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/ADT/SmallPtrSet.h"
  17 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  18 #include "llvm/Config/config.h"
  19 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  20 #include "llvm/IR/Constants.h"
  21 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  22 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  23 #include "llvm/IR/Instruction.h"
  24 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  25 #include "llvm/IR/Module.h"
  26 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  27 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  28 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  29 #include "llvm/Pass.h"
  30 #include "llvm/PassManager.h"
  31 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  32 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  33 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  34 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  35 #include <algorithm>
  36 #include <cstdio>
  37 #include <map>
  38 #include <set>
  39 using namespace llvm;
  40
  41 static cl::opt<std::string>
  42 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  43          cl::value_desc("function name"));
  44
  45 enum WhatToGenerate {
  46   GenProgram,
  47   GenModule,
  48   GenContents,
  49   GenFunction,
  50   GenFunctions,
  51   GenInline,
  52   GenVariable,
  53   GenType
  54 };
  55
  56 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  57   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  58   cl::init(GenProgram),
  59   cl::values(
  60     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  61     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  62     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  63     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  64     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  65     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  66     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  67     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  68     clEnumValEnd
  69   )
  70 );
  71
  72 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  73   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  74   cl::init("!bad!"));
  75
  76 extern "C" void LLVMInitializeCppBackendTarget() {
  77   // Register the target.
  78   RegisterTargetMachine<CPPTargetMachine> X(TheCppBackendTarget);
  79 }
  80
  81 namespace {
  82   typedef std::vector<Type*> TypeList;
  83   typedef std::map<Type*,std::string> TypeMap;
  84   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  85   typedef std::set<std::string> NameSet;
  86   typedef std::set<Type*> TypeSet;
  87   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  88   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  89
  90   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  91   /// module to a C++ translation unit.
  92   class CppWriter : public ModulePass {
  93     formatted_raw_ostream &Out;
  94     const Module *TheModule;
  95     uint64_t uniqueNum;
  96     TypeMap TypeNames;
  97     ValueMap ValueNames;
  98     NameSet UsedNames;
  99     TypeSet DefinedTypes;
 100     ValueSet DefinedValues;
 101     ForwardRefMap ForwardRefs;
 102     bool is_inline;
 103     unsigned indent_level;
 104
 105   public:
 106     static char ID;
 107     explicit CppWriter(formatted_raw_ostream &o) :
 108       ModulePass(ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false), indent_level(0){}
 109
 110     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 111
 112     bool runOnModule(Module &M);
 113
 114     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 115     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 116     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 117     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 118     void printFunctions();
 119     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 120     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 121     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 122
 123     void error(const std::string& msg);
 124
 125
 126     formatted_raw_ostream& nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta = 0);
 127     inline void in() { indent_level++; }
 128     inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 129
 130   private:
 131     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 132     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 133     void printThreadLocalMode(GlobalVariable::ThreadLocalMode TLM);
 134     void printCallingConv(CallingConv::ID cc);
 135     void printEscapedString(const std::string& str);
 136     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 137
 138     std::string getCppName(Type* val);
 139     inline void printCppName(Type* val);
 140
 141     std::string getCppName(const Value* val);
 142     inline void printCppName(const Value* val);
 143
 144     void printAttributes(const AttributeSet &PAL, const std::string &name);
 145     void printType(Type* Ty);
 146     void printTypes(const Module* M);
 147
 148     void printConstant(const Constant *CPV);
 149     void printConstants(const Module* M);
 150
 151     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 152     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 153     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 154
 155     void printFunctionUses(const Function *F);
 156     void printFunctionHead(const Function *F);
 157     void printFunctionBody(const Function *F);
 158     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 159     std::string getOpName(const Value*);
 160
 161     void printModuleBody();
 162   };
 163 } // end anonymous namespace.
 164
 165 formatted_raw_ostream &CppWriter::nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta) {
 166   Out << '\n';
 167   if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 168     indent_level += delta;
 169   Out.indent(indent_level);
 170   return Out;
 171 }
 172
 173 static inline void sanitize(std::string &str) {
 174   for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 175     if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 176       str[i] = '_';
 177 }
 178
 179 static std::string getTypePrefix(Type *Ty) {
 180   switch (Ty->getTypeID()) {
 181   case Type::VoidTyID:     return "void_";
 182   case Type::IntegerTyID:
 183     return "int" + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) + "_";
 184   case Type::FloatTyID:    return "float_";
 185   case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 186   case Type::LabelTyID:    return "label_";
 187   case Type::FunctionTyID: return "func_";
 188   case Type::StructTyID:   return "struct_";
 189   case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 190   case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 191   case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 192   default:                 return "other_";
 193   }
 194 }
 195
 196 void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 197   report_fatal_error(msg);
 198 }
 199
 200 static inline std::string ftostr(const APFloat& V) {
 201   std::string Buf;
 202   if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble) {
 203     raw_string_ostream(Buf) << V.convertToDouble();
 204     return Buf;
 205   } else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle) {
 206     raw_string_ostream(Buf) << (double)V.convertToFloat();
 207     return Buf;
 208   }
 209   return "<unknown format in ftostr>"; // error
 210 }
 211
 212 // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 213 // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 214 // result so that we don't lose precision.
 215 void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 216   bool ignored;
 217   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 218   if (CFP->getType() == Type::getFloatTy(CFP->getContext()))
 219     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 220   Out << "ConstantFP::get(mod->getContext(), ";
 221   Out << "APFloat(";
 222 #if HAVE_PRINTF_A
 223   char Buffer[100];
 224   sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 225   if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 226        !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 227        !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 228       APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 229     if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 230       Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 231     else
 232       Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 233     Out << ")";
 234   } else {
 235 #endif
 236     std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 237
 238     while (StrVal[0] == ' ')
 239       StrVal.erase(StrVal.begin());
 240
 241     // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 242     // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 243     if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 244          ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 245           (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 246         (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 247       if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 248         Out <<  StrVal;
 249       else
 250         Out << StrVal << "f";
 251     } else if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 252       Out << "BitsToDouble(0x"
 253           << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 254           << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 255     else
 256       Out << "BitsToFloat(0x"
 257           << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 258                                       bitcastToAPInt().getZExtValue())
 259           << "U) /* " << StrVal << " */";
 260     Out << ")";
 261 #if HAVE_PRINTF_A
 262   }
 263 #endif
 264   Out << ")";
 265 }
 266
 267 void CppWriter::printCallingConv(CallingConv::ID cc){
 268   // Print the calling convention.
