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 <cctype>
  37 #include <cstdio>
  38 #include <map>
  39 #include <set>
  40 using namespace llvm;
  41
  42 static cl::opt<std::string>
  43 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  44          cl::value_desc("function name"));
  45
  46 enum WhatToGenerate {
  47   GenProgram,
  48   GenModule,
  49   GenContents,
  50   GenFunction,
  51   GenFunctions,
  52   GenInline,
  53   GenVariable,
  54   GenType
  55 };
  56
  57 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  58   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  59   cl::init(GenProgram),
  60   cl::values(
  61     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  62     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  63     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  64     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  65     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  66     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  67     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  68     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  69     clEnumValEnd
  70   )
  71 );
  72
  73 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  74   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  75   cl::init("!bad!"));
  76
  77 extern "C" void LLVMInitializeCppBackendTarget() {
  78   // Register the target.
  79   RegisterTargetMachine<CPPTargetMachine> X(TheCppBackendTarget);
  80 }
  81
  82 namespace {
  83   typedef std::vector<Type*> TypeList;
  84   typedef std::map<Type*,std::string> TypeMap;
  85   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  86   typedef std::set<std::string> NameSet;
  87   typedef std::set<Type*> TypeSet;
  88   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  89   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  90
  91   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  92   /// module to a C++ translation unit.
  93   class CppWriter : public ModulePass {
  94     formatted_raw_ostream &Out;
  95     const Module *TheModule;
  96     uint64_t uniqueNum;
  97     TypeMap TypeNames;
  98     ValueMap ValueNames;
  99     NameSet UsedNames;
 100     TypeSet DefinedTypes;
 101     ValueSet DefinedValues;
 102     ForwardRefMap ForwardRefs;
 103     bool is_inline;
 104     unsigned indent_level;
 105
 106   public:
 107     static char ID;
 108     explicit CppWriter(formatted_raw_ostream &o) :
 109       ModulePass(ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false), indent_level(0){}
 110
 111     const char *getPassName() const override { return "C++ backend"; }
 112
 113     bool runOnModule(Module &M) override;
 114
 115     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 116     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 117     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 118     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 119     void printFunctions();
 120     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 121     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 122     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 123
 124     void error(const std::string& msg);
 125
 126
 127     formatted_raw_ostream& nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta = 0);
 128     inline void in() { indent_level++; }
 129     inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 130
 131   private:
 132     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 133     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 134     void printDLLStorageClassType(GlobalValue::DLLStorageClassTypes DSCType);
 135     void printThreadLocalMode(GlobalVariable::ThreadLocalMode TLM);
 136     void printCallingConv(CallingConv::ID cc);
 137     void printEscapedString(const std::string& str);
 138     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 139
 140     std::string getCppName(Type* val);
 141     inline void printCppName(Type* val);
 142
 143     std::string getCppName(const Value* val);
 144     inline void printCppName(const Value* val);
 145
 146     void printAttributes(const AttributeSet &PAL, const std::string &name);
 147     void printType(Type* Ty);
 148     void printTypes(const Module* M);
 149
 150     void printConstant(const Constant *CPV);
 151     void printConstants(const Module* M);
 152
 153     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 154     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 155     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 156
 157     void printFunctionUses(const Function *F);
 158     void printFunctionHead(const Function *F);
 159     void printFunctionBody(const Function *F);
 160     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 161     std::string getOpName(const Value*);
 162
 163     void printModuleBody();
 164   };
 165 } // end anonymous namespace.
