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/Config/config.h"
  32 #include <algorithm>
  33 #include <iostream>
  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 // Register the target.
  74 static RegisterTarget<CPPTargetMachine> X("cpp", "  C++ backend");
  75
  76 namespace {
  77   typedef std::vector<const Type*> TypeList;
  78   typedef std::map<const Type*,std::string> TypeMap;
  79   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  80   typedef std::set<std::string> NameSet;
  81   typedef std::set<const Type*> TypeSet;
  82   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  83   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  84
  85   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  86   /// module to a C++ translation unit.
  87   class CppWriter : public ModulePass {
  88     const char* progname;
  89     std::ostream &Out;
  90     const Module *TheModule;
  91     uint64_t uniqueNum;
  92     TypeMap TypeNames;
  93     ValueMap ValueNames;
  94     TypeMap UnresolvedTypes;
  95     TypeList TypeStack;
  96     NameSet UsedNames;
  97     TypeSet DefinedTypes;
  98     ValueSet DefinedValues;
  99     ForwardRefMap ForwardRefs;
 100     bool is_inline;
 101
 102   public:
 103     static char ID;
 104     explicit CppWriter(std::ostream &o) :
 105       ModulePass((intptr_t)&ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false) {}
 106
 107     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 108
 109     bool runOnModule(Module &M);
 110
 111     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 112     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 113     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 114     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 115     void printFunctions();
 116     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 117     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 118     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 119
 120     void error(const std::string& msg);
 121
 122   private:
 123     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 124     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 125     void printCallingConv(unsigned cc);
 126     void printEscapedString(const std::string& str);
 127     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 128
 129     std::string getCppName(const Type* val);
 130     inline void printCppName(const Type* val);
 131
 132     std::string getCppName(const Value* val);
 133     inline void printCppName(const Value* val);
 134
 135     void printParamAttrs(const PAListPtr &PAL, const std::string &name);
 136     bool printTypeInternal(const Type* Ty);
 137     inline void printType(const Type* Ty);
 138     void printTypes(const Module* M);
 139
 140     void printConstant(const Constant *CPV);
 141     void printConstants(const Module* M);
 142
 143     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 144     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 145     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 146
 147     void printFunctionUses(const Function *F);
 148     void printFunctionHead(const Function *F);
 149     void printFunctionBody(const Function *F);
 150     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 151     std::string getOpName(Value*);
 152
 153     void printModuleBody();
 154   };
 155
 156   static unsigned indent_level = 0;
 157   inline std::ostream& nl(std::ostream& Out, int delta = 0) {
 158     Out << "\n";
 159     if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 160       indent_level += delta;
 161     for (unsigned i = 0; i < indent_level; ++i)
 162       Out << "  ";
 163     return Out;
 164   }
 165
 166   inline void in() { indent_level++; }
 167   inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 168
 169   inline void
 170   sanitize(std::string& str) {
 171     for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 172       if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 173         str[i] = '_';
 174   }
 175
 176   inline std::string
 177   getTypePrefix(const Type* Ty ) {
 178     switch (Ty->getTypeID()) {
 179     case Type::VoidTyID:     return "void_";
 180     case Type::IntegerTyID:
 181       return std::string("int") + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) +
 182         "_";
 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   inline 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     std::cerr << progname << ": " << msg << "\n";
 213     exit(2);
 214   }
 215
 216   // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 217   // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 218   // result so that we don't lose precision.
 219   void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 220     APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 221     if (CFP->getType() == Type::FloatTy)
 222       APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 223     Out << "ConstantFP::get(";
 224     if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 225       Out << "Type::DoubleTy, ";
 226     else
 227       Out << "Type::FloatTy, ";
 228     Out << "APFloat(";
 229 #if HAVE_PRINTF_A
 230     char Buffer[100];
 231     sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 232     if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 233          !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 234          !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 235         APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 236       if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 237         Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 238       else
 239         Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 240       Out << ")";
 241     } else {
 242 #endif
 243       std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 244
 245       while (StrVal[0] == ' ')
 246         StrVal.erase(StrVal.begin());
 247
 248       // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 249       // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 250       if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 251            ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 252             (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 253           (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 254         if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 255           Out <<  StrVal;
 256         else
 257           Out << StrVal << "f";
 258       } else if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 259         Out << "BitsToDouble(0x" << std::hex
 260             << CFP->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue()
 261             << std::dec << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 262       else
 263         Out << "BitsToFloat(0x" << std::hex
 264             << (uint32_t)CFP->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue()
 265             << std::dec << "U) /* " << StrVal << " */";
 266       Out << ")";
 267 #if HAVE_PRINTF_A
 268     }
 269 #endif
 270     Out << ")";
 271   }
 272
 273   void CppWriter::printCallingConv(unsigned cc){
 274     // Print the calling convention.
 275     switch (cc) {
 276     case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 277     case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 278     case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 279     case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 280     default:                 Out << cc; break;
 281     }
 282   }
 283
 284   void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 285     switch (LT) {
 286     case GlobalValue::InternalLinkage:
 287       Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 288     case GlobalValue::LinkOnceLinkage:
 289       Out << "GlobalValue::LinkOnceLinkage "; break;
 290     case GlobalValue::WeakLinkage:
 291       Out << "GlobalValue::WeakLinkage"; break;
 292     case GlobalValue::AppendingLinkage:
 293       Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 294     case GlobalValue::ExternalLinkage:
 295       Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 296     case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 297       Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 298     case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 299       Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 300     case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 301       Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 302     case GlobalValue::GhostLinkage:
 303       Out << "GlobalValue::GhostLinkage"; break;
 304     case GlobalValue::CommonLinkage:
 305       Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 306     }
 307   }
 308
 309   void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 310     switch (VisType) {
 311     default: assert(0 && "Unknown GVar visibility");
 312     case GlobalValue::DefaultVisibility:
 313       Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 314       break;
 315     case GlobalValue::HiddenVisibility:
 316       Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 317       break;
 318     case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 319       Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 320       break;
 321     }
 322   }
 323
 324   // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 325   // it if it is not printable or if it is an escape char.