 269   switch (cc) {
 270   case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 271   case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 272   case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 273   case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 274   default:                 Out << cc; break;
 275   }
 276 }
 277
 278 void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 279   switch (LT) {
 280   case GlobalValue::InternalLinkage:
 281     Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 282   case GlobalValue::PrivateLinkage:
 283     Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 284   case GlobalValue::LinkerPrivateLinkage:
 285     Out << "GlobalValue::LinkerPrivateLinkage"; break;
 286   case GlobalValue::LinkerPrivateWeakLinkage:
 287     Out << "GlobalValue::LinkerPrivateWeakLinkage"; break;
 288   case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
 289     Out << "GlobalValue::AvailableExternallyLinkage "; break;
 290   case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 291     Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 292   case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 293     Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 294   case GlobalValue::LinkOnceODRAutoHideLinkage:
 295     Out << "GlobalValue::LinkOnceODRAutoHideLinkage"; break;
 296   case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 297     Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 298   case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 299     Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 300   case GlobalValue::AppendingLinkage:
 301     Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 302   case GlobalValue::ExternalLinkage:
 303     Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 304   case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 305     Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 306   case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 307     Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 308   case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 309     Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 310   case GlobalValue::CommonLinkage:
 311     Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 312   }
 313 }
 314
 315 void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 316   switch (VisType) {
 317   case GlobalValue::DefaultVisibility:
 318     Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 319     break;
 320   case GlobalValue::HiddenVisibility:
 321     Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 322     break;
 323   case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 324     Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 325     break;
 326   }
 327 }
 328
 329 void CppWriter::printThreadLocalMode(GlobalVariable::ThreadLocalMode TLM) {
 330   switch (TLM) {
 331     case GlobalVariable::NotThreadLocal:
 332       Out << "GlobalVariable::NotThreadLocal";
 333       break;
 334     case GlobalVariable::GeneralDynamicTLSModel:
 335       Out << "GlobalVariable::GeneralDynamicTLSModel";
 336       break;
 337     case GlobalVariable::LocalDynamicTLSModel:
 338       Out << "GlobalVariable::LocalDynamicTLSModel";
 339       break;
 340     case GlobalVariable::InitialExecTLSModel:
 341       Out << "GlobalVariable::InitialExecTLSModel";
 342       break;
 343     case GlobalVariable::LocalExecTLSModel:
 344       Out << "GlobalVariable::LocalExecTLSModel";
 345       break;
 346   }
 347 }
 348
 349 // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 350 // it if it is not printable or if it is an escape char.
 351 void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 352   for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 353     unsigned char C = Str[i];
 354     if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 355       Out << C;
 356     } else {
 357       Out << "\\x"
 358           << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 359           << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 360     }
 361   }
 362 }
 363
 364 std::string CppWriter::getCppName(Type* Ty) {
 365   // First, handle the primitive types .. easy
 366   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy()) {
 367     switch (Ty->getTypeID()) {
 368     case Type::VoidTyID:   return "Type::getVoidTy(mod->getContext())";
 369     case Type::IntegerTyID: {
 370       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 371       return "IntegerType::get(mod->getContext(), " + utostr(BitWidth) + ")";
 372     }
 373     case Type::X86_FP80TyID: return "Type::getX86_FP80Ty(mod->getContext())";
 374     case Type::FloatTyID:    return "Type::getFloatTy(mod->getContext())";
 375     case Type::DoubleTyID:   return "Type::getDoubleTy(mod->getContext())";
 376     case Type::LabelTyID:    return "Type::getLabelTy(mod->getContext())";
 377     case Type::X86_MMXTyID:  return "Type::getX86_MMXTy(mod->getContext())";
 378     default:
 379       error("Invalid primitive type");
 380       break;
 381     }
 382     // shouldn't be returned, but make it sensible
 383     return "Type::getVoidTy(mod->getContext())";
 384   }
 385
 386   // Now, see if we've seen the type before and return that
 387   TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 388   if (I != TypeNames.end())
 389     return I->second;
 390
 391   // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 392   const char* prefix = 0;
 393   switch (Ty->getTypeID()) {
 394   case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 395   case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 396   case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 397   case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 398   case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 399   default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 400   }
 401
 402   // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 403   std::string name;
 404   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 405     if (STy->hasName())
 406       name = STy->getName();
 407
 408   if (name.empty())
 409     name = utostr(uniqueNum++);
 410
 411   name = std::string(prefix) + name;
 412   sanitize(name);
 413
 414   // Save the name
 415   return TypeNames[Ty] = name;
 416 }
 417
 418 void CppWriter::printCppName(Type* Ty) {
 419   printEscapedString(getCppName(Ty));
 420 }
 421
 422 std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 423   std::string name;
 424   ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 425   if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 426     return  I->second;
 427
 428   if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 429     name = std::string("gvar_") +
 430       getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 431   } else if (isa<Function>(val)) {
 432     name = std::string("func_");
 433   } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 434     name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 435   } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 436     if (is_inline) {
 437       unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 438                                       Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 439       name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 440       NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 441       if (NI != UsedNames.end())
 442         name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 443       UsedNames.insert(name);
 444       return ValueNames[val] = name;
 445     } else {
 446       name = getTypePrefix(val->getType());
 447     }
 448   } else {
 449     name = getTypePrefix(val->getType());
 450   }
 451   if (val->hasName())
 452     name += val->getName();
 453   else
 454     name += utostr(uniqueNum++);
 455   sanitize(name);
 456   NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 457   if (NI != UsedNames.end())
 458     name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 459   UsedNames.insert(name);
 460   return ValueNames[val] = name;
 461 }
 462
 463 void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 464   printEscapedString(getCppName(val));
 465 }
 466
 467 void CppWriter::printAttributes(const AttributeSet &PAL,
 468                                 const std::string &name) {
 469   Out << "AttributeSet " << name << "_PAL;";
 470   nl(Out);
 471   if (!PAL.isEmpty()) {
 472     Out << '{'; in(); nl(Out);
 473     Out << "SmallVector<AttributeSet, 4> Attrs;"; nl(Out);
 474     Out << "AttributeSet PAS;"; in(); nl(Out);
 475     for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 476       unsigned index = PAL.getSlotIndex(i);
 477       AttrBuilder attrs(PAL.getSlotAttributes(i), index);
 478       Out << "{"; in(); nl(Out);
 479       Out << "AttrBuilder B;"; nl(Out);
 480
 481 #define HANDLE_ATTR(X)                                                  \
 482       if (attrs.contains(Attribute::X)) {                               \
 483         Out << "B.addAttribute(Attribute::" #X ");"; nl(Out);           \
 484         attrs.removeAttribute(Attribute::X);                            \
 485       }
 486
 487       HANDLE_ATTR(SExt);
 488       HANDLE_ATTR(ZExt);
 489       HANDLE_ATTR(NoReturn);
 490       HANDLE_ATTR(InReg);
 491       HANDLE_ATTR(StructRet);
 492       HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 493       HANDLE_ATTR(NoAlias);
 494       HANDLE_ATTR(ByVal);
 495       HANDLE_ATTR(Nest);
 496       HANDLE_ATTR(ReadNone);
 497       HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 498       HANDLE_ATTR(NoInline);
 499       HANDLE_ATTR(AlwaysInline);
 500       HANDLE_ATTR(OptimizeNone);
 501       HANDLE_ATTR(OptimizeForSize);
 502       HANDLE_ATTR(StackProtect);
 503       HANDLE_ATTR(StackProtectReq);
 504       HANDLE_ATTR(StackProtectStrong);
 505       HANDLE_ATTR(NoCapture);
 506       HANDLE_ATTR(NoRedZone);
 507       HANDLE_ATTR(NoImplicitFloat);
 508       HANDLE_ATTR(Naked);
 509       HANDLE_ATTR(InlineHint);
 510       HANDLE_ATTR(ReturnsTwice);
 511       HANDLE_ATTR(UWTable);
 512       HANDLE_ATTR(NonLazyBind);
 513       HANDLE_ATTR(MinSize);
 514 #undef HANDLE_ATTR
 515
 516       if (attrs.contains(Attribute::StackAlignment)) {
 517         Out << "B.addStackAlignmentAttr(" << attrs.getStackAlignment()<<')';
 518         nl(Out);
 519         attrs.removeAttribute(Attribute::StackAlignment);
 520       }
 521
 522       Out << "PAS = AttributeSet::get(mod->getContext(), ";
 523       if (index == ~0U)
 524         Out << "~0U,";
 525       else
 526         Out << index << "U,";
 527       Out << " B);"; out(); nl(Out);
 528       Out << "}"; out(); nl(Out);
 529       nl(Out);
 530       Out << "Attrs.push_back(PAS);"; nl(Out);
 531     }
 532     Out << name << "_PAL = AttributeSet::get(mod->getContext(), Attrs);";
 533     nl(Out);
 534     out(); nl(Out);
 535     Out << '}'; nl(Out);
 536   }
 537 }
 538
 539 void CppWriter::printType(Type* Ty) {
 540   // We don't print definitions for primitive types
 541   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy())
 542     return;
 543
 544   // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 545   if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 546     return;
 547
 548   // Everything below needs the name for the type so get it now.
