 0 && "Unhandled attribute!");
 491       Out << ";";
 492       nl(Out);
 493       Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 494       nl(Out);
 495     }
 496     Out << name << "_PAL = AttrListPtr::get(Attrs.begin(), Attrs.end());";
 497     nl(Out);
 498     out(); nl(Out);
 499     Out << '}'; nl(Out);
 500   }
 501 }
 502
 503 bool CppWriter::printTypeInternal(const Type* Ty) {
 504   // We don't print definitions for primitive types
 505   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy())
 506     return false;
 507
 508   // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 509   if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 510     return false;
 511
 512   // Everything below needs the name for the type so get it now.
 513   std::string typeName(getCppName(Ty));
 514
 515   // Search the type stack for recursion. If we find it, then generate this
 516   // as an OpaqueType, but make sure not to do this multiple times because
 517   // the type could appear in multiple places on the stack. Once the opaque
 518   // definition is issued, it must not be re-issued. Consequently we have to
 519   // check the UnresolvedTypes list as well.
 520   TypeList::const_iterator TI = std::find(TypeStack.begin(), TypeStack.end(),
 521                                           Ty);
 522   if (TI != TypeStack.end()) {
 523     TypeMap::const_iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 524     if (I == UnresolvedTypes.end()) {
 525       Out << "PATypeHolder " << typeName;
 526       Out << "_fwd = OpaqueType::get(mod->getContext());";
 527       nl(Out);
 528       UnresolvedTypes[Ty] = typeName;
 529     }
 530     return true;
 531   }
 532
 533   // We're going to print a derived type which, by definition, contains other
 534   // types. So, push this one we're printing onto the type stack to assist with
 535   // recursive definitions.
 536   TypeStack.push_back(Ty);
 537
 538   // Print the type definition
 539   switch (Ty->getTypeID()) {
 540   case Type::FunctionTyID:  {
 541     const FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 542     Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_args;";
 543     nl(Out);
 544     FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 545     FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 546     for (; PI != PE; ++PI) {
 547       const Type* argTy = static_cast<const Type*>(*PI);
 548       bool isForward = printTypeInternal(argTy);
 549       std::string argName(getCppName(argTy));
 550       Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 551       if (isForward)
 552         Out << "_fwd";
 553       Out << ");";
 554       nl(Out);
 555     }
 556     bool isForward = printTypeInternal(FT->getReturnType());
 557     std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 558     Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 559     in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 560     if (isForward)
 561       Out << "_fwd";
 562     Out << ",";
 563     nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 564     nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 565     out();
 566     nl(Out);
 567     break;
 568   }
 569   case Type::StructTyID: {
 570     const StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 571     Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_fields;";
 572     nl(Out);
 573     StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 574     StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 575     for (; EI != EE; ++EI) {
 576       const Type* fieldTy = static_cast<const Type*>(*EI);
 577       bool isForward = printTypeInternal(fieldTy);
 578       std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 579       Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 580       if (isForward)
 581         Out << "_fwd";
 582       Out << ");";
 583       nl(Out);
 584     }
 585     Out << "StructType* " << typeName << " = StructType::get("
 586         << "mod->getContext(), "
 587         << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 588         << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 589     nl(Out);
 590     break;
 591   }
 592   case Type::ArrayTyID: {
 593     const ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 594     const Type* ET = AT->getElementType();
 595     bool isForward = printTypeInternal(ET);
 596     std::string elemName(getCppName(ET));
 597     Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 598         << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 599         << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 600     nl(Out);
 601     break;
 602   }
 603   case Type::PointerTyID: {
 604     const PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 605     const Type* ET = PT->getElementType();
 606     bool isForward = printTypeInternal(ET);
 607     std::string elemName(getCppName(ET));
 608     Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 609         << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 610         << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 611     nl(Out);
 612     break;
 613   }
 614   case Type::VectorTyID: {
 615     const VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 616     const Type* ET = PT->getElementType();
 617     bool isForward = printTypeInternal(ET);
 618     std::string elemName(getCppName(ET));
 619     Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 620         << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 621         << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 622     nl(Out);
 623     break;
 624   }
 625   case Type::OpaqueTyID: {
 626     Out << "OpaqueType* " << typeName;
 627     Out << " = OpaqueType::get(mod->getContext());";
 628     nl(Out);
 629     break;
 630   }
 631   default:
 632     error("Invalid TypeID");
 633   }
 634
 635   // If the type had a name, make sure we recreate it.
 636   const std::string* progTypeName =
 637     findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(),Ty);
 638   if (progTypeName) {
 639     Out << "mod->addTypeName(\"" << *progTypeName << "\", "
 640         << typeName << ");";
 641     nl(Out);
 642   }
 643
 644   // Pop us off the type stack
 645   TypeStack.pop_back();
 646
 647   // Indicate that this type is now defined.
 648   DefinedTypes.insert(Ty);
 649
 650   // Early resolve as many unresolved types as possible. Search the unresolved
 651   // types map for the type we just printed. Now that its definition is complete
 652   // we can resolve any previous references to it. This prevents a cascade of
 653   // unresolved types.