 326   void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 327     for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 328       unsigned char C = Str[i];
 329       if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 330         Out << C;
 331       } else {
 332         Out << "\\x"
 333             << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 334             << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 335       }
 336     }
 337   }
 338
 339   std::string CppWriter::getCppName(const Type* Ty) {
 340     // First, handle the primitive types .. easy
 341     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 342       switch (Ty->getTypeID()) {
 343       case Type::VoidTyID:   return "Type::VoidTy";
 344       case Type::IntegerTyID: {
 345         unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 346         return "IntegerType::get(" + utostr(BitWidth) + ")";
 347       }
 348       case Type::FloatTyID:  return "Type::FloatTy";
 349       case Type::DoubleTyID: return "Type::DoubleTy";
 350       case Type::LabelTyID:  return "Type::LabelTy";
 351       default:
 352         error("Invalid primitive type");
 353         break;
 354       }
 355       return "Type::VoidTy"; // shouldn't be returned, but make it sensible
 356     }
 357
 358     // Now, see if we've seen the type before and return that
 359     TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 360     if (I != TypeNames.end())
 361       return I->second;
 362
 363     // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 364     const char* prefix = 0;
 365     switch (Ty->getTypeID()) {
 366     case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 367     case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 368     case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 369     case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 370     case Type::OpaqueTyID:      prefix = "OpaqueTy_"; break;
 371     case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 372     default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 373     }
 374
 375     // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 376     const std::string* tName = findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(), Ty);
 377     std::string name;
 378     if (tName)
 379       name = std::string(prefix) + *tName;
 380     else
 381       name = std::string(prefix) + utostr(uniqueNum++);
 382     sanitize(name);
 383
 384     // Save the name
 385     return TypeNames[Ty] = name;
 386   }
 387
 388   void CppWriter::printCppName(const Type* Ty) {
 389     printEscapedString(getCppName(Ty));
 390   }
 391
 392   std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 393     std::string name;
 394     ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 395     if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 396       return  I->second;
 397
 398     if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 399       name = std::string("gvar_") +
 400         getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 401     } else if (isa<Function>(val)) {
 402       name = std::string("func_");
 403     } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 404       name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 405     } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 406       if (is_inline) {
 407         unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 408                                         Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 409         name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 410         NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 411         if (NI != UsedNames.end())
 412           name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 413         UsedNames.insert(name);
 414         return ValueNames[val] = name;
 415       } else {
 416         name = getTypePrefix(val->getType());
 417       }
 418     } else {
 419       name = getTypePrefix(val->getType());
 420     }
 421     name += (val->hasName() ? val->getName() : utostr(uniqueNum++));
 422     sanitize(name);
 423     NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 424     if (NI != UsedNames.end())
 425       name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 426     UsedNames.insert(name);
 427     return ValueNames[val] = name;
 428   }
 429
 430   void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 431     printEscapedString(getCppName(val));
 432   }
 433
 434   void CppWriter::printParamAttrs(const PAListPtr &PAL,
 435                                   const std::string &name) {
 436     Out << "PAListPtr " << name << "_PAL;";
 437     nl(Out);
 438     if (!PAL.isEmpty()) {
 439       Out << '{'; in(); nl(Out);
 440       Out << "SmallVector<ParamAttrsWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 441       Out << "ParamAttrsWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 442       for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 443         uint16_t index = PAL.getSlot(i).Index;
 444         ParameterAttributes attrs = PAL.getSlot(i).Attrs;
 445         Out << "PAWI.Index = " << index << "; PAWI.Attrs = 0 ";
 446         if (attrs & ParamAttr::SExt)
 447           Out << " | ParamAttr::SExt";
 448         if (attrs & ParamAttr::ZExt)
 449           Out << " | ParamAttr::ZExt";
 450         if (attrs & ParamAttr::StructRet)
 451           Out << " | ParamAttr::StructRet";
 452         if (attrs & ParamAttr::InReg)
 453           Out << " | ParamAttr::InReg";
 454         if (attrs & ParamAttr::NoReturn)
 455           Out << " | ParamAttr::NoReturn";
 456         if (attrs & ParamAttr::NoUnwind)
 457           Out << " | ParamAttr::NoUnwind";
 458         if (attrs & ParamAttr::ByVal)
 459           Out << " | ParamAttr::ByVal";
 460         if (attrs & ParamAttr::NoAlias)
 461           Out << " | ParamAttr::NoAlias";
 462         if (attrs & ParamAttr::Nest)
 463           Out << " | ParamAttr::Nest";
 464         if (attrs & ParamAttr::ReadNone)
 465           Out << " | ParamAttr::ReadNone";
 466         if (attrs & ParamAttr::ReadOnly)
 467           Out << " | ParamAttr::ReadOnly";
 468         Out << ";";
 469         nl(Out);
 470         Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 471         nl(Out);
 472       }
 473       Out << name << "_PAL = PAListPtr::get(Attrs.begin(), Attrs.end());";
 474       nl(Out);
 475       out(); nl(Out);
 476       Out << '}'; nl(Out);
 477     }
 478   }
 479
 480   bool CppWriter::printTypeInternal(const Type* Ty) {
 481     // We don't print definitions for primitive types
 482     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger())
 483       return false;
 484
 485     // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 486     if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 487       return false;
 488
 489     // Everything below needs the name for the type so get it now.
 490     std::string typeName(getCppName(Ty));
 491
 492     // Search the type stack for recursion. If we find it, then generate this
 493     // as an OpaqueType, but make sure not to do this multiple times because
 494     // the type could appear in multiple places on the stack. Once the opaque
 495     // definition is issued, it must not be re-issued. Consequently we have to
 496     // check the UnresolvedTypes list as well.
 497     TypeList::const_iterator TI = std::find(TypeStack.begin(), TypeStack.end(),
 498                                             Ty);
 499     if (TI != TypeStack.end()) {
 500       TypeMap::const_iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 501       if (I == UnresolvedTypes.end()) {
 502         Out << "PATypeHolder " << typeName << "_fwd = OpaqueType::get();";
 503         nl(Out);
 504         UnresolvedTypes[Ty] = typeName;
 505       }
 506       return true;
 507     }
 508
 509     // We're going to print a derived type which, by definition, contains other
 510     // types. So, push this one we're printing onto the type stack to assist with
 511     // recursive definitions.