 166
 167 formatted_raw_ostream &CppWriter::nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta) {
 168   Out << '\n';
 169   if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 170     indent_level += delta;
 171   Out.indent(indent_level);
 172   return Out;
 173 }
 174
 175 static inline void sanitize(std::string &str) {
 176   for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 177     if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 178       str[i] = '_';
 179 }
 180
 181 static std::string getTypePrefix(Type *Ty) {
 182   switch (Ty->getTypeID()) {
 183   case Type::VoidTyID:     return "void_";
 184   case Type::IntegerTyID:
 185     return "int" + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) + "_";
 186   case Type::FloatTyID:    return "float_";
 187   case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 188   case Type::LabelTyID:    return "label_";
 189   case Type::FunctionTyID: return "func_";
 190   case Type::StructTyID:   return "struct_";
 191   case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 192   case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 193   case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 194   default:                 return "other_";
 195   }
 196 }
 197
 198 void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 199   report_fatal_error(msg);
 200 }
 201
 202 static inline std::string ftostr(const APFloat& V) {
 203   std::string Buf;
 204   if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble) {
 205     raw_string_ostream(Buf) << V.convertToDouble();
 206     return Buf;
 207   } else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle) {
 208     raw_string_ostream(Buf) << (double)V.convertToFloat();
 209     return Buf;
 210   }
 211   return "<unknown format in ftostr>"; // error
 212 }
 213
 214 // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 215 // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 216 // result so that we don't lose precision.
 217 void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 218   bool ignored;
 219   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 220   if (CFP->getType() == Type::getFloatTy(CFP->getContext()))
 221     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 222   Out << "ConstantFP::get(mod->getContext(), ";
 223   Out << "APFloat(";
 224 #if HAVE_PRINTF_A
 225   char Buffer[100];
 226   sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 227   if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 228        !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 229        !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 230       APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 231     if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 232       Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 233     else
 234       Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 235     Out << ")";
 236   } else {
 237 #endif
 238     std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 239
 240     while (StrVal[0] == ' ')
 241       StrVal.erase(StrVal.begin());
 242
 243     // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 244     // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 245     if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 246          ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 247           (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 248         (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 249       if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 250         Out <<  StrVal;
 251       else
 252         Out << StrVal << "f";
 253     } else if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 254       Out << "BitsToDouble(0x"
 255           << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 256           << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 257     else
 258       Out << "BitsToFloat(0x"
 259           << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 260                                       bitcastToAPInt().getZExtValue())
 261           << "U) /* " << StrVal << " */";
 262     Out << ")";
 263 #if HAVE_PRINTF_A
 264   }
 265 #endif
 266   Out << ")";
 267 }
 268
 269 void CppWriter::printCallingConv(CallingConv::ID cc){
 270   // Print the calling convention.
 271   switch (cc) {
 272   case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 273   case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 274   case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 275   case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 276   default:                 Out << cc; break;
 277   }
 278 }
 279
 280 void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 281   switch (LT) {
 282   case GlobalValue::InternalLinkage:
 283     Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 284   case GlobalValue::PrivateLinkage:
 285     Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 286   case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
 287     Out << "GlobalValue::AvailableExternallyLinkage "; break;
 288   case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 289     Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 290   case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 291     Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 292   case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 293     Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 294   case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 295     Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 296   case GlobalValue::AppendingLinkage:
 297     Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 298   case GlobalValue::ExternalLinkage:
 299     Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 300   case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 301     Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 302   case GlobalValue::CommonLinkage:
 303     Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 304   }
 305 }
 306
 307 void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 308   switch (VisType) {
 309   case GlobalValue::DefaultVisibility:
 310     Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 311     break;
 312   case GlobalValue::HiddenVisibility:
 313     Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 314     break;
 315   case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 316     Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 317     break;
 318   }
 319 }
 320
 321 void CppWriter::printDLLStorageClassType(
 322                                     GlobalValue::DLLStorageClassTypes DSCType) {
 323   switch (DSCType) {
 324   case GlobalValue::DefaultStorageClass:
 325     Out << "GlobalValue::DefaultStorageClass";
 326     break;
 327   case GlobalValue::DLLImportStorageClass:
 328     Out << "GlobalValue::DLLImportStorageClass";
 329     break;
 330   case GlobalValue::DLLExportStorageClass:
 331     Out << "GlobalValue::DLLExportStorageClass";
 332     break;
 333   }
 334 }
 335
 336 void CppWriter::printThreadLocalMode(GlobalVariable::ThreadLocalMode TLM) {
 337   switch (TLM) {
 338     case GlobalVariable::NotThreadLocal:
 339       Out << "GlobalVariable::NotThreadLocal";
 340       break;
 341     case GlobalVariable::GeneralDynamicTLSModel:
 342       Out << "GlobalVariable::GeneralDynamicTLSModel";
 343       break;
 344     case GlobalVariable::LocalDynamicTLSModel:
 345       Out << "GlobalVariable::LocalDynamicTLSModel";
 346       break;
 347     case GlobalVariable::InitialExecTLSModel:
 348       Out << "GlobalVariable::InitialExecTLSModel";
 349       break;
 350     case GlobalVariable::LocalExecTLSModel:
 351       Out << "GlobalVariable::LocalExecTLSModel";
 352       break;
 353   }
 354 }
 355
 356 // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 357 // it if it is not printable or if it is an escape char.