 654   TypeMap::iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 655   if (I != UnresolvedTypes.end()) {
 656     Out << "cast<OpaqueType>(" << I->second
 657         << "_fwd.get())->refineAbstractTypeTo(" << I->second << ");";
 658     nl(Out);
 659     Out << I->second << " = cast<";
 660     switch (Ty->getTypeID()) {
 661     case Type::FunctionTyID: Out << "FunctionType"; break;
 662     case Type::ArrayTyID:    Out << "ArrayType"; break;
 663     case Type::StructTyID:   Out << "StructType"; break;
 664     case Type::VectorTyID:   Out << "VectorType"; break;
 665     case Type::PointerTyID:  Out << "PointerType"; break;
 666     case Type::OpaqueTyID:   Out << "OpaqueType"; break;
 667     default:                 Out << "NoSuchDerivedType"; break;
 668     }
 669     Out << ">(" << I->second << "_fwd.get());";
 670     nl(Out); nl(Out);
 671     UnresolvedTypes.erase(I);
 672   }
 673
 674   // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 675   nl(Out);
 676
 677   // We weren't a recursive type
 678   return false;
 679 }
 680
 681 // Prints a type definition. Returns true if it could not resolve all the
 682 // types in the definition but had to use a forward reference.
 683 void CppWriter::printType(const Type* Ty) {
 684   assert(TypeStack.empty());
 685   TypeStack.clear();
 686   printTypeInternal(Ty);
 687   assert(TypeStack.empty());
 688 }
 689
 690 void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 691   // Walk the symbol table and print out all its types
 692   const TypeSymbolTable& symtab = M->getTypeSymbolTable();
 693   for (TypeSymbolTable::const_iterator TI = symtab.begin(), TE = symtab.end();
 694        TI != TE; ++TI) {
 695
 696     // For primitive types and types already defined, just add a name
 697     TypeMap::const_iterator TNI = TypeNames.find(TI->second);
 698     if (TI->second->isIntegerTy() || TI->second->isPrimitiveType() ||
 699         TNI != TypeNames.end()) {
 700       Out << "mod->addTypeName(\"";
 701       printEscapedString(TI->first);
 702       Out << "\", " << getCppName(TI->second) << ");";
 703       nl(Out);
 704       // For everything else, define the type
 705     } else {
 706       printType(TI->second);
 707     }
 708   }
 709
 710   // Add all of the global variables to the value table...
 711   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 712          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 713     if (I->hasInitializer())
 714       printType(I->getInitializer()->getType());
 715     printType(I->getType());
 716   }
 717
 718   // Add all the functions to the table
 719   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 720        FI != FE; ++FI) {
 721     printType(FI->getReturnType());
 722     printType(FI->getFunctionType());
 723     // Add all the function arguments
 724     for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 725            AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 726       printType(AI->getType());
 727     }
 728
 729     // Add all of the basic blocks and instructions
 730     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 731            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 732       printType(BB->getType());
 733       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 734            ++I) {
 735         printType(I->getType());
 736         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 737           printType(I->getOperand(i)->getType());
 738       }
 739     }
 740   }
 741 }
 742
 743
 744 // printConstant - Print out a constant pool entry...
 745 void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 746   // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 747   // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 748   // can just return.
 749   if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 750     return;
 751
 752   std::string constName(getCppName(CV));
 753   std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 754
 755   if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 756     // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 757     return;
 758   }
 759
 760   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 761     std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 762     Out << "ConstantInt* " << constName
 763         << " = ConstantInt::get(mod->getContext(), APInt("
 764         << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth()
 765         << ", StringRef(\"" <<  constValue << "\"), 10));";
 766   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 767     Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 768         << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 769   } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 770     Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 771         << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 772   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 773     Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 774     printCFP(CFP);
 775     Out << ";";
 776   } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 777     if (CA->isString() &&
 778         CA->getType()->getElementType() ==
 779             Type::getInt8Ty(CA->getContext())) {
 780       Out << "Constant* " << constName <<
 781              " = ConstantArray::get(mod->getContext(), \"";
 782       std::string tmp = CA->getAsString();
 783       bool nullTerminate = false;
 784       if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 785         tmp.erase(tmp.length()-1);
 786         nullTerminate = true;
 787       }
 788       printEscapedString(tmp);
 789       // Determine if we want null termination or not.
 790       if (nullTerminate)
 791         Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 792                            // added.