 512     TypeStack.push_back(Ty);
 513
 514     // Print the type definition
 515     switch (Ty->getTypeID()) {
 516     case Type::FunctionTyID:  {
 517       const FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 518       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_args;";
 519       nl(Out);
 520       FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 521       FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 522       for (; PI != PE; ++PI) {
 523         const Type* argTy = static_cast<const Type*>(*PI);
 524         bool isForward = printTypeInternal(argTy);
 525         std::string argName(getCppName(argTy));
 526         Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 527         if (isForward)
 528           Out << "_fwd";
 529         Out << ");";
 530         nl(Out);
 531       }
 532       bool isForward = printTypeInternal(FT->getReturnType());
 533       std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 534       Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 535       in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 536       if (isForward)
 537         Out << "_fwd";
 538       Out << ",";
 539       nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 540       nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 541       out();
 542       nl(Out);
 543       break;
 544     }
 545     case Type::StructTyID: {
 546       const StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 547       Out << "std::vector<const Type*>" << typeName << "_fields;";
 548       nl(Out);
 549       StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 550       StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 551       for (; EI != EE; ++EI) {
 552         const Type* fieldTy = static_cast<const Type*>(*EI);
 553         bool isForward = printTypeInternal(fieldTy);
 554         std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 555         Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 556         if (isForward)
 557           Out << "_fwd";
 558         Out << ");";
 559         nl(Out);
 560       }
 561       Out << "StructType* " << typeName << " = StructType::get("
 562           << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 563           << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 564       nl(Out);
 565       break;
 566     }
 567     case Type::ArrayTyID: {
 568       const ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 569       const Type* ET = AT->getElementType();
 570       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 571       std::string elemName(getCppName(ET));
 572       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 573           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 574           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 575       nl(Out);
 576       break;
 577     }
 578     case Type::PointerTyID: {
 579       const PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 580       const Type* ET = PT->getElementType();
 581       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 582       std::string elemName(getCppName(ET));
 583       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 584           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 585           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 586       nl(Out);
 587       break;
 588     }
 589     case Type::VectorTyID: {
 590       const VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 591       const Type* ET = PT->getElementType();
 592       bool isForward = printTypeInternal(ET);
 593       std::string elemName(getCppName(ET));
 594       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 595           << elemName << (isForward ? "_fwd" : "")
 596           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 597       nl(Out);
 598       break;
 599     }
 600     case Type::OpaqueTyID: {
 601       Out << "OpaqueType* " << typeName << " = OpaqueType::get();";
 602       nl(Out);
 603       break;
 604     }
 605     default:
 606       error("Invalid TypeID");
 607     }
 608
 609     // If the type had a name, make sure we recreate it.
 610     const std::string* progTypeName =
 611       findTypeName(TheModule->getTypeSymbolTable(),Ty);
 612     if (progTypeName) {
 613       Out << "mod->addTypeName(\"" << *progTypeName << "\", "
 614           << typeName << ");";
 615       nl(Out);
 616     }
 617
 618     // Pop us off the type stack
 619     TypeStack.pop_back();
 620
 621     // Indicate that this type is now defined.
 622     DefinedTypes.insert(Ty);
 623
 624     // Early resolve as many unresolved types as possible. Search the unresolved
 625     // types map for the type we just printed. Now that its definition is complete
 626     // we can resolve any previous references to it. This prevents a cascade of
 627     // unresolved types.
 628     TypeMap::iterator I = UnresolvedTypes.find(Ty);
 629     if (I != UnresolvedTypes.end()) {
 630       Out << "cast<OpaqueType>(" << I->second
 631           << "_fwd.get())->refineAbstractTypeTo(" << I->second << ");";
 632       nl(Out);
 633       Out << I->second << " = cast<";
 634       switch (Ty->getTypeID()) {
 635       case Type::FunctionTyID: Out << "FunctionType"; break;
 636       case Type::ArrayTyID:    Out << "ArrayType"; break;
 637       case Type::StructTyID:   Out << "StructType"; break;
 638       case Type::VectorTyID:   Out << "VectorType"; break;
 639       case Type::PointerTyID:  Out << "PointerType"; break;
 640       case Type::OpaqueTyID:   Out << "OpaqueType"; break;
 641       default:                 Out << "NoSuchDerivedType"; break;
 642       }
 643       Out << ">(" << I->second << "_fwd.get());";
 644       nl(Out); nl(Out);
 645       UnresolvedTypes.erase(I);
 646     }
 647
 648     // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 649     nl(Out);
 650
 651     // We weren't a recursive type
 652     return false;
 653   }
 654
 655   // Prints a type definition. Returns true if it could not resolve all the
 656   // types in the definition but had to use a forward reference.
 657   void CppWriter::printType(const Type* Ty) {
 658     assert(TypeStack.empty());
 659     TypeStack.clear();
 660     printTypeInternal(Ty);
 661     assert(TypeStack.empty());
 662   }
 663
 664   void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 665     // Walk the symbol table and print out all its types
 666     const TypeSymbolTable& symtab = M->getTypeSymbolTable();
 667     for (TypeSymbolTable::const_iterator TI = symtab.begin(), TE = symtab.end();
 668          TI != TE; ++TI) {
 669
 670       // For primitive types and types already defined, just add a name
 671       TypeMap::const_iterator TNI = TypeNames.find(TI->second);
 672       if (TI->second->isInteger() || TI->second->isPrimitiveType() ||
 673           TNI != TypeNames.end()) {
 674         Out << "mod->addTypeName(\"";
 675         printEscapedString(TI->first);
 676         Out << "\", " << getCppName(TI->second) << ");";
 677         nl(Out);
 678         // For everything else, define the type
 679       } else {
 680         printType(TI->second);
 681       }
 682     }
 683
 684     // Add all of the global variables to the value table...
 685     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 686            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 687       if (I->hasInitializer())
 688         printType(I->getInitializer()->getType());
 689       printType(I->getType());
 690     }
 691
 692     // Add all the functions to the table
 693     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 694          FI != FE; ++FI) {
 695       printType(FI->getReturnType());
 696       printType(FI->getFunctionType());
 697       // Add all the function arguments
 698       for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 699              AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 700         printType(AI->getType());
 701       }
 702
 703       // Add all of the basic blocks and instructions
 704       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 705              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 706         printType(BB->getType());
 707         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 708              ++I) {
 709           printType(I->getType());
 710           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 711             printType(I->getOperand(i)->getType());
 712         }
 713       }
 714     }
 715   }
 716
 717
 718   // printConstant - Print out a constant pool entry...