 358 void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 359   for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 360     unsigned char C = Str[i];
 361     if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 362       Out << C;
 363     } else {
 364       Out << "\\x"
 365           << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 366           << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 367     }
 368   }
 369 }
 370
 371 std::string CppWriter::getCppName(Type* Ty) {
 372   switch (Ty->getTypeID()) {
 373   default:
 374     break;
 375   case Type::VoidTyID:
 376     return "Type::getVoidTy(mod->getContext())";
 377   case Type::IntegerTyID: {
 378     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 379     return "IntegerType::get(mod->getContext(), " + utostr(BitWidth) + ")";
 380   }
 381   case Type::X86_FP80TyID:
 382     return "Type::getX86_FP80Ty(mod->getContext())";
 383   case Type::FloatTyID:
 384     return "Type::getFloatTy(mod->getContext())";
 385   case Type::DoubleTyID:
 386     return "Type::getDoubleTy(mod->getContext())";
 387   case Type::LabelTyID:
 388     return "Type::getLabelTy(mod->getContext())";
 389   case Type::X86_MMXTyID:
 390     return "Type::getX86_MMXTy(mod->getContext())";
 391   }
 392
 393   // Now, see if we've seen the type before and return that
 394   TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 395   if (I != TypeNames.end())
 396     return I->second;
 397
 398   // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 399   const char* prefix = nullptr;
 400   switch (Ty->getTypeID()) {
 401   case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 402   case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 403   case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 404   case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 405   case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 406   default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 407   }
 408
 409   // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 410   std::string name;
 411   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 412     if (STy->hasName())
 413       name = STy->getName();
 414
 415   if (name.empty())
 416     name = utostr(uniqueNum++);
 417
 418   name = std::string(prefix) + name;
 419   sanitize(name);
 420
 421   // Save the name
 422   return TypeNames[Ty] = name;
 423 }
 424
 425 void CppWriter::printCppName(Type* Ty) {
 426   printEscapedString(getCppName(Ty));
 427 }
 428
 429 std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 430   std::string name;
 431   ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 432   if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 433     return  I->second;
 434
 435   if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 436     name = std::string("gvar_") +
 437       getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 438   } else if (isa<Function>(val)) {
 439     name = std::string("func_");
 440   } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 441     name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 442   } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 443     if (is_inline) {
 444       unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 445                                       Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 446       name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 447       NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 448       if (NI != UsedNames.end())
 449         name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 450       UsedNames.insert(name);
 451       return ValueNames[val] = name;
 452     } else {
 453       name = getTypePrefix(val->getType());
 454     }
 455   } else {