 793       else
 794         Out << "\", false";// No null terminator
 795       Out << ");";
 796     } else {
 797       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 798       nl(Out);
 799       unsigned N = CA->getNumOperands();
 800       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 801         printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 802         Out << constName << "_elems.push_back("
 803             << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 804         nl(Out);
 805       }
 806       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 807           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 808     }
 809   } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 810     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 811     nl(Out);
 812     unsigned N = CS->getNumOperands();
 813     for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 814       printConstant(CS->getOperand(i));
 815       Out << constName << "_fields.push_back("
 816           << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 817       nl(Out);
 818     }
 819     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 820         << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 821   } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 822     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 823     nl(Out);
 824     unsigned N = CP->getNumOperands();
 825     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 826       printConstant(CP->getOperand(i));
 827       Out << constName << "_elems.push_back("
 828           << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 829       nl(Out);
 830     }
 831     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 832         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 833   } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 834     Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 835         << typeName << ");";
 836   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 837     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 838       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 839       nl(Out);
 840       printConstant(CE->getOperand(0));
 841       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 842         printConstant(CE->getOperand(i));
 843         Out << constName << "_indices.push_back("
 844             << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 845         nl(Out);
 846       }
 847       Out << "Constant* " << constName
 848           << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 849           << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 850           << "&" << constName << "_indices[0], "
 851           << constName << "_indices.size()"
 852           << ");";
 853     } else if (CE->isCast()) {
 854       printConstant(CE->getOperand(0));
 855       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 856       switch (CE->getOpcode()) {
 857       default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 858       case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 859       case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 860       case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 861       case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 862       case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 863       case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 864       case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 865       case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 866       case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 867       case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 868       case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 869       case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 870       }
 871       Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 872           << getCppName(CE->getType()) << ");";
 873     } else {
 874       unsigned N = CE->getNumOperands();
 875       for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 876         printConstant(CE->getOperand(i));
 877       }
 878       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 879       switch (CE->getOpcode()) {
 880       case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 881       case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 882       case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 883       case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 884       case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 885       case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 886       case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 887       case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 888       case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 889       case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 890       case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 891       case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 892       case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 893       case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 894       case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 895       case Instruction::ICmp:
 896         Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 897         switch (CE->getPredicate()) {
 898         case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 899         case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 900         case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 901         case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 902         case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 903         case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 904         case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 905         case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 906         case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 907         case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 908         default: error("Invalid ICmp Predicate");
 909         }
 910         break;
 911       case Instruction::FCmp:
 912         Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 913         switch (CE->getPredicate()) {
 914         case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 915         case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 916         case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 917         case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 918         case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 919         case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 920         case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 921         case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 922         case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 923         case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 924         case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 925         case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 926         case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 927         case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 928         case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 929         case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 930         default: error("Invalid FCmp Predicate");
 931         }
 932         break;
 933       case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 934       case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 935       case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 936       case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 937       case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 938       case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 939       case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 940       default:
 941         error("Invalid constant expression");
 942         break;
 943       }
 944       Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 945       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 946         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 947       Out << ");";
 948     }
 949   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV)) {
 950     Out << "Constant* " << constName << " = ";
 951     Out << "BlockAddress::get(" << getOpName(BA->getBasicBlock()) << ");";
 952   } else {
 953     error("Bad Constant");
 954     Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 955   }
 956   nl(Out);
 957 }
 958
 959 void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 960   // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 961   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 962          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 963     if (I->hasInitializer())
 964       printConstant(I->getInitializer());
 965
 966   // Traverse the LLVM functions looking for constants
 967   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 968        FI != FE; ++FI) {
 969     // Add all of the basic blocks and instructions
 970     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 971            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 972       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 973            ++I) {
 974         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 975           if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 976             printConstant(C);
 977           }
 978         }
 979       }
 980     }
 981   }
 982 }
 983
 984 void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 985   nl(Out) << "// Type Definitions";
 986   nl(Out);
 987   printType(GV->getType());
 988   if (GV->hasInitializer()) {
 989     Constant *Init = GV->getInitializer();
 990     printType(Init->getType());
 991     if (Function *F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 992       nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 993       printFunctionHead(F);
 994     } else if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 995       nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 996       printVariableHead(gv);
 997
 998       nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 999       printVariableBody(gv);
1000     } else  {
1001       nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1002       printConstant(Init);
1003     }
1004   }
1005 }
1006
1007 void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
1008   nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
1009   if (is_inline) {
1010     Out << " = mod->getGlobalVariable(mod->getContext(), ";
1011     printEscapedString(GV->getName());
1012     Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
1013     nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
1014     in(); nl(Out) << getCppName(GV);
1015   }
1016   Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod, ";
1017   nl(Out) << "/*Type=*/";
1018   printCppName(GV->getType()->getElementType());
1019   Out << ",";
1020   nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
1021   Out << ",";
1022   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1023   printLinkageType(GV->getLinkage());
1024   Out << ",";
1025   nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1026   if (GV->hasInitializer()) {
1027     Out << "// has initializer, specified below";
1028   }
1029   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1030   printEscapedString(GV->getName());
1031   Out << "\");";
1032   nl(Out);
1033
1034   if (GV->hasSection()) {
1035     printCppName(GV);
1036     Out << "->setSection(\"";
1037     printEscapedString(GV->getSection());
1038     Out << "\");";
1039     nl(Out);
1040   }
1041   if (GV->getAlignment()) {
1042     printCppName(GV);
1043     Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1044     nl(Out);
1045   }
1046   if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1047     printCppName(GV);
1048     Out << "->setVisibility(";
1049     printVisibilityType(GV->getVisibility());
1050     Out << ");";
1051     nl(Out);
1052   }
1053   if (GV->isThreadLocal()) {
1054     printCppName(GV);
1055     Out << "->setThreadLocal(true);";
1056     nl(Out);
1057   }
1058   if (is_inline) {
1059     out(); Out << "}"; nl(Out);
1060   }
1061 }
1062
1063 void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1064   if (GV->hasInitializer()) {
1065     printCppName(GV);
1066     Out << "->setInitializer(";
1067     Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1068     nl(Out);
1069   }
1070 }
1071
1072 std::string CppWriter::getOpName(Value* V) {
1073   if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1074     return getCppName(V);
1075
1076   // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1077   // name we already set up for it
1078   ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1079   if (I != ForwardRefs.end())
1080     return I->second;
1081
1082   // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1083   std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1084
1085   // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1086   // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1087   // Argument instances later.