 719   void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 720     // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 721     // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 722     // can just return.
 723     if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 724       return;
 725
 726     std::string constName(getCppName(CV));
 727     std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 728     if (CV->isNullValue()) {
 729       Out << "Constant* " << constName << " = Constant::getNullValue("
 730           << typeName << ");";
 731       nl(Out);
 732       return;
 733     }
 734     if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 735       // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 736       return;
 737     }
 738     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 739       Out << "ConstantInt* " << constName << " = ConstantInt::get(APInt("
 740           << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth() << ", "
 741           << " \"" << CI->getValue().toStringSigned(10)  << "\", 10));";
 742     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 743       Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 744           << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 745     } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 746       Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 747           << " = ConstanPointerNull::get(" << typeName << ");";
 748     } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 749       Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 750       printCFP(CFP);
 751       Out << ";";
 752     } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 753       if (CA->isString() && CA->getType()->getElementType() == Type::Int8Ty) {
 754         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get(\"";
 755         std::string tmp = CA->getAsString();
 756         bool nullTerminate = false;
 757         if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 758           tmp.erase(tmp.length()-1);
 759           nullTerminate = true;
 760         }
 761         printEscapedString(tmp);
 762         // Determine if we want null termination or not.
 763         if (nullTerminate)
 764           Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 765                              // added.
 766         else
 767           Out << "\", false";// No null terminator
 768         Out << ");";
 769       } else {
 770         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 771         nl(Out);
 772         unsigned N = CA->getNumOperands();
 773         for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 774           printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 775           Out << constName << "_elems.push_back("
 776               << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 777           nl(Out);
 778         }
 779         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 780             << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 781       }
 782     } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 783       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 784       nl(Out);
 785       unsigned N = CS->getNumOperands();
 786       for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 787         printConstant(CS->getOperand(i));
 788         Out << constName << "_fields.push_back("
 789             << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 790         nl(Out);
 791       }
 792       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 793           << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 794     } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 795       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 796       nl(Out);
 797       unsigned N = CP->getNumOperands();
 798       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 799         printConstant(CP->getOperand(i));
 800         Out << constName << "_elems.push_back("
 801             << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 802         nl(Out);
 803       }
 804       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 805           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 806     } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 807       Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 808           << typeName << ");";
 809     } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 810       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 811         Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 812         nl(Out);
 813         printConstant(CE->getOperand(0));
 814         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 815           printConstant(CE->getOperand(i));
 816           Out << constName << "_indices.push_back("
 817               << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 818           nl(Out);
 819         }
 820         Out << "Constant* " << constName
 821             << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 822             << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 823             << "&" << constName << "_indices[0], "
 824             << constName << "_indices.size()"
 825             << " );";
 826       } else if (CE->isCast()) {
 827         printConstant(CE->getOperand(0));
 828         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 829         switch (CE->getOpcode()) {
 830         default: assert(0 && "Invalid cast opcode");
 831         case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 832         case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 833         case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 834         case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 835         case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 836         case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 837         case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 838         case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 839         case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 840         case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 841         case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 842         case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 843         }
 844         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 845             << getCppName(CE->getType()) << ");";
 846       } else {
 847         unsigned N = CE->getNumOperands();
 848         for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 849           printConstant(CE->getOperand(i));
 850         }
 851         Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 852         switch (CE->getOpcode()) {
 853         case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 854         case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 855         case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 856         case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 857         case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 858         case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 859         case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 860         case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 861         case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 862         case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 863         case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 864         case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 865         case Instruction::ICmp:
 866           Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 867           switch (CE->getPredicate()) {
 868           case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 869           case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 870           case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 871           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 872           case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 873           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 874           case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 875           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 876           case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 877           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 878           default: error("Invalid ICmp Predicate");
 879           }
 880           break;
 881         case Instruction::FCmp:
 882           Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 883           switch (CE->getPredicate()) {
 884           case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 885           case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 886           case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 887           case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 888           case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 889           case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 890           case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 891           case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 892           case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 893           case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 894           case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 895           case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 896           case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 897           case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 898           case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 899           case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 900           default: error("Invalid FCmp Predicate");
 901           }
 902           break;
 903         case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 904         case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 905         case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 906         case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 907         case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 908         case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 909         case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 910         default:
 911           error("Invalid constant expression");
 912           break;
 913         }
 914         Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 915         for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 916           Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 917         Out << ");";
 918       }
 919     } else {
 920       error("Bad Constant");
 921       Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 922     }
 923     nl(Out);
 924   }
 925
 926   void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 927     // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 928     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 929            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 930       if (I->hasInitializer())
 931         printConstant(I->getInitializer());
 932
 933     // Traverse the LLVM functions looking for constants
 934     for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 935          FI != FE; ++FI) {
 936       // Add all of the basic blocks and instructions
 937       for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 938              E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 939         for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 940              ++I) {
 941           for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 942             if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 943               printConstant(C);
 944             }
 945           }
 946         }
 947       }
 948     }
 949   }
 950
 951   void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 952     nl(Out) << "// Type Definitions";
 953     nl(Out);
 954     printType(GV->getType());
 955     if (GV->hasInitializer()) {
 956       Constant* Init = GV->getInitializer();
 957       printType(Init->getType());
 958       if (Function* F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 959         nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 960         printFunctionHead(F);
 961       } else if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 962         nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 963         printVariableHead(gv);
 964       } else  {
 965         nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 966         printConstant(gv);
 967       }
 968       if (GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 969         nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 970         printVariableBody(gv);
 971       }
 972     }
 973   }
 974
 975   void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 976     nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 977     if (is_inline) {
 978       Out << " = mod->getGlobalVariable(";
 979       printEscapedString(GV->getName());
 980       Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 981       nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 982       in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 983     }
 984     Out << " = new GlobalVariable(";
 985     nl(Out) << "/*Type=*/";
 986     printCppName(GV->getType()->getElementType());
 987     Out << ",";
 988     nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
 989     Out << ",";
 990     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
 991     printLinkageType(GV->getLinkage());
 992     Out << ",";
 993     nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
 994     if (GV->hasInitializer()) {
 995       Out << "// has initializer, specified below";
 996     }
 997     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
 998     printEscapedString(GV->getName());
 999     Out << "\",";
1000     nl(Out) << "mod);";
1001     nl(Out);
1002
1003     if (GV->hasSection()) {
1004       printCppName(GV);
1005       Out << "->setSection(\"";
1006       printEscapedString(GV->getSection());
1007       Out << "\");";
1008       nl(Out);
1009     }
1010     if (GV->getAlignment()) {
1011       printCppName(GV);
1012       Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1013       nl(Out);
1014     }
1015     if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1016       printCppName(GV);
1017       Out << "->setVisibility(";
1018       printVisibilityType(GV->getVisibility());
1019       Out << ");";
1020       nl(Out);
1021     }
1022     if (is_inline) {
1023       out(); Out << "}"; nl(Out);
1024     }
1025   }
1026
1027   void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1028     if (GV->hasInitializer()) {
1029       printCppName(GV);
1030       Out << "->setInitializer(";
1031       Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1032       nl(Out);
1033     }
1034   }
1035
1036   std::string CppWriter::getOpName(Value* V) {
1037     if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1038       return getCppName(V);
1039
1040     // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1041     // name we already set up for it
1042     ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1043     if (I != ForwardRefs.end())
1044       return I->second;
1045
1046     // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1047     std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1048
1049     // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1050     // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1051     // Argument instances later.