 549   std::string typeName(getCppName(Ty));
 550
 551   // Print the type definition
 552   switch (Ty->getTypeID()) {
 553   case Type::FunctionTyID:  {
 554     FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 555     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_args;";
 556     nl(Out);
 557     FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 558     FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 559     for (; PI != PE; ++PI) {
 560       Type* argTy = static_cast<Type*>(*PI);
 561       printType(argTy);
 562       std::string argName(getCppName(argTy));
 563       Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 564       Out << ");";
 565       nl(Out);
 566     }
 567     printType(FT->getReturnType());
 568     std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 569     Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 570     in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 571     Out << ",";
 572     nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 573     nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 574     out();
 575     nl(Out);
 576     break;
 577   }
 578   case Type::StructTyID: {
 579     StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 580     if (!ST->isLiteral()) {
 581       Out << "StructType *" << typeName << " = mod->getTypeByName(\"";
 582       printEscapedString(ST->getName());
 583       Out << "\");";
 584       nl(Out);
 585       Out << "if (!" << typeName << ") {";
 586       nl(Out);
 587       Out << typeName << " = ";
 588       Out << "StructType::create(mod->getContext(), \"";
 589       printEscapedString(ST->getName());
 590       Out << "\");";
 591       nl(Out);
 592       Out << "}";
 593       nl(Out);
 594       // Indicate that this type is now defined.
 595       DefinedTypes.insert(Ty);
 596     }
 597
 598     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_fields;";
 599     nl(Out);
 600     StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 601     StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 602     for (; EI != EE; ++EI) {
 603       Type* fieldTy = static_cast<Type*>(*EI);
 604       printType(fieldTy);
 605       std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 606       Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 607       Out << ");";
 608       nl(Out);
 609     }
 610
 611     if (ST->isLiteral()) {
 612       Out << "StructType *" << typeName << " = ";
 613       Out << "StructType::get(" << "mod->getContext(), ";
 614     } else {
 615       Out << "if (" << typeName << "->isOpaque()) {";
 616       nl(Out);
 617       Out << typeName << "->setBody(";
 618     }
 619
 620     Out << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 621         << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 622     nl(Out);
 623     if (!ST->isLiteral()) {
 624       Out << "}";
 625       nl(Out);
 626     }
 627     break;
 628   }
 629   case Type::ArrayTyID: {
 630     ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 631     Type* ET = AT->getElementType();
 632     printType(ET);
 633     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 634       std::string elemName(getCppName(ET));
 635       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 636           << elemName
 637           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 638       nl(Out);
 639     }
 640     break;
 641   }
 642   case Type::PointerTyID: {
 643     PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 644     Type* ET = PT->getElementType();
 645     printType(ET);
 646     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 647       std::string elemName(getCppName(ET));
 648       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 649           << elemName
 650           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 651       nl(Out);
 652     }
 653     break;
 654   }
 655   case Type::VectorTyID: {
 656     VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 657     Type* ET = PT->getElementType();
 658     printType(ET);
 659     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 660       std::string elemName(getCppName(ET));
 661       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 662           << elemName
 663           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 664       nl(Out);
 665     }
 666     break;
 667   }
 668   default:
 669     error("Invalid TypeID");
 670   }
 671
 672   // Indicate that this type is now defined.
 673   DefinedTypes.insert(Ty);
 674
 675   // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 676   nl(Out);
 677 }
 678
 679 void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 680   // Add all of the global variables to the value table.
 681   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 682          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 683     if (I->hasInitializer())
 684       printType(I->getInitializer()->getType());
 685     printType(I->getType());
 686   }
 687
 688   // Add all the functions to the table
 689   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 690        FI != FE; ++FI) {
 691     printType(FI->getReturnType());
 692     printType(FI->getFunctionType());
 693     // Add all the function arguments
 694     for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 695            AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 696       printType(AI->getType());
 697     }
 698
 699     // Add all of the basic blocks and instructions
 700     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 701            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 702       printType(BB->getType());
 703       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 704            ++I) {
 705         printType(I->getType());
 706         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 707           printType(I->getOperand(i)->getType());
 708       }
 709     }
 710   }
 711 }
 712
 713
 714 // printConstant - Print out a constant pool entry...
 715 void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 716   // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 717   // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 718   // can just return.
 719   if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 720     return;
 721
 722   std::string constName(getCppName(CV));
 723   std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 724
 725   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 726     std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 727     Out << "ConstantInt* " << constName
 728         << " = ConstantInt::get(mod->getContext(), APInt("
 729         << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth()
 730         << ", StringRef(\"" <<  constValue << "\"), 10));";
 731   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 732     Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 733         << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 734   } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 735     Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 736         << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 737   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 738     Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 739     printCFP(CFP);
 740     Out << ";";
 741   } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 742     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 743     nl(Out);
 744     unsigned N = CA->getNumOperands();
 745     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 746       printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 747       Out << constName << "_elems.push_back("
 748           << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 749       nl(Out);
 750     }
 751     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 752         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 753   } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 754     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 755     nl(Out);
 756     unsigned N = CS->getNumOperands();
 757     for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 758       printConstant(CS->getOperand(i));
 759       Out << constName << "_fields.push_back("
 760           << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 761       nl(Out);
 762     }
 763     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 764         << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 765   } else if (const ConstantVector *CVec = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 766     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 767     nl(Out);
 768     unsigned N = CVec->getNumOperands();
 769     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 770       printConstant(CVec->getOperand(i));
 771       Out << constName << "_elems.push_back("
 772           << getCppName(CVec->getOperand(i)) << ");";
 773       nl(Out);
 774     }
 775     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 776         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 777   } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 778     Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 779         << typeName << ");";
 780   } else if (const ConstantDataSequential *CDS =
 781                dyn_cast<ConstantDataSequential>(CV)) {
 782     if (CDS->isString()) {
 783       Out << "Constant *" << constName <<
 784       " = ConstantDataArray::getString(mod->getContext(), \"";
 785       StringRef Str = CDS->getAsString();
 786       bool nullTerminate = false;
 787       if (Str.back() == 0) {
 788         Str = Str.drop_back();
 789         nullTerminate = true;
 790       }
 791       printEscapedString(Str);
 792       // Determine if we want null termination or not.