1088   Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1089       << getCppName(V->getType()) << ");";
1090   nl(Out);
1091   ForwardRefs[V] = result;
1092   return result;
1093 }
1094
1095 // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1096 void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1097                                  const std::string& bbname) {
1098   std::string iName(getCppName(I));
1099
1100   // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1101   // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1102   const unsigned Ops(I->getNumOperands());
1103   std::string* opNames = new std::string[Ops];
1104   for (unsigned i = 0; i < Ops; i++)
1105     opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1106
1107   switch (I->getOpcode()) {
1108   default:
1109     error("Invalid instruction");
1110     break;
1111
1112   case Instruction::Ret: {
1113     const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1114     Out << "ReturnInst::Create(mod->getContext(), "
1115         << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1116     break;
1117   }
1118   case Instruction::Br: {
1119     const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1120     Out << "BranchInst::Create(" ;
1121     if (br->getNumOperands() == 3) {
1122       Out << opNames[2] << ", "
1123           << opNames[1] << ", "
1124           << opNames[0] << ", ";
1125
1126     } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1127       Out << opNames[0] << ", ";
1128     } else {
1129       error("Branch with 2 operands?");
1130     }
1131     Out << bbname << ");";
1132     break;
1133   }
1134   case Instruction::Switch: {
1135     const SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(I);
1136     Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1137         << opNames[0] << ", "
1138         << opNames[1] << ", "
1139         << SI->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1140     nl(Out);
1141     for (unsigned i = 2; i != SI->getNumOperands(); i += 2) {
1142       Out << iName << "->addCase("
1143           << opNames[i] << ", "
1144           << opNames[i+1] << ");";
1145       nl(Out);
1146     }
1147     break;
1148   }
1149   case Instruction::IndirectBr: {
1150     const IndirectBrInst *IBI = cast<IndirectBrInst>(I);
1151     Out << "IndirectBrInst *" << iName << " = IndirectBrInst::Create("
1152         << opNames[0] << ", " << IBI->getNumDestinations() << ");";
1153     nl(Out);
1154     for (unsigned i = 1; i != IBI->getNumOperands(); ++i) {
1155       Out << iName << "->addDestination(" << opNames[i] << ");";
1156       nl(Out);
1157     }
1158     break;
1159   }
1160   case Instruction::Invoke: {
1161     const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1162     Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1163     nl(Out);
1164     for (unsigned i = 0; i < inv->getNumArgOperands(); ++i) {
1165       Out << iName << "_params.push_back("
1166           << getOpName(inv->getArgOperand(i)) << ");";
1167       nl(Out);
1168     }
1169     // FIXME: This shouldn't use magic numbers -3, -2, and -1.