1052     Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1053         << getCppName(V->getType()) << ");";
1054     nl(Out);
1055     ForwardRefs[V] = result;
1056     return result;
1057   }
1058
1059   // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1060   void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1061                                    const std::string& bbname) {
1062     std::string iName(getCppName(I));
1063
1064     // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1065     // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1066     std::string* opNames = new std::string[I->getNumOperands()];
1067     for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); i++) {
1068       opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1069     }
1070
1071     switch (I->getOpcode()) {
1072     case Instruction::Ret: {
1073       const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1074       Out << "ReturnInst::Create("
1075           << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1076       break;
1077     }
1078     case Instruction::Br: {
1079       const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1080       Out << "BranchInst::Create(" ;
1081       if (br->getNumOperands() == 3 ) {
1082         Out << opNames[0] << ", "
1083             << opNames[1] << ", "
1084             << opNames[2] << ", ";
1085
1086       } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1087         Out << opNames[0] << ", ";
1088       } else {
1089         error("Branch with 2 operands?");
1090       }
1091       Out << bbname << ");";
1092       break;
1093     }
1094     case Instruction::Switch: {
1095       const SwitchInst* sw = cast<SwitchInst>(I);
1096       Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1097           << opNames[0] << ", "
1098           << opNames[1] << ", "
1099           << sw->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1100       nl(Out);
1101       for (unsigned i = 2; i < sw->getNumOperands(); i += 2 ) {
1102         Out << iName << "->addCase("
1103             << opNames[i] << ", "
1104             << opNames[i+1] << ");";
1105         nl(Out);
1106       }
1107       break;
1108     }
1109     case Instruction::Invoke: {
1110       const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1111       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1112       nl(Out);
1113       for (unsigned i = 3; i < inv->getNumOperands(); ++i) {
1114         Out << iName << "_params.push_back("
1115             << opNames[i] << ");";
1116         nl(Out);
1117       }
1118       Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1119           << opNames[0] << ", "
1120           << opNames[1] << ", "
1121           << opNames[2] << ", "
1122           << iName << "_params.begin(), " << iName << "_params.end(), \"";
1123       printEscapedString(inv->getName());
1124       Out << "\", " << bbname << ");";
1125       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1126       printCallingConv(inv->getCallingConv());
1127       Out << ");";
1128       printParamAttrs(inv->getParamAttrs(), iName);
1129       Out << iName << "->setParamAttrs(" << iName << "_PAL);";
1130       nl(Out);
1131       break;
1132     }
1133     case Instruction::Unwind: {
1134       Out << "new UnwindInst("
1135           << bbname << ");";
1136       break;
1137     }
1138     case Instruction::Unreachable:{
1139       Out << "new UnreachableInst("
1140           << bbname << ");";
1141       break;
1142     }
1143     case Instruction::Add:
1144     case Instruction::Sub:
1145     case Instruction::Mul:
1146     case Instruction::UDiv:
1147     case Instruction::SDiv:
1148     case Instruction::FDiv:
1149     case Instruction::URem:
1150     case Instruction::SRem:
1151     case Instruction::FRem:
1152     case Instruction::And:
1153     case Instruction::Or:
1154     case Instruction::Xor:
1155     case Instruction::Shl:
1156     case Instruction::LShr:
1157     case Instruction::AShr:{
1158       Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1159       switch (I->getOpcode()) {
1160       case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1161       case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1162       case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1163       case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1164       case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1165       case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1166       case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1167       case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1168       case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1169       case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1170       case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1171       case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1172       case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1173       case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1174       case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1175       default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1176       }
1177       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1178       printEscapedString(I->getName());
1179       Out << "\", " << bbname << ");";
1180       break;
1181     }
1182     case Instruction::FCmp: {
1183       Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(";
1184       switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1185       case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1186       case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1187       case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1188       case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1189       case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1190       case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1191       case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1192       case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1193       case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1194       case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1195       case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1196       case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1197       case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1198       case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1199       case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1200       case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1201       default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1202       }
1203       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1204       printEscapedString(I->getName());
1205       Out << "\", " << bbname << ");";
1206       break;
1207     }
1208     case Instruction::ICmp: {
1209       Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(";
1210       switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1211       case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1212       case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1213       case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1214       case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1215       case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1216       case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1217       case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1218       case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1219       case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1220       case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1221       default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1222       }
1223       Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1224       printEscapedString(I->getName());
1225       Out << "\", " << bbname << ");";
1226       break;
1227     }
1228     case Instruction::Malloc: {