 793       if (nullTerminate)
 794         Out << "\", true);";
 795       else
 796         Out << "\", false);";// No null terminator
 797     } else {
 798       // TODO: Could generate more efficient code generating CDS calls instead.
 799       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 800       nl(Out);
 801       for (unsigned i = 0; i != CDS->getNumElements(); ++i) {
 802         Constant *Elt = CDS->getElementAsConstant(i);
 803         printConstant(Elt);
 804         Out << constName << "_elems.push_back(" << getCppName(Elt) << ");";
 805         nl(Out);
 806       }
 807       Out << "Constant* " << constName;
 808
 809       if (isa<ArrayType>(CDS->getType()))
 810         Out << " = ConstantArray::get(";
 811       else
 812         Out << " = ConstantVector::get(";
 813       Out << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 814     }
 815   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 816     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 817       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 818       nl(Out);
 819       printConstant(CE->getOperand(0));
 820       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 821         printConstant(CE->getOperand(i));
 822         Out << constName << "_indices.push_back("
 823             << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 824         nl(Out);
 825       }
 826       Out << "Constant* " << constName
 827           << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 828           << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 829           << constName << "_indices);";
 830     } else if (CE->isCast()) {
 831       printConstant(CE->getOperand(0));
 832       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 833       switch (CE->getOpcode()) {
 834       default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 835       case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 836       case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 837       case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 838       case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 839       case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 840       case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 841       case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 842       case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 843       case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 844       case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 845       case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 846       case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 847       }
 848       Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 849           << getCppName(CE->getType()) << ");";
 850     } else {
 851       unsigned N = CE->getNumOperands();
 852       for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 853         printConstant(CE->getOperand(i));
 854       }
 855       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 856       switch (CE->getOpcode()) {
 857       case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 858       case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 859       case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 860       case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 861       case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 862       case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 863       case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 864       case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 865       case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 866       case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 867       case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 868       case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 869       case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 870       case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 871       case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 872       case Instruction::ICmp:
 873         Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 874         switch (CE->getPredicate()) {
 875         case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 876         case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 877         case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 878         case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 879         case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 880         case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 881         case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 882         case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 883         case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 884         case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 885         default: error("Invalid ICmp Predicate");
 886         }
 887         break;
 888       case Instruction::FCmp:
 889         Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 890         switch (CE->getPredicate()) {
 891         case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 892         case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 893         case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 894         case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 895         case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 896         case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 897         case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 898         case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 899         case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 900         case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 901         case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 902         case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 903         case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 904         case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 905         case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 906         case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 907         default: error("Invalid FCmp Predicate");
 908         }
 909         break;
 910       case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 911       case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 912       case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 913       case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 914       case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 915       case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 916       case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 917       default:
 918         error("Invalid constant expression");
 919         break;
 920       }
 921       Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 922       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 923         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 924       Out << ");";
 925     }
 926   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV)) {
 927     Out << "Constant* " << constName << " = ";
 928     Out << "BlockAddress::get(" << getOpName(BA->getBasicBlock()) << ");";
 929   } else {
 930     error("Bad Constant");
 931     Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 932   }
 933   nl(Out);
 934 }
 935
 936 void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 937   // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 938   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 939          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 940     if (I->hasInitializer())
 941       printConstant(I->getInitializer());
 942
 943   // Traverse the LLVM functions looking for constants
 944   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 945        FI != FE; ++FI) {
 946     // Add all of the basic blocks and instructions
 947     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 948            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 949       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 950            ++I) {
 951         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 952           if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 953             printConstant(C);
 954           }
 955         }
 956       }
 957     }
 958   }
 959 }
 960
 961 void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 962   nl(Out) << "// Type Definitions";
 963   nl(Out);
 964   printType(GV->getType());
 965   if (GV->hasInitializer()) {
 966     const Constant *Init = GV->getInitializer();
 967     printType(Init->getType());
 968     if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 969       nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 970       printFunctionHead(F);
 971     } else if (const GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 972       nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 973       printVariableHead(gv);
 974
 975       nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 976       printVariableBody(gv);
 977     } else  {
 978       nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 979       printConstant(Init);
 980     }
 981   }
 982 }
 983
 984 void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 985   nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 986   if (is_inline) {
 987     Out << " = mod->getGlobalVariable(mod->getContext(), ";
 988     printEscapedString(GV->getName());
 989     Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 990     nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 991     in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 992   }
 993   Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod, ";
 994   nl(Out) << "/*Type=*/";
 995   printCppName(GV->getType()->getElementType());
 996   Out << ",";
 997   nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
 998   Out << ",";
 999   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1000   printLinkageType(GV->getLinkage());
1001   Out << ",";
1002   nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1003   if (GV->hasInitializer()) {
1004     Out << "// has initializer, specified below";
1005   }
1006   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1007   printEscapedString(GV->getName());
1008   Out << "\");";
1009   nl(Out);
1010
1011   if (GV->hasSection()) {
1012     printCppName(GV);
1013     Out << "->setSection(\"";
1014     printEscapedString(GV->getSection());
1015     Out << "\");";
1016     nl(Out);
1017   }
1018   if (GV->getAlignment()) {
1019     printCppName(GV);
1020     Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1021     nl(Out);
1022   }
1023   if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1024     printCppName(GV);
1025     Out << "->setVisibility(";
1026     printVisibilityType(GV->getVisibility());
1027     Out << ");";
1028     nl(Out);
1029   }
1030   if (GV->isThreadLocal()) {
1031     printCppName(GV);
1032     Out << "->setThreadLocalMode(";
1033     printThreadLocalMode(GV->getThreadLocalMode());
1034     Out << ");";
1035     nl(Out);
1036   }
1037   if (is_inline) {
1038     out(); Out << "}"; nl(Out);
1039   }
1040 }
1041
1042 void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1043   if (GV->hasInitializer()) {
1044     printCppName(GV);
1045     Out << "->setInitializer(";
1046     Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1047     nl(Out);
1048   }
1049 }
1050
1051 std::string CppWriter::getOpName(const Value* V) {
1052   if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1053     return getCppName(V);
1054
1055   // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1056   // name we already set up for it
1057   ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1058   if (I != ForwardRefs.end())
1059     return I->second;
1060
1061   // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1062   std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1063
1064   // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1065   // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1066   // Argument instances later.