1170     Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1171         << getOpName(inv->getCalledFunction()) << ", "
1172         << getOpName(inv->getNormalDest()) << ", "
1173         << getOpName(inv->getUnwindDest()) << ", "
1174         << iName << "_params.begin(), "
1175         << iName << "_params.end(), \"";
1176     printEscapedString(inv->getName());
1177     Out << "\", " << bbname << ");";
1178     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1179     printCallingConv(inv->getCallingConv());
1180     Out << ");";
1181     printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1182     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1183     nl(Out);
1184     break;
1185   }
1186   case Instruction::Unwind: {
1187     Out << "new UnwindInst("
1188         << bbname << ");";
1189     break;
1190   }
1191   case Instruction::Unreachable: {
1192     Out << "new UnreachableInst("
1193         << "mod->getContext(), "
1194         << bbname << ");";
1195     break;
1196   }
1197   case Instruction::Add:
1198   case Instruction::FAdd:
1199   case Instruction::Sub:
1200   case Instruction::FSub:
1201   case Instruction::Mul:
1202   case Instruction::FMul:
1203   case Instruction::UDiv:
1204   case Instruction::SDiv:
1205   case Instruction::FDiv:
1206   case Instruction::URem:
1207   case Instruction::SRem:
1208   case Instruction::FRem:
1209   case Instruction::And:
1210   case Instruction::Or:
1211   case Instruction::Xor:
1212   case Instruction::Shl:
1213   case Instruction::LShr:
1214   case Instruction::AShr:{
1215     Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1216     switch (I->getOpcode()) {
1217     case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1218     case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1219     case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1220     case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1221     case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1222     case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1223     case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1224     case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1225     case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1226     case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1227     case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1228     case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1229     case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1230     case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1231     case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1232     case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1233     case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1234     case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1235     default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1236     }
1237     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1238     printEscapedString(I->getName());
1239     Out << "\", " << bbname << ");";
1240     break;
1241   }
1242   case Instruction::FCmp: {
1243     Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(*" << bbname << ", ";
1244     switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1245     case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1246     case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1247     case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1248     case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1249     case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1250     case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1251     case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1252     case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1253     case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1254     case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1255     case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1256     case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1257     case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1258     case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1259     case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1260     case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1261     default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1262     }
1263     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1264     printEscapedString(I->getName());
1265     Out << "\");";
1266     break;
1267   }
1268   case Instruction::ICmp: {
1269     Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(*" << bbname << ", ";
1270     switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1271     case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1272     case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1273     case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1274     case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1275     case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1276     case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1277     case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1278     case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1279     case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1280     case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1281     default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1282     }
1283     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1284     printEscapedString(I->getName());
1285     Out << "\");";
1286     break;
1287   }
1288   case Instruction::Alloca: {
1289     const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1290     Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1291         << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1292     if (allocaI->isArrayAllocation())
1293       Out << opNames[0] << ", ";
1294     Out << "\"";
1295     printEscapedString(allocaI->getName());
1296     Out << "\", " << bbname << ");";
1297     if (allocaI->getAlignment())
1298       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1299           << allocaI->getAlignment() << ");";
1300     break;
1301   }
1302   case Instruction::Load: {
1303     const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1304     Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1305         << opNames[0] << ", \"";
1306     printEscapedString(load->getName());
1307     Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1308         << ", " << bbname << ");";
1309     break;
1310   }
1311   case Instruction::Store: {
1312     const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1313     Out << " new StoreInst("
1314         << opNames[0] << ", "
1315         << opNames[1] << ", "
1316         << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1317         << ", " << bbname << ");";
1318     break;
1319   }
1320   case Instruction::GetElementPtr: {
1321     const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1322     if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1323       Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1324           << opNames[0];
1325       if (gep->getNumOperands() == 2)
1326         Out << ", " << opNames[1];
1327     } else {
1328       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1329       nl(Out);
1330       for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1331         Out << iName << "_indices.push_back("
1332             << opNames[i] << ");";
1333         nl(Out);
1334       }
1335       Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1336           << opNames[0] << ", " << iName << "_indices.begin(), "
1337           << iName << "_indices.end()";
1338     }
1339     Out << ", \"";
1340     printEscapedString(gep->getName());
1341     Out << "\", " << bbname << ");";
1342     break;
1343   }
1344   case Instruction::PHI: {
1345     const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1346
1347     Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1348         << getCppName(phi->getType()) << ", \"";
1349     printEscapedString(phi->getName());
1350     Out << "\", " << bbname << ");";
1351     nl(Out) << iName << "->reserveOperandSpace("
1352       << phi->getNumIncomingValues()
1353         << ");";
1354     nl(Out);
1355     for (unsigned i = 0; i < phi->getNumOperands(); i+=2) {
1356       Out << iName << "->addIncoming("
1357           << opNames[i] << ", " << opNames[i+1] << ");";
1358       nl(Out);
1359     }
1360     break;
1361   }
1362   case Instruction::Trunc:
1363   case Instruction::ZExt:
1364   case Instruction::SExt:
1365   case Instruction::FPTrunc:
1366   case Instruction::FPExt:
1367   case Instruction::FPToUI:
1368   case Instruction::FPToSI:
1369   case Instruction::UIToFP:
1370   case Instruction::SIToFP:
1371   case Instruction::PtrToInt:
1372   case Instruction::IntToPtr:
1373   case Instruction::BitCast: {
1374     const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1375     Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1376     switch (I->getOpcode()) {
1377     case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1378     case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1379     case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1380     case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1381     case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1382     case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1383     case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1384     case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1385     case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1386     case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1387     case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1388     case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1389     default: assert(!"Unreachable"); break;
1390     }
1391     Out << "(" << opNames[0] << ", "
1392         << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1393     printEscapedString(cst->getName());
1394     Out << "\", " << bbname << ");";
1395     break;
1396   }
1397   case Instruction::Call: {
1398     const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1399     if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1400       Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1401           << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1402           << ila->getAsmString() << "\", \""
1403           << ila->getConstraintString() << "\","
1404           << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1405       nl(Out);
1406     }
1407     if (call->getNumArgOperands() > 1) {
1408       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1409       nl(Out);
1410       for (unsigned i = 0; i < call->getNumArgOperands(); ++i) {
1411         Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1412         nl(Out);
1413       }
1414       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1415           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", "
1416           << iName << "_params.begin(), "
1417           << iName << "_params.end(), \"";
1418     } else if (call->getNumArgOperands() == 1) {
1419       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1420           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", " << opNames[0] << ", \"";
1421     } else {
1422       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1423           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", \"";
1424     }
1425     printEscapedString(call->getName());
1426     Out << "\", " << bbname << ");";
1427     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1428     printCallingConv(call->getCallingConv());
1429     Out << ");";
1430     nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1431         << (call->isTailCall() ? "true" : "false");
1432     Out << ");";
1433     nl(Out);
1434     printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1435     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1436     nl(Out);
1437     break;
1438   }
1439   case Instruction::Select: {
1440     const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1441     Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1442     Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1443     printEscapedString(sel->getName());
1444     Out << "\", " << bbname << ");";
1445     break;
1446   }
1447   case Instruction::UserOp1:
1448     /// FALL THROUGH
1449   case Instruction::UserOp2: {
1450     /// FIXME: What should be done here?