 456     name = getTypePrefix(val->getType());
 457   }
 458   if (val->hasName())
 459     name += val->getName();
 460   else
 461     name += utostr(uniqueNum++);
 462   sanitize(name);
 463   NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 464   if (NI != UsedNames.end())
 465     name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 466   UsedNames.insert(name);
 467   return ValueNames[val] = name;
 468 }
 469
 470 void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 471   printEscapedString(getCppName(val));
 472 }
 473
 474 void CppWriter::printAttributes(const AttributeSet &PAL,
 475                                 const std::string &name) {
 476   Out << "AttributeSet " << name << "_PAL;";
 477   nl(Out);
 478   if (!PAL.isEmpty()) {
 479     Out << '{'; in(); nl(Out);
 480     Out << "SmallVector<AttributeSet, 4> Attrs;"; nl(Out);
 481     Out << "AttributeSet PAS;"; in(); nl(Out);
 482     for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 483       unsigned index = PAL.getSlotIndex(i);
 484       AttrBuilder attrs(PAL.getSlotAttributes(i), index);
 485       Out << "{"; in(); nl(Out);
 486       Out << "AttrBuilder B;"; nl(Out);
 487
 488 #define HANDLE_ATTR(X)                                                  \
 489       if (attrs.contains(Attribute::X)) {                               \
 490         Out << "B.addAttribute(Attribute::" #X ");"; nl(Out);           \
 491         attrs.removeAttribute(Attribute::X);                            \
 492       }
 493
 494       HANDLE_ATTR(SExt);
 495       HANDLE_ATTR(ZExt);
 496       HANDLE_ATTR(NoReturn);
 497       HANDLE_ATTR(InReg);
 498       HANDLE_ATTR(StructRet);
 499       HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 500       HANDLE_ATTR(NoAlias);
 501       HANDLE_ATTR(ByVal);
 502       HANDLE_ATTR(InAlloca);
 503       HANDLE_ATTR(Nest);
 504       HANDLE_ATTR(ReadNone);
 505       HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 506       HANDLE_ATTR(NoInline);
 507       HANDLE_ATTR(AlwaysInline);
 508       HANDLE_ATTR(OptimizeNone);
 509       HANDLE_ATTR(OptimizeForSize);
 510       HANDLE_ATTR(StackProtect);
 511       HANDLE_ATTR(StackProtectReq);
 512       HANDLE_ATTR(StackProtectStrong);
 513       HANDLE_ATTR(NoCapture);
 514       HANDLE_ATTR(NoRedZone);
 515       HANDLE_ATTR(NoImplicitFloat);
 516       HANDLE_ATTR(Naked);
 517       HANDLE_ATTR(InlineHint);
 518       HANDLE_ATTR(ReturnsTwice);
 519       HANDLE_ATTR(UWTable);
 520       HANDLE_ATTR(NonLazyBind);
 521       HANDLE_ATTR(MinSize);
 522 #undef HANDLE_ATTR
 523
 524       if (attrs.contains(Attribute::StackAlignment)) {
 525         Out << "B.addStackAlignmentAttr(" << attrs.getStackAlignment()<<')';
 526         nl(Out);
 527         attrs.removeAttribute(Attribute::StackAlignment);
 528       }
 529
 530       Out << "PAS = AttributeSet::get(mod->getContext(), ";
 531       if (index == ~0U)
 532         Out << "~0U,";
 533       else
 534         Out << index << "U,";
 535       Out << " B);"; out(); nl(Out);
 536       Out << "}"; out(); nl(Out);
 537       nl(Out);
 538       Out << "Attrs.push_back(PAS);"; nl(Out);
 539     }
 540     Out << name << "_PAL = AttributeSet::get(mod->getContext(), Attrs);";
 541     nl(Out);
 542     out(); nl(Out);
 543     Out << '}'; nl(Out);
 544   }
 545 }
 546
 547 void CppWriter::printType(Type* Ty) {
 548   // We don't print definitions for primitive types
 549   if (Ty->isFloatingPointTy() || Ty->isX86_MMXTy() || Ty->isIntegerTy() ||
 550       Ty->isLabelTy() || Ty->isMetadataTy() || Ty->isVoidTy())
 551     return;
 552
 553   // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 554   if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 555     return;
 556
 557   // Everything below needs the name for the type so get it now.