1067   Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1068       << getCppName(V->getType()) << ");";
1069   nl(Out);
1070   ForwardRefs[V] = result;
1071   return result;
1072 }
1073
1074 static StringRef ConvertAtomicOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
1075   switch (Ordering) {
1076     case NotAtomic: return "NotAtomic";
1077     case Unordered: return "Unordered";
1078     case Monotonic: return "Monotonic";
1079     case Acquire: return "Acquire";
1080     case Release: return "Release";
1081     case AcquireRelease: return "AcquireRelease";
1082     case SequentiallyConsistent: return "SequentiallyConsistent";
1083   }
1084   llvm_unreachable("Unknown ordering");
1085 }
1086
1087 static StringRef ConvertAtomicSynchScope(SynchronizationScope SynchScope) {
1088   switch (SynchScope) {
1089     case SingleThread: return "SingleThread";
1090     case CrossThread: return "CrossThread";
1091   }
1092   llvm_unreachable("Unknown synch scope");
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         << getOpName(SI->getCondition()) << ", "
1138         << getOpName(SI->getDefaultDest()) << ", "
1139         << SI->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1140     nl(Out);
1141     for (SwitchInst::ConstCaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
1142          i != e; ++i) {
1143       const IntegersSubset CaseVal = i.getCaseValueEx();
1144       const BasicBlock *BB = i.getCaseSuccessor();
1145       Out << iName << "->addCase("
1146           << getOpName(CaseVal) << ", "
1147           << getOpName(BB) << ");";
1148       nl(Out);
1149     }
1150     break;
1151   }
1152   case Instruction::IndirectBr: {
1153     const IndirectBrInst *IBI = cast<IndirectBrInst>(I);
1154     Out << "IndirectBrInst *" << iName << " = IndirectBrInst::Create("
1155         << opNames[0] << ", " << IBI->getNumDestinations() << ");";
1156     nl(Out);
1157     for (unsigned i = 1; i != IBI->getNumOperands(); ++i) {
1158       Out << iName << "->addDestination(" << opNames[i] << ");";
1159       nl(Out);
1160     }
1161     break;
1162   }
1163   case Instruction::Resume: {
1164     Out << "ResumeInst::Create(mod->getContext(), " << opNames[0]
1165         << ", " << bbname << ");";
1166     break;
1167   }
1168   case Instruction::Invoke: {
1169     const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1170     Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1171     nl(Out);
1172     for (unsigned i = 0; i < inv->getNumArgOperands(); ++i) {
1173       Out << iName << "_params.push_back("
1174           << getOpName(inv->getArgOperand(i)) << ");";
1175       nl(Out);
1176     }
1177     // FIXME: This shouldn't use magic numbers -3, -2, and -1.
1178     Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1179         << getOpName(inv->getCalledFunction()) << ", "
1180         << getOpName(inv->getNormalDest()) << ", "
1181         << getOpName(inv->getUnwindDest()) << ", "
1182         << iName << "_params, \"";
1183     printEscapedString(inv->getName());
1184     Out << "\", " << bbname << ");";
1185     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1186     printCallingConv(inv->getCallingConv());
1187     Out << ");";
1188     printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1189     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1190     nl(Out);
1191     break;
1192   }
1193   case Instruction::Unreachable: {
1194     Out << "new UnreachableInst("
1195         << "mod->getContext(), "
1196         << bbname << ");";
1197     break;
1198   }
1199   case Instruction::Add:
1200   case Instruction::FAdd:
1201   case Instruction::Sub:
1202   case Instruction::FSub:
1203   case Instruction::Mul:
1204   case Instruction::FMul:
1205   case Instruction::UDiv:
1206   case Instruction::SDiv:
1207   case Instruction::FDiv:
1208   case Instruction::URem:
1209   case Instruction::SRem:
1210   case Instruction::FRem:
1211   case Instruction::And:
1212   case Instruction::Or:
1213   case Instruction::Xor:
1214   case Instruction::Shl:
1215   case Instruction::LShr:
1216   case Instruction::AShr:{
1217     Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1218     switch (I->getOpcode()) {
1219     case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1220     case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1221     case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1222     case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1223     case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1224     case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1225     case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1226     case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1227     case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1228     case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1229     case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1230     case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1231     case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1232     case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1233     case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1234     case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1235     case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1236     case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1237     default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1238     }
1239     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1240     printEscapedString(I->getName());
1241     Out << "\", " << bbname << ");";
1242     break;
1243   }
1244   case Instruction::FCmp: {
1245     Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(*" << bbname << ", ";
1246     switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1247     case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1248     case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1249     case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1250     case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1251     case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1252     case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1253     case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1254     case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1255     case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1256     case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1257     case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1258     case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1259     case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1260     case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1261     case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1262     case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1263     default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1264     }
1265     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1266     printEscapedString(I->getName());
1267     Out << "\");";
1268     break;
1269   }
1270   case Instruction::ICmp: {
1271     Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(*" << bbname << ", ";
1272     switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1273     case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1274     case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1275     case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1276     case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1277     case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1278     case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1279     case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1280     case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1281     case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1282     case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1283     default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1284     }
1285     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1286     printEscapedString(I->getName());
1287     Out << "\");";
1288     break;
1289   }
1290   case Instruction::Alloca: {
1291     const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1292     Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1293         << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1294     if (allocaI->isArrayAllocation())
1295       Out << opNames[0] << ", ";
1296     Out << "\"";
1297     printEscapedString(allocaI->getName());
1298     Out << "\", " << bbname << ");";
1299     if (allocaI->getAlignment())
1300       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1301           << allocaI->getAlignment() << ");";
1302     break;
1303   }
1304   case Instruction::Load: {
1305     const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1306     Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1307         << opNames[0] << ", \"";
1308     printEscapedString(load->getName());
1309     Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1310         << ", " << bbname << ");";
1311     if (load->getAlignment())
1312       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1313               << load->getAlignment() << ");";
1314     if (load->isAtomic()) {
1315       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(load->getOrdering());
1316       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(load->getSynchScope());
1317       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1318               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1319     }
1320     break;
1321   }
1322   case Instruction::Store: {
1323     const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1324     Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1325         << opNames[0] << ", "
1326         << opNames[1] << ", "
1327         << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1328         << ", " << bbname << ");";
1329     if (store->getAlignment())
1330       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1331               << store->getAlignment() << ");";
1332     if (store->isAtomic()) {
1333       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(store->getOrdering());
1334       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(store->getSynchScope());
1335       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1336               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1337     }
1338     break;