1229       const MallocInst* mallocI = cast<MallocInst>(I);
1230       Out << "MallocInst* " << iName << " = new MallocInst("
1231           << getCppName(mallocI->getAllocatedType()) << ", ";
1232       if (mallocI->isArrayAllocation())
1233         Out << opNames[0] << ", " ;
1234       Out << "\"";
1235       printEscapedString(mallocI->getName());
1236       Out << "\", " << bbname << ");";
1237       if (mallocI->getAlignment())
1238         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1239             << mallocI->getAlignment() << ");";
1240       break;
1241     }
1242     case Instruction::Free: {
1243       Out << "FreeInst* " << iName << " = new FreeInst("
1244           << getCppName(I->getOperand(0)) << ", " << bbname << ");";
1245       break;
1246     }
1247     case Instruction::Alloca: {
1248       const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1249       Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1250           << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1251       if (allocaI->isArrayAllocation())
1252         Out << opNames[0] << ", ";
1253       Out << "\"";
1254       printEscapedString(allocaI->getName());
1255       Out << "\", " << bbname << ");";
1256       if (allocaI->getAlignment())
1257         nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1258             << allocaI->getAlignment() << ");";
1259       break;
1260     }
1261     case Instruction::Load:{
1262       const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1263       Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1264           << opNames[0] << ", \"";
1265       printEscapedString(load->getName());
1266       Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1267           << ", " << bbname << ");";
1268       break;
1269     }
1270     case Instruction::Store: {
1271       const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1272       Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1273           << opNames[0] << ", "
1274           << opNames[1] << ", "
1275           << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1276           << ", " << bbname << ");";
1277       break;
1278     }
1279     case Instruction::GetElementPtr: {
1280       const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1281       if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1282         Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1283             << opNames[0];
1284         if (gep->getNumOperands() == 2)
1285           Out << ", " << opNames[1];
1286       } else {
1287         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1288         nl(Out);
1289         for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1290           Out << iName << "_indices.push_back("
1291               << opNames[i] << ");";
1292           nl(Out);
1293         }
1294         Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1295             << opNames[0] << ", " << iName << "_indices.begin(), "
1296             << iName << "_indices.end()";
1297       }
1298       Out << ", \"";
1299       printEscapedString(gep->getName());
1300       Out << "\", " << bbname << ");";
1301       break;
1302     }
1303     case Instruction::PHI: {
1304       const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1305
1306       Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1307           << getCppName(phi->getType()) << ", \"";
1308       printEscapedString(phi->getName());
1309       Out << "\", " << bbname << ");";
1310       nl(Out) << iName << "->reserveOperandSpace("
1311         << phi->getNumIncomingValues()
1312           << ");";
1313       nl(Out);
1314       for (unsigned i = 0; i < phi->getNumOperands(); i+=2) {
1315         Out << iName << "->addIncoming("
1316             << opNames[i] << ", " << opNames[i+1] << ");";
1317         nl(Out);
1318       }
1319       break;
1320     }
1321     case Instruction::Trunc:
1322     case Instruction::ZExt:
1323     case Instruction::SExt:
1324     case Instruction::FPTrunc:
1325     case Instruction::FPExt:
1326     case Instruction::FPToUI:
1327     case Instruction::FPToSI:
1328     case Instruction::UIToFP:
1329     case Instruction::SIToFP:
1330     case Instruction::PtrToInt:
1331     case Instruction::IntToPtr:
1332     case Instruction::BitCast: {
1333       const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1334       Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1335       switch (I->getOpcode()) {
1336       case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1337       case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1338       case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1339       case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1340       case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1341       case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1342       case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1343       case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1344       case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1345       case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1346       case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1347       case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1348       default: assert(!"Unreachable"); break;
1349       }
1350       Out << "(" << opNames[0] << ", "
1351           << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1352       printEscapedString(cst->getName());
1353       Out << "\", " << bbname << ");";
1354       break;
1355     }
1356     case Instruction::Call:{
1357       const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1358       if (InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getOperand(0))) {
1359         Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1360             << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1361             << ila->getAsmString() << "\", \""
1362             << ila->getConstraintString() << "\","
1363             << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1364         nl(Out);
1365       }
1366       if (call->getNumOperands() > 2) {
1367         Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1368         nl(Out);
1369         for (unsigned i = 1; i < call->getNumOperands(); ++i) {
1370           Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1371           nl(Out);
1372         }
1373         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1374             << opNames[0] << ", " << iName << "_params.begin(), "
1375             << iName << "_params.end(), \"";
1376       } else if (call->getNumOperands() == 2) {
1377         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1378             << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1379       } else {
1380         Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create(" << opNames[0]
1381             << ", \"";
1382       }
1383       printEscapedString(call->getName());
1384       Out << "\", " << bbname << ");";
1385       nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1386       printCallingConv(call->getCallingConv());
1387       Out << ");";
1388       nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1389           << (call->isTailCall() ? "true":"false");
1390       Out << ");";
1391       printParamAttrs(call->getParamAttrs(), iName);
1392       Out << iName << "->setParamAttrs(" << iName << "_PAL);";
1393       nl(Out);
1394       break;
1395     }
1396     case Instruction::Select: {
1397       const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1398       Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1399       Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1400       printEscapedString(sel->getName());
1401       Out << "\", " << bbname << ");";
1402       break;
1403     }
1404     case Instruction::UserOp1:
1405       /// FALL THROUGH
1406     case Instruction::UserOp2: {
1407       /// FIXME: What should be done here?