 558   std::string typeName(getCppName(Ty));
 559
 560   // Print the type definition
 561   switch (Ty->getTypeID()) {
 562   case Type::FunctionTyID:  {
 563     FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 564     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_args;";
 565     nl(Out);
 566     FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 567     FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 568     for (; PI != PE; ++PI) {
 569       Type* argTy = static_cast<Type*>(*PI);
 570       printType(argTy);
 571       std::string argName(getCppName(argTy));
 572       Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 573       Out << ");";
 574       nl(Out);
 575     }
 576     printType(FT->getReturnType());
 577     std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 578     Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 579     in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 580     Out << ",";
 581     nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 582     nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 583     out();
 584     nl(Out);
 585     break;
 586   }
 587   case Type::StructTyID: {
 588     StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 589     if (!ST->isLiteral()) {
 590       Out << "StructType *" << typeName << " = mod->getTypeByName(\"";
 591       printEscapedString(ST->getName());
 592       Out << "\");";
 593       nl(Out);
 594       Out << "if (!" << typeName << ") {";
 595       nl(Out);
 596       Out << typeName << " = ";
 597       Out << "StructType::create(mod->getContext(), \"";
 598       printEscapedString(ST->getName());
 599       Out << "\");";
 600       nl(Out);
 601       Out << "}";
 602       nl(Out);
 603       // Indicate that this type is now defined.
 604       DefinedTypes.insert(Ty);
 605     }
 606
 607     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_fields;";
 608     nl(Out);
 609     StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 610     StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 611     for (; EI != EE; ++EI) {
 612       Type* fieldTy = static_cast<Type*>(*EI);
 613       printType(fieldTy);
 614       std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 615       Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 616       Out << ");";
 617       nl(Out);
 618     }
 619
 620     if (ST->isLiteral()) {
 621       Out << "StructType *" << typeName << " = ";
 622       Out << "StructType::get(" << "mod->getContext(), ";
 623     } else {
 624       Out << "if (" << typeName << "->isOpaque()) {";
 625       nl(Out);
 626       Out << typeName << "->setBody(";
 627     }
 628
 629     Out << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 630         << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 631     nl(Out);
 632     if (!ST->isLiteral()) {
 633       Out << "}";
 634       nl(Out);
 635     }
 636     break;
 637   }
 638   case Type::ArrayTyID: {
 639     ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 640     Type* ET = AT->getElementType();
 641     printType(ET);
 642     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 643       std::string elemName(getCppName(ET));
 644       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 645           << elemName
 646           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 647       nl(Out);
 648     }
 649     break;
 650   }
 651   case Type::PointerTyID: {
 652     PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 653     Type* ET = PT->getElementType();
 654     printType(ET);
 655     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 656       std::string elemName(getCppName(ET));
 657       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 658           << elemName
 659           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 660       nl(Out);
 661     }
 662     break;
 663   }
 664   case Type::VectorTyID: {
 665     VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 666     Type* ET = PT->getElementType();
 667     printType(ET);
 668     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 669       std::string elemName(getCppName(ET));
 670       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 671           << elemName
 672           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 673       nl(Out);
 674     }
 675     break;
 676   }
 677   default:
 678     error("Invalid TypeID");
 679   }
 680
 681   // Indicate that this type is now defined.
 682   DefinedTypes.insert(Ty);
 683
 684   // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 685   nl(Out);
 686 }
 687
 688 void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 689   // Add all of the global variables to the value table.