1339   }
1340   case Instruction::GetElementPtr: {
1341     const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1342     if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1343       Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1344           << opNames[0];
1345       if (gep->getNumOperands() == 2)
1346         Out << ", " << opNames[1];
1347     } else {
1348       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1349       nl(Out);
1350       for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1351         Out << iName << "_indices.push_back("
1352             << opNames[i] << ");";
1353         nl(Out);
1354       }
1355       Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1356           << opNames[0] << ", " << iName << "_indices";
1357     }
1358     Out << ", \"";
1359     printEscapedString(gep->getName());
1360     Out << "\", " << bbname << ");";
1361     break;
1362   }
1363   case Instruction::PHI: {
1364     const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1365
1366     Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1367         << getCppName(phi->getType()) << ", "
1368         << phi->getNumIncomingValues() << ", \"";
1369     printEscapedString(phi->getName());
1370     Out << "\", " << bbname << ");";
1371     nl(Out);
1372     for (unsigned i = 0; i < phi->getNumIncomingValues(); ++i) {
1373       Out << iName << "->addIncoming("
1374           << opNames[PHINode::getOperandNumForIncomingValue(i)] << ", "
1375           << getOpName(phi->getIncomingBlock(i)) << ");";
1376       nl(Out);
1377     }
1378     break;
1379   }
1380   case Instruction::Trunc:
1381   case Instruction::ZExt:
1382   case Instruction::SExt:
1383   case Instruction::FPTrunc:
1384   case Instruction::FPExt:
1385   case Instruction::FPToUI:
1386   case Instruction::FPToSI:
1387   case Instruction::UIToFP:
1388   case Instruction::SIToFP:
1389   case Instruction::PtrToInt:
1390   case Instruction::IntToPtr:
1391   case Instruction::BitCast: {
1392     const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1393     Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1394     switch (I->getOpcode()) {
1395     case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1396     case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1397     case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1398     case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1399     case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1400     case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1401     case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1402     case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1403     case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1404     case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1405     case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1406     case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1407     default: llvm_unreachable("Unreachable");
1408     }
1409     Out << "(" << opNames[0] << ", "
1410         << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1411     printEscapedString(cst->getName());
1412     Out << "\", " << bbname << ");";
1413     break;
1414   }
1415   case Instruction::Call: {
1416     const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1417     if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1418       Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1419           << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1420           << ila->getAsmString() << "\", \""
1421           << ila->getConstraintString() << "\","
1422           << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1423       nl(Out);
1424     }
1425     if (call->getNumArgOperands() > 1) {
1426       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1427       nl(Out);
1428       for (unsigned i = 0; i < call->getNumArgOperands(); ++i) {
1429         Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1430         nl(Out);
1431       }
1432       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1433           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", "
1434           << iName << "_params, \"";
1435     } else if (call->getNumArgOperands() == 1) {
1436       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1437           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", " << opNames[0] << ", \"";
1438     } else {
1439       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1440           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", \"";
1441     }
1442     printEscapedString(call->getName());
1443     Out << "\", " << bbname << ");";
1444     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1445     printCallingConv(call->getCallingConv());
1446     Out << ");";
1447     nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1448         << (call->isTailCall() ? "true" : "false");
1449     Out << ");";
1450     nl(Out);
1451     printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1452     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1453     nl(Out);
1454     break;
1455   }
1456   case Instruction::Select: {
1457     const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1458     Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1459     Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1460     printEscapedString(sel->getName());
1461     Out << "\", " << bbname << ");";
1462     break;
1463   }
1464   case Instruction::UserOp1:
1465     /// FALL THROUGH
1466   case Instruction::UserOp2: {
1467     /// FIXME: What should be done here?
1468     break;
1469   }
1470   case Instruction::VAArg: {
1471     const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1472     Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1473         << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1474     printEscapedString(va->getName());
1475     Out << "\", " << bbname << ");";
1476     break;
1477   }
1478   case Instruction::ExtractElement: {
1479     const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1480     Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1481         << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1482         << ", " << opNames[1] << ", \"";
1483     printEscapedString(eei->getName());
1484     Out << "\", " << bbname << ");";
1485     break;
1486   }
1487   case Instruction::InsertElement: {
1488     const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1489     Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1490         << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1491         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1492     printEscapedString(iei->getName());
1493     Out << "\", " << bbname << ");";
1494     break;
1495   }
1496   case Instruction::ShuffleVector: {
1497     const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1498     Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1499         << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1500         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1501     printEscapedString(svi->getName());
1502     Out << "\", " << bbname << ");";
1503     break;
1504   }
1505   case Instruction::ExtractValue: {
1506     const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1507     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1508     nl(Out);
1509     for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1510       Out << iName << "_indices.push_back("
1511           << evi->idx_begin()[i] << ");";
1512       nl(Out);
1513     }
1514     Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1515         << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1516         << ", "
1517         << iName << "_indices, \"";
1518     printEscapedString(evi->getName());
1519     Out << "\", " << bbname << ");";
1520     break;
1521   }
1522   case Instruction::InsertValue: {
1523     const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1524     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1525     nl(Out);
1526     for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1527       Out << iName << "_indices.push_back("
1528           << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1529       nl(Out);
1530     }
1531     Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1532         << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1533         << ", " << opNames[1] << ", "
1534         << iName << "_indices, \"";
1535     printEscapedString(ivi->getName());
1536     Out << "\", " << bbname << ");";
1537     break;
1538   }
1539   case Instruction::Fence: {
1540     const FenceInst *fi = cast<FenceInst>(I);
1541     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(fi->getOrdering());
1542     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(fi->getSynchScope());
1543     Out << "FenceInst* " << iName
1544         << " = new FenceInst(mod->getContext(), "
1545         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1546         << ");";
1547     break;
1548   }
1549   case Instruction::AtomicCmpXchg: {
1550     const AtomicCmpXchgInst *cxi = cast<AtomicCmpXchgInst>(I);
1551     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(cxi->getOrdering());
1552     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(cxi->getSynchScope());
1553     Out << "AtomicCmpXchgInst* " << iName
1554         << " = new AtomicCmpXchgInst("
1555         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", "
1556         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1557         << ");";
1558     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1559     printEscapedString(cxi->getName());
1560     Out << "\");";
1561     break;
1562   }
1563   case Instruction::AtomicRMW: {
1564     const AtomicRMWInst *rmwi = cast<AtomicRMWInst>(I);
1565     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(rmwi->getOrdering());
1566     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(rmwi->getSynchScope());
1567     StringRef Operation;
1568     switch (rmwi->getOperation()) {
1569       case AtomicRMWInst::Xchg: Operation = "AtomicRMWInst::Xchg"; break;
1570       case AtomicRMWInst::Add:  Operation = "AtomicRMWInst::Add"; break;
1571       case AtomicRMWInst::Sub:  Operation = "AtomicRMWInst::Sub"; break;
1572       case AtomicRMWInst::And:  Operation = "AtomicRMWInst::And"; break;
1573       case AtomicRMWInst::Nand: Operation = "AtomicRMWInst::Nand"; break;