1408       break;
1409     }
1410     case Instruction::VAArg: {
1411       const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1412       Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1413           << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1414       printEscapedString(va->getName());
1415       Out << "\", " << bbname << ");";
1416       break;
1417     }
1418     case Instruction::ExtractElement: {
1419       const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1420       Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1421           << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1422           << ", " << opNames[1] << ", \"";
1423       printEscapedString(eei->getName());
1424       Out << "\", " << bbname << ");";
1425       break;
1426     }
1427     case Instruction::InsertElement: {
1428       const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1429       Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1430           << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1431           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1432       printEscapedString(iei->getName());
1433       Out << "\", " << bbname << ");";
1434       break;
1435     }
1436     case Instruction::ShuffleVector: {
1437       const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1438       Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1439           << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1440           << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1441       printEscapedString(svi->getName());
1442       Out << "\", " << bbname << ");";
1443       break;
1444     }
1445   }
1446   DefinedValues.insert(I);
1447   nl(Out);
1448   delete [] opNames;
1449 }
1450
1451   // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1452   void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1453     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1454     if (!is_inline) {
1455       // Print the function's return type
1456       printType(F->getReturnType());
1457
1458       // Print the function's function type
1459       printType(F->getFunctionType());
1460
1461       // Print the types of each of the function's arguments
1462       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1463            AI != AE; ++AI) {
1464         printType(AI->getType());
1465       }
1466     }
1467
1468     // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1469     // make a note of any global values or constants that are referenced
1470     SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1471     SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1472     for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1473          BB != BE; ++BB){
1474       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1475            I != E; ++I) {
1476         // Print the type of the instruction itself
1477         printType(I->getType());
1478
1479         // Print the type of each of the instruction's operands
1480         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1481           Value* operand = I->getOperand(i);
1482           printType(operand->getType());
1483
1484           // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1485           if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1486             gvs.insert(GV);
1487             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1488               if (GVar->hasInitializer())
1489                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1490           } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand))
1491             consts.insert(C);
1492         }
1493       }
1494     }
1495
1496     // Print the function declarations for any functions encountered
1497     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1498     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1499          I != E; ++I) {
1500       if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1501         if (!is_inline || Fun != F)
1502           printFunctionHead(Fun);
1503       }
1504     }
1505
1506     // Print the global variable declarations for any variables encountered
1507     nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1508     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1509          I != E; ++I) {
1510       if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1511         printVariableHead(F);
1512     }
1513
1514   // Print the constants found
1515     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1516     for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1517            E = consts.end(); I != E; ++I) {
1518       printConstant(*I);
1519     }
1520
1521     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1522     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1523     // initializers.
1524     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1525     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1526          I != E; ++I) {
1527       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1528         printVariableBody(GV);
1529     }
1530   }
1531
1532   void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1533     nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1534     if (is_inline) {
1535       Out << " = mod->getFunction(\"";
1536       printEscapedString(F->getName());
1537       Out << "\", " << getCppName(F->getFunctionType()) << ");";
1538       nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1539       nl(Out) << getCppName(F);
1540     }
1541     Out<< " = Function::Create(";
1542     nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1543     nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1544     printLinkageType(F->getLinkage());
1545     Out << ",";
1546     nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1547     printEscapedString(F->getName());
1548     Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1549     nl(Out,-1);
1550     printCppName(F);
1551     Out << "->setCallingConv(";
1552     printCallingConv(F->getCallingConv());
1553     Out << ");";
1554     nl(Out);
1555     if (F->hasSection()) {
1556       printCppName(F);
1557       Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1558       nl(Out);
1559     }
1560     if (F->getAlignment()) {
1561       printCppName(F);
1562       Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1563       nl(Out);
1564     }
1565     if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1566       printCppName(F);
1567       Out << "->setVisibility(";
1568       printVisibilityType(F->getVisibility());
1569       Out << ");";
1570       nl(Out);
1571     }
1572     if (F->hasCollector()) {
1573       printCppName(F);
1574       Out << "->setCollector(\"" << F->getCollector() << "\");";
1575       nl(Out);
1576     }
1577     if (is_inline) {
1578       Out << "}";
1579       nl(Out);
1580     }
1581     printParamAttrs(F->getParamAttrs(), getCppName(F));
1582     printCppName(F);
1583     Out << "->setParamAttrs(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1584     nl(Out);
1585   }
1586
1587   void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1588     if (F->isDeclaration())
1589       return; // external functions have no bodies.
1590
1591     // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1592     // cross-function forward refs
1593     ForwardRefs.clear();
1594     DefinedValues.clear();
1595
1596     // Create all the argument values
1597     if (!is_inline) {
1598       if (!F->arg_empty()) {
1599         Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1600             << "->arg_begin();";
1601         nl(Out);
1602       }
1603       for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1604            AI != AE; ++AI) {
1605         Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1606         nl(Out);
1607         if (AI->hasName()) {
1608           Out << getCppName(AI) << "->setName(\"" << AI->getName() << "\");";
1609           nl(Out);
1610         }
1611       }
1612     }
1613
1614     // Create all the basic blocks
1615     nl(Out);
1616     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1617          BI != BE; ++BI) {
1618       std::string bbname(getCppName(BI));
1619       Out << "BasicBlock* " << bbname << " = BasicBlock::Create(\"";
1620       if (BI->hasName())
1621         printEscapedString(BI->getName());
1622       Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1623       nl(Out);
1624     }
1625
1626     // Output all of its basic blocks... for the function
1627     for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1628          BI != BE; ++BI) {
1629       std::string bbname(getCppName(BI));
1630       nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1631       nl(Out);
1632
1633       // Output all of the instructions in the basic block...
1634       for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1635            I != E; ++I) {
1636         printInstruction(I,bbname);
1637       }
1638     }
1639
1640     // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1641     // are generated.
1642     if (!ForwardRefs.empty()) {
1643       nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1644       nl(Out);
1645     }
1646
1647     while (!ForwardRefs.empty()) {
1648       ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1649       Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1650           << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1651       nl(Out);
1652       ForwardRefs.erase(I);
1653     }
1654   }
1655
1656   void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1657                               const std::string& func) {
1658     const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1659     if (!F) {
1660       error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1661       return;
1662     }
1663     if (F->isDeclaration()) {
1664       error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1665       return;
1666     }
1667     nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1668             << getCppName(F);
1669     unsigned arg_count = 1;
1670     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1671          AI != AE; ++AI) {
1672       Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1673     }
1674     Out << ") {";
1675     nl(Out);
1676     is_inline = true;
1677     printFunctionUses(F);
1678     printFunctionBody(F);
1679     is_inline = false;
1680     Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1681     nl(Out) << "}";
1682     nl(Out);
1683   }
1684
1685   void CppWriter::printModuleBody() {
1686     // Print out all the type definitions
1687     nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1688     printTypes(TheModule);
1689
1690     // Functions can call each other and global variables can reference them so
1691     // define all the functions first before emitting their function bodies.