 690   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 691          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 692     if (I->hasInitializer())
 693       printType(I->getInitializer()->getType());
 694     printType(I->getType());
 695   }
 696
 697   // Add all the functions to the table
 698   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 699        FI != FE; ++FI) {
 700     printType(FI->getReturnType());
 701     printType(FI->getFunctionType());
 702     // Add all the function arguments
 703     for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 704            AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 705       printType(AI->getType());
 706     }
 707
 708     // Add all of the basic blocks and instructions
 709     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 710            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 711       printType(BB->getType());
 712       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 713            ++I) {
 714         printType(I->getType());
 715         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 716           printType(I->getOperand(i)->getType());
 717       }
 718     }
 719   }
 720 }
 721
 722
 723 // printConstant - Print out a constant pool entry...
 724 void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 725   // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 726   // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 727   // can just return.
 728   if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 729     return;
 730
 731   std::string constName(getCppName(CV));
 732   std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 733
 734   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 735     std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 736     Out << "ConstantInt* " << constName
 737         << " = ConstantInt::get(mod->getContext(), APInt("
 738         << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth()
 739         << ", StringRef(\"" <<  constValue << "\"), 10));";
 740   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 741     Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 742         << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 743   } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 744     Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 745         << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 746   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 747     Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 748     printCFP(CFP);
 749     Out << ";";
 750   } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 751     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 752     nl(Out);
 753     unsigned N = CA->getNumOperands();
 754     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 755       printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 756       Out << constName << "_elems.push_back("
 757           << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 758       nl(Out);
 759     }
 760     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 761         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 762   } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 763     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 764     nl(Out);
 765     unsigned N = CS->getNumOperands();
 766     for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 767       printConstant(CS->getOperand(i));
 768       Out << constName << "_fields.push_back("
 769           << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 770       nl(Out);
 771     }
 772     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 773         << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 774   } else if (const ConstantVector *CVec = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 775     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 776     nl(Out);
 777     unsigned N = CVec->getNumOperands();
 778     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 779       printConstant(CVec->getOperand(i));
 780       Out << constName << "_elems.push_back("
 781           << getCppName(CVec->getOperand(i)) << ");";
 782       nl(Out);
 783     }
 784     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 785         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 786   } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 787     Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 788         << typeName << ");";
 789   } else if (const ConstantDataSequential *CDS =
 790                dyn_cast<ConstantDataSequential>(CV)) {
 791     if (CDS->isString()) {
 792       Out << "Constant *" << constName <<
 793       " = ConstantDataArray::getString(mod->getContext(), \"";
 794       StringRef Str = CDS->getAsString();
 795       bool nullTerminate = false;
 796       if (Str.back() == 0) {
 797         Str = Str.drop_back();
 798         nullTerminate = true;
 799       }
 800       printEscapedString(Str);
 801       // Determine if we want null termination or not.
 802       if (nullTerminate)
 803         Out << "\", true);";
 804       else
 805         Out << "\", false);";// No null terminator
 806     } else {
 807       // TODO: Could generate more efficient code generating CDS calls instead.