1451     break;
1452   }
1453   case Instruction::VAArg: {
1454     const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1455     Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1456         << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1457     printEscapedString(va->getName());
1458     Out << "\", " << bbname << ");";
1459     break;
1460   }
1461   case Instruction::ExtractElement: {
1462     const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1463     Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1464         << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1465         << ", " << opNames[1] << ", \"";
1466     printEscapedString(eei->getName());
1467     Out << "\", " << bbname << ");";
1468     break;
1469   }
1470   case Instruction::InsertElement: {
1471     const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1472     Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1473         << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1474         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1475     printEscapedString(iei->getName());
1476     Out << "\", " << bbname << ");";
1477     break;
1478   }
1479   case Instruction::ShuffleVector: {
1480     const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1481     Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1482         << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1483         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1484     printEscapedString(svi->getName());
1485     Out << "\", " << bbname << ");";
1486     break;
1487   }
1488   case Instruction::ExtractValue: {
1489     const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1490     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1491     nl(Out);
1492     for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1493       Out << iName << "_indices.push_back("
1494           << evi->idx_begin()[i] << ");";
1495       nl(Out);
1496     }
1497     Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1498         << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1499         << ", "
1500         << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1501     printEscapedString(evi->getName());
1502     Out << "\", " << bbname << ");";
1503     break;
1504   }
1505   case Instruction::InsertValue: {
1506     const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1507     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1508     nl(Out);
1509     for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1510       Out << iName << "_indices.push_back("
1511           << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1512       nl(Out);
1513     }
1514     Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1515         << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1516         << ", " << opNames[1] << ", "
1517         << iName << "_indices.begin(), " << iName << "_indices.end(), \"";
1518     printEscapedString(ivi->getName());
1519     Out << "\", " << bbname << ");";
1520     break;
1521   }
1522   }
1523   DefinedValues.insert(I);
1524   nl(Out);
1525   delete [] opNames;
1526 }
1527
1528 // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1529 void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1530   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1531   if (!is_inline) {
1532     // Print the function's return type
1533     printType(F->getReturnType());
1534
1535     // Print the function's function type
1536     printType(F->getFunctionType());
1537
1538     // Print the types of each of the function's arguments
1539     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1540          AI != AE; ++AI) {
1541       printType(AI->getType());
1542     }
1543   }
1544
1545   // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1546   // make a note of any global values or constants that are referenced
1547   SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1548   SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1549   for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1550        BB != BE; ++BB){
1551     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1552          I != E; ++I) {
1553       // Print the type of the instruction itself
1554       printType(I->getType());
1555
1556       // Print the type of each of the instruction's operands
1557       for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1558         Value* operand = I->getOperand(i);
1559         printType(operand->getType());
1560
1561         // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1562         if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1563           gvs.insert(GV);
1564           if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1565             if (GVar->hasInitializer())
1566               consts.insert(GVar->getInitializer());
1567         } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand))
1568           consts.insert(C);
1569       }
1570     }
1571   }
1572
1573   // Print the function declarations for any functions encountered
1574   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1575   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1576        I != E; ++I) {
1577     if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1578       if (!is_inline || Fun != F)
1579         printFunctionHead(Fun);
1580     }
1581   }
1582
1583   // Print the global variable declarations for any variables encountered
1584   nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1585   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1586        I != E; ++I) {
1587     if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1588       printVariableHead(F);
1589   }
1590
1591 // Print the constants found
1592   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1593   for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1594          E = consts.end(); I != E; ++I) {
1595     printConstant(*I);
1596   }
1597
1598   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1599   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1600   // initializers.