1692     nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1693     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1694          I != E; ++I)
1695       printFunctionHead(I);
1696
1697     // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1698     // after the constants are printed so just print a header for each global
1699     nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1700     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1701            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1702       printVariableHead(I);
1703     }
1704
1705     // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1706     // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1707     // so we can proceed to generate the constants.
1708     nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1709     printConstants(TheModule);
1710
1711     // Process the global variables definitions now that all the constants have
1712     // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1713     // initializers.
1714     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1715     for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1716            E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1717       printVariableBody(I);
1718     }
1719
1720     // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1721     nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1722     for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1723          I != E; ++I) {
1724       if (!I->isDeclaration()) {
1725         nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1726                 << ")";
1727         nl(Out) << "{";
1728         nl(Out,1);
1729         printFunctionBody(I);
1730         nl(Out,-1) << "}";
1731         nl(Out);
1732       }
1733     }
1734   }
1735
1736   void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1737                                const std::string& mName) {
1738     Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1739     Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1740     Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1741     Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1742     Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1743     Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1744     Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1745     Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1746     Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1747     Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1748     Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1749     Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1750     Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1751     Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1752     Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1753     Out << "#include <algorithm>\n";
1754     Out << "#include <iostream>\n\n";
1755     Out << "using namespace llvm;\n\n";
1756     Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1757     Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1758     Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1759     Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1760     Out << "  std::cerr.flush();\n";
1761     Out << "  std::cout.flush();\n";
1762     Out << "  PassManager PM;\n";
1763     Out << "  PM.add(new PrintModulePass(&llvm::cout));\n";
1764     Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1765     Out << "  return 0;\n";
1766     Out << "}\n\n";
1767     printModule(fname,mName);
1768   }
1769
1770   void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1771                               const std::string& mName) {
1772     nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1773     nl(Out,1) << "// Module Construction";
1774     nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"" << mName << "\");";
1775     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1776       nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1777     }
1778     if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1779       nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1780               << "\");";
1781     }
1782
1783     if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1784       nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1785       printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1786       Out << "\");";
1787     }
1788     nl(Out);
1789
1790     // Loop over the dependent libraries and emit them.
1791     Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1792     Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1793     while (LI != LE) {
1794       Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1795       nl(Out);
1796       ++LI;
1797     }
1798     printModuleBody();
1799     nl(Out) << "return mod;";
1800     nl(Out,-1) << "}";
1801     nl(Out);
1802   }
1803
1804   void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1805                                 const std::string& mName) {
1806     Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1807     Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"" << mName << "\");\n";
1808     printModuleBody();
1809     Out << "\nreturn mod;\n";
1810     Out << "\n}\n";
1811   }
1812
1813   void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1814                                 const std::string& funcName) {
1815     const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1816     if (!F) {
1817       error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1818       return;
1819     }
1820     Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1821     printFunctionUses(F);
1822     printFunctionHead(F);
1823     printFunctionBody(F);
1824     Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1825     Out << "}\n";
1826   }
1827
1828   void CppWriter::printFunctions() {
1829     const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1830     Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1831     Module::const_iterator IE = funcs.end();
1832
1833     for (; I != IE; ++I) {
1834       const Function &func = *I;
1835       if (!func.isDeclaration()) {
1836         std::string name("define_");
1837         name += func.getName();
1838         printFunction(name, func.getName());
1839       }
1840     }
1841   }
1842
1843   void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1844                                 const std::string& varName) {
1845     const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1846
1847     if (!GV) {
1848       error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1849       return;
1850     }
1851     Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1852     printVariableUses(GV);
1853     printVariableHead(GV);
1854     printVariableBody(GV);
1855     Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1856     Out << "}\n";
1857   }
1858
1859   void CppWriter::printType(const std::string& fname,
1860                             const std::string& typeName) {
1861     const Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1862     if (!Ty) {
1863       error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1864       return;
1865     }
1866     Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1867     printType(Ty);
1868     Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1869     Out << "}\n";
1870   }
1871
1872   bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
1873     TheModule = &M;
1874
1875     // Emit a header
1876     Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
1877
1878     // Get the name of the function we're supposed to generate
1879     std::string fname = FuncName.getValue();
1880
1881     // Get the name of the thing we are to generate
1882     std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
1883     if (GenerationType == GenModule ||
1884         GenerationType == GenContents ||
1885         GenerationType == GenProgram ||
1886         GenerationType == GenFunctions) {
1887       if (tgtname == "!bad!") {
1888         if (M.getModuleIdentifier() == "-")
1889           tgtname = "<stdin>";
1890         else
1891           tgtname = M.getModuleIdentifier();
1892       }
1893     } else if (tgtname == "!bad!")
1894       error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
1895
1896     switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
1897      case GenProgram:
1898       if (fname.empty())
1899         fname = "makeLLVMModule";
1900       printProgram(fname,tgtname);
1901       break;
1902      case GenModule:
1903       if (fname.empty())
1904         fname = "makeLLVMModule";
1905       printModule(fname,tgtname);
1906       break;
1907      case GenContents:
1908       if (fname.empty())
1909         fname = "makeLLVMModuleContents";
1910       printContents(fname,tgtname);
1911       break;
1912      case GenFunction:
1913       if (fname.empty())
1914         fname = "makeLLVMFunction";
1915       printFunction(fname,tgtname);
1916       break;
1917      case GenFunctions:
1918       printFunctions();
1919       break;
1920      case GenInline:
1921       if (fname.empty())
1922         fname = "makeLLVMInline";
1923       printInline(fname,tgtname);
1924       break;
1925      case GenVariable:
1926       if (fname.empty())
1927         fname = "makeLLVMVariable";
1928       printVariable(fname,tgtname);
1929       break;
1930      case GenType:
1931       if (fname.empty())
1932         fname = "makeLLVMType";
1933       printType(fname,tgtname);
1934       break;
1935      default:
1936       error("Invalid generation option");
1937     }
1938
1939     return false;
1940   }
1941 }
1942
1943 char CppWriter::ID = 0;
1944
1945 //===----------------------------------------------------------------------===//
1946 //                       External Interface declaration
1947 //===----------------------------------------------------------------------===//
1948
1949 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
1950                                                 std::ostream &o,
1951                                                 CodeGenFileType FileType,
1952                                                 bool Fast) {
1953   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
1954   PM.add(new CppWriter(o));
1955   return false;
1956 }