1574       case AtomicRMWInst::Or:   Operation = "AtomicRMWInst::Or"; break;
1575       case AtomicRMWInst::Xor:  Operation = "AtomicRMWInst::Xor"; break;
1576       case AtomicRMWInst::Max:  Operation = "AtomicRMWInst::Max"; break;
1577       case AtomicRMWInst::Min:  Operation = "AtomicRMWInst::Min"; break;
1578       case AtomicRMWInst::UMax: Operation = "AtomicRMWInst::UMax"; break;
1579       case AtomicRMWInst::UMin: Operation = "AtomicRMWInst::UMin"; break;
1580       case AtomicRMWInst::BAD_BINOP: llvm_unreachable("Bad atomic operation");
1581     }
1582     Out << "AtomicRMWInst* " << iName
1583         << " = new AtomicRMWInst("
1584         << Operation << ", "
1585         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", "
1586         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1587         << ");";
1588     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1589     printEscapedString(rmwi->getName());
1590     Out << "\");";
1591     break;
1592   }
1593   }
1594   DefinedValues.insert(I);
1595   nl(Out);
1596   delete [] opNames;
1597 }
1598
1599 // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1600 void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1601   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1602   if (!is_inline) {
1603     // Print the function's return type
1604     printType(F->getReturnType());
1605
1606     // Print the function's function type
1607     printType(F->getFunctionType());
1608
1609     // Print the types of each of the function's arguments
1610     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1611          AI != AE; ++AI) {
1612       printType(AI->getType());
1613     }
1614   }
1615
1616   // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1617   // make a note of any global values or constants that are referenced
1618   SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1619   SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1620   for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1621        BB != BE; ++BB){
1622     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1623          I != E; ++I) {
1624       // Print the type of the instruction itself
1625       printType(I->getType());
1626
1627       // Print the type of each of the instruction's operands
1628       for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1629         Value* operand = I->getOperand(i);
1630         printType(operand->getType());
1631
1632         // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1633         if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1634           gvs.insert(GV);
1635           if (GenerationType != GenFunction)
1636             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1637               if (GVar->hasInitializer())
1638                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1639         } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand)) {
1640           consts.insert(C);
1641           for (unsigned j = 0; j < C->getNumOperands(); ++j) {
1642             // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1643             Value* operand = C->getOperand(j);
1644             printType(operand->getType());
1645             if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1646               gvs.insert(GV);
1647               if (GenerationType != GenFunction)
1648                 if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1649                   if (GVar->hasInitializer())
1650                     consts.insert(GVar->getInitializer());
1651             }
1652           }
1653         }
1654       }
1655     }
1656   }
1657
1658   // Print the function declarations for any functions encountered
1659   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1660   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1661        I != E; ++I) {
1662     if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1663       if (!is_inline || Fun != F)
1664         printFunctionHead(Fun);
1665     }
1666   }
1667
1668   // Print the global variable declarations for any variables encountered
1669   nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1670   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1671        I != E; ++I) {
1672     if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1673       printVariableHead(F);
1674   }
1675
1676   // Print the constants found
1677   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1678   for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1679          E = consts.end(); I != E; ++I) {
1680     printConstant(*I);
1681   }
1682
1683   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1684   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1685   // initializers.
1686   if (GenerationType != GenFunction) {
1687     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1688     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1689          I != E; ++I) {
1690       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1691         printVariableBody(GV);
1692     }
1693   }
1694 }
1695
1696 void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1697   nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1698   Out << " = mod->getFunction(\"";
1699   printEscapedString(F->getName());
1700   Out << "\");";
1701   nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1702   nl(Out) << getCppName(F);
1703
1704   Out<< " = Function::Create(";
1705   nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1706   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1707   printLinkageType(F->getLinkage());
1708   Out << ",";
1709   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1710   printEscapedString(F->getName());
1711   Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1712   nl(Out,-1);
1713   printCppName(F);
1714   Out << "->setCallingConv(";
1715   printCallingConv(F->getCallingConv());
1716   Out << ");";
1717   nl(Out);
1718   if (F->hasSection()) {
1719     printCppName(F);
1720     Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1721     nl(Out);
1722   }
1723   if (F->getAlignment()) {
1724     printCppName(F);
1725     Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1726     nl(Out);
1727   }
1728   if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1729     printCppName(F);
1730     Out << "->setVisibility(";
1731     printVisibilityType(F->getVisibility());
1732     Out << ");";
1733     nl(Out);
1734   }
1735   if (F->hasGC()) {
1736     printCppName(F);
1737     Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1738     nl(Out);
1739   }
1740   Out << "}";
1741   nl(Out);
1742   printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1743   printCppName(F);
1744   Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1745   nl(Out);
1746 }
1747
1748 void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1749   if (F->isDeclaration())
1750     return; // external functions have no bodies.
1751
1752   // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1753   // cross-function forward refs
1754   ForwardRefs.clear();
1755   DefinedValues.clear();
1756
1757   // Create all the argument values
1758   if (!is_inline) {
1759     if (!F->arg_empty()) {
1760       Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1761           << "->arg_begin();";
1762       nl(Out);
1763     }
1764     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1765          AI != AE; ++AI) {
1766       Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1767       nl(Out);
1768       if (AI->hasName()) {
1769         Out << getCppName(AI) << "->setName(\"";
1770         printEscapedString(AI->getName());
1771         Out << "\");";
1772         nl(Out);
1773       }
1774     }
1775   }
1776
1777   // Create all the basic blocks
1778   nl(Out);
1779   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1780        BI != BE; ++BI) {
1781     std::string bbname(getCppName(BI));
1782     Out << "BasicBlock* " << bbname <<
1783            " = BasicBlock::Create(mod->getContext(), \"";
1784     if (BI->hasName())
1785       printEscapedString(BI->getName());
1786     Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1787     nl(Out);
1788   }
1789
1790   // Output all of its basic blocks... for the function
1791   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1792        BI != BE; ++BI) {
1793     std::string bbname(getCppName(BI));
1794     nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1795     nl(Out);
1796
1797     // Output all of the instructions in the basic block...
1798     for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1799          I != E; ++I) {
1800       printInstruction(I,bbname);
1801     }
1802   }
1803
1804   // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1805   // are generated.
1806   if (!ForwardRefs.empty()) {
1807     nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1808     nl(Out);
1809   }
1810
1811   while (!ForwardRefs.empty()) {
1812     ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1813     Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1814         << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1815     nl(Out);
1816     ForwardRefs.erase(I);
1817   }
1818 }
1819
1820 void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1821                             const std::string& func) {
1822   const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1823   if (!F) {
1824     error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1825     return;
1826   }
1827   if (F->isDeclaration()) {
1828     error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1829     return;
1830   }
1831   nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1832           << getCppName(F);
1833   unsigned arg_count = 1;
1834   for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1835        AI != AE; ++AI) {
1836     Out << ", Value* arg_" << arg_count++;
1837   }
1838   Out << ") {";
1839   nl(Out);
1840   is_inline = true;
1841   printFunctionUses(F);
1842   printFunctionBody(F);
1843   is_inline = false;
1844   Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1845   nl(Out) << "}";
1846   nl(Out);
1847 }
1848
1849 void CppWriter::printModuleBody() {
1850   // Print out all the type definitions
1851   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1852   printTypes(TheModule);
1853
1854   // Functions can call each other and global variables can reference them so
1855   // define all the functions first before emitting their function bodies.