1601   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1602   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1603        I != E; ++I) {
1604     if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1605       printVariableBody(GV);
1606   }
1607 }
1608
1609 void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1610   nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1611   if (is_inline) {
1612     Out << " = mod->getFunction(\"";
1613     printEscapedString(F->getName());
1614     Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1615     nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1616     nl(Out) << getCppName(F);
1617   }
1618   Out<< " = Function::Create(";
1619   nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1620   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1621   printLinkageType(F->getLinkage());
1622   Out << ",";
1623   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1624   printEscapedString(F->getName());
1625   Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1626   nl(Out,-1);
1627   printCppName(F);
1628   Out << "->setCallingConv(";
1629   printCallingConv(F->getCallingConv());
1630   Out << ");";
1631   nl(Out);
1632   if (F->hasSection()) {
1633     printCppName(F);
1634     Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1635     nl(Out);
1636   }
1637   if (F->getAlignment()) {
1638     printCppName(F);
1639     Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1640     nl(Out);
1641   }
1642   if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1643     printCppName(F);
1644     Out << "->setVisibility(";
1645     printVisibilityType(F->getVisibility());
1646     Out << ");";
1647     nl(Out);
1648   }
1649   if (F->hasGC()) {
1650     printCppName(F);
1651     Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1652     nl(Out);
1653   }
1654   if (is_inline) {
1655     Out << "}";
1656     nl(Out);
1657   }
1658   printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1659   printCppName(F);
1660   Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1661   nl(Out);
1662 }
1663
1664 void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1665   if (F->isDeclaration())
1666     return; // external functions have no bodies.
1667
1668   // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1669   // cross-function forward refs
1670   ForwardRefs.clear();
1671   DefinedValues.clear();
1672
1673   // Create all the argument values
1674   if (!is_inline) {
1675     if (!F->arg_empty()) {
1676       Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1677           << "->arg_begin();";
1678       nl(Out);
1679     }
1680     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1681          AI != AE; ++AI) {
1682       Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1683       nl(Out);
1684       if (AI->hasName()) {
1685         Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1686         nl(Out);
1687       }
1688     }
1689   }
1690
1691   // Create all the basic blocks
1692   nl(Out);
1693   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1694        BI != BE; ++BI) {
1695     std::string bbname(getCppName(BI));
1696     Out << "BasicBlock* " << bbname <<
1697            " = BasicBlock::Create(mod->getContext(), \"";
1698     if (BI->hasName())
1699       printEscapedString(BI->getName());
1700     Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1701     nl(Out);
1702   }
1703
1704   // Output all of its basic blocks... for the function
1705   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1706        BI != BE; ++BI) {
1707     std::string bbname(getCppName(BI));
1708     nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1709     nl(Out);
1710
1711     // Output all of the instructions in the basic block...
1712     for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1713          I != E; ++I) {
1714       printInstruction(I,bbname);
1715     }
1716   }
1717
1718   // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1719   // are generated.
1720   if (!ForwardRefs.empty()) {
1721     nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1722     nl(Out);
1723   }
1724
1725   while (!ForwardRefs.empty()) {
1726     ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1727     Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1728         << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1729     nl(Out);
1730     ForwardRefs.erase(I);
1731   }
1732 }
1733
1734 void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1735                             const std::string& func) {
1736   const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1737   if (!F) {
1738     error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1739     return;
1740   }
1741   if (F->isDeclaration()) {
1742     error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1743     return;
1744   }
1745   nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1746           << getCppName(F);
1747   unsigned arg_count = 1;
1748   for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1749        AI != AE; ++AI) {
1750     Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1751   }
1752   Out << ") {";
1753   nl(Out);
1754   is_inline = true;
1755   printFunctionUses(F);
1756   printFunctionBody(F);
1757   is_inline = false;
1758   Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1759   nl(Out) << "}";
1760   nl(Out);
1761 }
1762
1763 void CppWriter::printModuleBody() {
1764   // Print out all the type definitions
1765   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1766   printTypes(TheModule);
1767
1768   // Functions can call each other and global variables can reference them so
1769   // define all the functions first before emitting their function bodies.
1770   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1771   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1772        I != E; ++I)
1773     printFunctionHead(I);
1774
1775   // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1776   // after the constants are printed so just print a header for each global
1777   nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1778   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1779          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1780     printVariableHead(I);
1781   }
1782
1783   // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1784   // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1785   // so we can proceed to generate the constants.
1786   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1787   printConstants(TheModule);
1788
1789   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1790   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1791   // initializers.
1792   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1793   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1794          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1795     printVariableBody(I);
1796   }
1797
1798   // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1799   nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1800   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1801        I != E; ++I) {
1802     if (!I->isDeclaration()) {
1803       nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1804               << ")";
1805       nl(Out) << "{";
1806       nl(Out,1);
1807       printFunctionBody(I);
1808       nl(Out,-1) << "}";
1809       nl(Out);
1810     }
1811   }
1812 }
1813
1814 void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1815                              const std::string& mName) {
1816   Out << "#include <llvm/LLVMContext.h>\n";
1817   Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1818   Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1819   Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1820   Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1821   Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1822   Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1823   Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1824   Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1825   Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1826   Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1827   Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1828   Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1829   Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1830   Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1831   Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1832   Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1833   Out << "#include <algorithm>\n";
1834   Out << "using namespace llvm;\n\n";
1835   Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1836   Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1837   Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1838   Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1839   Out << "  PassManager PM;\n";
1840   Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1841   Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1842   Out << "  return 0;\n";
1843   Out << "}\n\n";
1844   printModule(fname,mName);
1845 }
1846
1847 void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1848                             const std::string& mName) {
1849   nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1850   nl(Out,1) << "// Module Construction";
1851   nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1852   printEscapedString(mName);
1853   Out << "\", getGlobalContext());";
1854   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1855     nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1856   }
1857   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1858     nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1859             << "\");";
1860   }
1861
1862   if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1863     nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1864     printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1865     Out << "\");";
1866   }
1867   nl(Out);
1868
1869   // Loop over the dependent libraries and emit them.