1856   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1857   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1858        I != E; ++I)
1859     printFunctionHead(I);
1860
1861   // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1862   // after the constants are printed so just print a header for each global
1863   nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1864   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1865          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1866     printVariableHead(I);
1867   }
1868
1869   // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1870   // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1871   // so we can proceed to generate the constants.
1872   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1873   printConstants(TheModule);
1874
1875   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1876   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1877   // initializers.
1878   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1879   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1880          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1881     printVariableBody(I);
1882   }
1883
1884   // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1885   nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1886   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1887        I != E; ++I) {
1888     if (!I->isDeclaration()) {
1889       nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1890               << ")";
1891       nl(Out) << "{";
1892       nl(Out,1);
1893       printFunctionBody(I);
1894       nl(Out,-1) << "}";
1895       nl(Out);
1896     }
1897   }
1898 }
1899
1900 void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1901                              const std::string& mName) {
1902   Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1903   Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1904
1905   Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1906   Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1907   Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1908   Out << "#include <llvm/IR/BasicBlock.h>\n";
1909   Out << "#include <llvm/IR/CallingConv.h>\n";
1910   Out << "#include <llvm/IR/Constants.h>\n";
1911   Out << "#include <llvm/IR/DerivedTypes.h>\n";
1912   Out << "#include <llvm/IR/Function.h>\n";
1913   Out << "#include <llvm/IR/GlobalVariable.h>\n";
1914   Out << "#include <llvm/IR/InlineAsm.h>\n";
1915   Out << "#include <llvm/IR/Instructions.h>\n";
1916   Out << "#include <llvm/IR/LLVMContext.h>\n";
1917   Out << "#include <llvm/IR/Module.h>\n";
1918   Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1919   Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1920   Out << "#include <algorithm>\n";
1921   Out << "using namespace llvm;\n\n";
1922   Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1923   Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1924   Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1925   Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1926   Out << "  PassManager PM;\n";
1927   Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1928   Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1929   Out << "  return 0;\n";
1930   Out << "}\n\n";
1931   printModule(fname,mName);
1932 }
1933
1934 void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1935                             const std::string& mName) {
1936   nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1937   nl(Out,1) << "// Module Construction";
1938   nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1939   printEscapedString(mName);
1940   Out << "\", getGlobalContext());";
1941   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1942     nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1943   }
1944   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1945     nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1946             << "\");";
1947   }
1948
1949   if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1950     nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1951     printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1952     Out << "\");";
1953   }
1954   nl(Out);
1955
1956   printModuleBody();
1957   nl(Out) << "return mod;";
1958   nl(Out,-1) << "}";
1959   nl(Out);
1960 }
1961
1962 void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1963                               const std::string& mName) {
1964   Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1965   Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"";
1966   printEscapedString(mName);
1967   Out << "\");\n";
1968   printModuleBody();
1969   Out << "\nreturn mod;\n";
1970   Out << "\n}\n";
1971 }
1972
1973 void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1974                               const std::string& funcName) {
1975   const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1976   if (!F) {
1977     error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1978     return;
1979   }
1980   Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1981   printFunctionUses(F);
1982   printFunctionHead(F);
1983   printFunctionBody(F);
1984   Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1985   Out << "}\n";
1986 }
1987
1988 void CppWriter::printFunctions() {
1989   const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1990   Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1991   Module::const_iterator IE = funcs.end();
1992
1993   for (; I != IE; ++I) {
1994     const Function &func = *I;
1995     if (!func.isDeclaration()) {
1996       std::string name("define_");
1997       name += func.getName();
1998       printFunction(name, func.getName());
1999     }
2000   }
2001 }
2002
2003 void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
2004                               const std::string& varName) {
2005   const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
2006
2007   if (!GV) {
2008     error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
2009     return;
2010   }
2011   Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2012   printVariableUses(GV);
2013   printVariableHead(GV);
2014   printVariableBody(GV);
2015   Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
2016   Out << "}\n";
2017 }
2018
2019 void CppWriter::printType(const std::string &fname,
2020                           const std::string &typeName) {
2021   Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
2022   if (!Ty) {
2023     error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
2024     return;
2025   }
2026   Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2027   printType(Ty);
2028   Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
2029   Out << "}\n";
2030 }
2031
2032 bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
2033   TheModule = &M;
2034
2035   // Emit a header
2036   Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
2037
2038   // Get the name of the function we're supposed to generate
2039   std::string fname = FuncName.getValue();
2040
2041   // Get the name of the thing we are to generate
2042   std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
2043   if (GenerationType == GenModule ||
2044       GenerationType == GenContents ||
2045       GenerationType == GenProgram ||
2046       GenerationType == GenFunctions) {
2047     if (tgtname == "!bad!") {
2048       if (M.getModuleIdentifier() == "-")
2049         tgtname = "<stdin>";
2050       else
2051         tgtname = M.getModuleIdentifier();
2052     }
2053   } else if (tgtname == "!bad!")
2054     error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
2055
2056   switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
2057    case GenProgram:
2058     if (fname.empty())
2059       fname = "makeLLVMModule";
2060     printProgram(fname,tgtname);
2061     break;
2062    case GenModule:
2063     if (fname.empty())
2064       fname = "makeLLVMModule";
2065     printModule(fname,tgtname);
2066     break;
2067    case GenContents:
2068     if (fname.empty())
2069       fname = "makeLLVMModuleContents";
2070     printContents(fname,tgtname);
2071     break;
2072    case GenFunction:
2073     if (fname.empty())
2074       fname = "makeLLVMFunction";
2075     printFunction(fname,tgtname);
2076     break;
2077    case GenFunctions:
2078     printFunctions();
2079     break;
2080    case GenInline:
2081     if (fname.empty())
2082       fname = "makeLLVMInline";
2083     printInline(fname,tgtname);
2084     break;
2085    case GenVariable:
2086     if (fname.empty())
2087       fname = "makeLLVMVariable";
2088     printVariable(fname,tgtname);
2089     break;
2090    case GenType:
2091     if (fname.empty())
2092       fname = "makeLLVMType";
2093     printType(fname,tgtname);
2094     break;
2095   }
2096
2097   return false;
2098 }
2099
2100 char CppWriter::ID = 0;
2101
2102 //===----------------------------------------------------------------------===//
2103 //                       External Interface declaration
2104 //===----------------------------------------------------------------------===//
2105
2106 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
2107                                            formatted_raw_ostream &o,
2108                                            CodeGenFileType FileType,
2109                                            bool DisableVerify,
2110                                            AnalysisID StartAfter,
2111                                            AnalysisID StopAfter) {
2112   if (FileType != TargetMachine::CGFT_AssemblyFile) return true;
2113   PM.add(new CppWriter(o));
2114   return false;
2115 }