1870   Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1871   Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1872   while (LI != LE) {
1873     Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1874     nl(Out);
1875     ++LI;
1876   }
1877   printModuleBody();
1878   nl(Out) << "return mod;";
1879   nl(Out,-1) << "}";
1880   nl(Out);
1881 }
1882
1883 void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1884                               const std::string& mName) {
1885   Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1886   Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"";
1887   printEscapedString(mName);
1888   Out << "\");\n";
1889   printModuleBody();
1890   Out << "\nreturn mod;\n";
1891   Out << "\n}\n";
1892 }
1893
1894 void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1895                               const std::string& funcName) {
1896   const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1897   if (!F) {
1898     error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1899     return;
1900   }
1901   Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1902   printFunctionUses(F);
1903   printFunctionHead(F);
1904   printFunctionBody(F);
1905   Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1906   Out << "}\n";
1907 }
1908
1909 void CppWriter::printFunctions() {
1910   const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1911   Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1912   Module::const_iterator IE = funcs.end();
1913
1914   for (; I != IE; ++I) {
1915     const Function &func = *I;
1916     if (!func.isDeclaration()) {
1917       std::string name("define_");
1918       name += func.getName();
1919       printFunction(name, func.getName());
1920     }
1921   }
1922 }
1923
1924 void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1925                               const std::string& varName) {
1926   const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1927
1928   if (!GV) {
1929     error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1930     return;
1931   }
1932   Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1933   printVariableUses(GV);
1934   printVariableHead(GV);
1935   printVariableBody(GV);
1936   Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1937   Out << "}\n";
1938 }
1939
1940 void CppWriter::printType(const std::string& fname,
1941                           const std::string& typeName) {
1942   const Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1943   if (!Ty) {
1944     error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1945     return;
1946   }
1947   Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1948   printType(Ty);
1949   Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1950   Out << "}\n";
1951 }
1952
1953 bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
1954   TheModule = &M;
1955
1956   // Emit a header
1957   Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1958
1959   // Get the name of the function we're supposed to generate
1960   std::string fname = FuncName.getValue();
1961
1962   // Get the name of the thing we are to generate
1963   std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1964   if (GenerationType == GenModule ||
1965       GenerationType == GenContents ||
1966       GenerationType == GenProgram ||
1967       GenerationType == GenFunctions) {
1968     if (tgtname == "!bad!") {
1969       if (M.getModuleIdentifier() == "-")
1970         tgtname = "<stdin>";
1971       else
1972         tgtname = M.getModuleIdentifier();
1973     }
1974   } else if (tgtname == "!bad!")
1975     error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1976
1977   switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1978    case GenProgram:
1979     if (fname.empty())
1980       fname = "makeLLVMModule";
1981     printProgram(fname,tgtname);
1982     break;
1983    case GenModule:
1984     if (fname.empty())
1985       fname = "makeLLVMModule";
1986     printModule(fname,tgtname);
1987     break;
1988    case GenContents:
1989     if (fname.empty())
1990       fname = "makeLLVMModuleContents";
1991     printContents(fname,tgtname);
1992     break;
1993    case GenFunction:
1994     if (fname.empty())
1995       fname = "makeLLVMFunction";
1996     printFunction(fname,tgtname);
1997     break;
1998    case GenFunctions:
1999     printFunctions();
2000     break;
2001    case GenInline:
2002     if (fname.empty())
2003       fname = "makeLLVMInline";
2004     printInline(fname,tgtname);
2005     break;
2006    case GenVariable:
2007     if (fname.empty())
2008       fname = "makeLLVMVariable";
2009     printVariable(fname,tgtname);
2010     break;
2011    case GenType:
2012     if (fname.empty())
2013       fname = "makeLLVMType";
2014     printType(fname,tgtname);
2015     break;
2016    default:
2017     error("Invalid generation option");
2018   }
2019
2020   return false;
2021 }
2022
2023 char CppWriter::ID = 0;
2024
2025 //===----------------------------------------------------------------------===//
2026 //                       External Interface declaration
2027 //===----------------------------------------------------------------------===//
2028
2029 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
2030                                            formatted_raw_ostream &o,
2031                                            CodeGenFileType FileType,
2032                                            CodeGenOpt::Level OptLevel,
2033                                            bool DisableVerify) {
2034   if (FileType != TargetMachine::CGFT_AssemblyFile) return true;
2035   PM.add(new CppWriter(o));
2036   return false;
2037 }