 808       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 809       nl(Out);
 810       for (unsigned i = 0; i != CDS->getNumElements(); ++i) {
 811         Constant *Elt = CDS->getElementAsConstant(i);
 812         printConstant(Elt);
 813         Out << constName << "_elems.push_back(" << getCppName(Elt) << ");";
 814         nl(Out);
 815       }
 816       Out << "Constant* " << constName;
 817
 818       if (isa<ArrayType>(CDS->getType()))
 819         Out << " = ConstantArray::get(";
 820       else
 821         Out << " = ConstantVector::get(";
 822       Out << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 823     }
 824   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 825     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 826       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 827       nl(Out);
 828       printConstant(CE->getOperand(0));
 829       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 830         printConstant(CE->getOperand(i));
 831         Out << constName << "_indices.push_back("
 832             << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 833         nl(Out);
 834       }
 835       Out << "Constant* " << constName
 836           << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 837           << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 838           << constName << "_indices);";
 839     } else if (CE->isCast()) {
 840       printConstant(CE->getOperand(0));
 841       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 842       switch (CE->getOpcode()) {
 843       default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 844       case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 845       case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 846       case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 847       case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 848       case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 849       case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 850       case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 851       case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 852       case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 853       case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 854       case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 855       case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 856       }
 857       Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 858           << getCppName(CE->getType()) << ");";
 859     } else {
 860       unsigned N = CE->getNumOperands();
 861       for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 862         printConstant(CE->getOperand(i));
 863       }
 864       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 865       switch (CE->getOpcode()) {
 866       case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 867       case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 868       case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 869       case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 870       case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 871       case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 872       case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 873       case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 874       case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 875       case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 876       case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 877       case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 878       case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 879       case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 880       case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 881       case Instruction::ICmp:
 882         Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 883         switch (CE->getPredicate()) {
 884         case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 885         case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 886         case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 887         case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 888         case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 889         case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 890         case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 891         case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 892         case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 893         case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 894         default: error("Invalid ICmp Predicate");
 895         }
 896         break;
 897       case Instruction::FCmp:
 898         Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 899         switch (CE->getPredicate()) {
 900         case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 901         case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 902         case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 903         case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 904         case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 905         case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 906         case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 907         case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 908         case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 909         case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 910         case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 911         case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 912         case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 913         case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 914         case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 915         case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 916         default: error("Invalid FCmp Predicate");
 917         }
 918         break;
 919       case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 920       case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 921       case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 922       case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 923       case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 924       case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 925       case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 926       default:
 927         error("Invalid constant expression");
 928         break;
 929       }
 930       Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 931       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 932         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 933       Out << ");";
 934     }
 935   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV)) {
 936     Out << "Constant* " << constName << " = ";
 937     Out << "BlockAddress::get(" << getOpName(BA->getBasicBlock()) << ");";
 938   } else {
 939     error("Bad Constant");
 940     Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 941   }
 942   nl(Out);
 943 }
 944
 945 void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 946   // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 947   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 948          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 949     if (I->hasInitializer())
 950       printConstant(I->getInitializer());
 951
 952   // Traverse the LLVM functions looking for constants
 953   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 954        FI != FE; ++FI) {
 955     // Add all of the basic blocks and instructions
 956     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 957            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 958       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 959            ++I) {
 960         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 961           if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 962             printConstant(C);
 963           }
 964         }
 965       }
 966     }
 967   }
 968 }
 969
 970 void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 971   nl(Out) << "// Type Definitions";
 972   nl(Out);
 973   printType(GV->getType());
 974   if (GV->hasInitializer()) {
 975     const Constant *Init = GV->getInitializer();
 976     printType(Init->getType());
 977     if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 978       nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 979       printFunctionHead(F);
 980     } else if (const GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 981       nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 982       printVariableHead(gv);
 983
 984       nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 985       printVariableBody(gv);
 986     } else  {
 987       nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 988       printConstant(Init);
 989     }
 990   }
 991 }
 992
 993 void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 994   nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 995   if (is_inline) {
 996     Out << " = mod->getGlobalVariable(mod->getContext(), ";
 997     printEscapedString(GV->getName());
 998     Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 999     nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
1000     in(); nl(Out) << getCppName(GV);
1001   }
1002   Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod, ";
1003   nl(Out) << "/*Type=*/";
1004   printCppName(GV->getType()->getElementType());
1005   Out << ",";
1006   nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
1007   Out << ",";
1008   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1009   printLinkageType(GV->getLinkage());
1010   Out << ",";
1011   nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1012   if (GV->hasInitializer()) {
1013     Out << "// has initializer, specified below";
1014   }
1015   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1016   printEscapedString(GV->getName());
1017   Out << "\");";
1018   nl(Out);
1019
1020   if (GV->hasSection()) {
1021     printCppName(GV);
1022     Out << "->setSection(\"";
1023     printEscapedString(GV->getSection());
1024     Out << "\");";
1025     nl(Out);
1026   }
1027   if (GV->getAlignment()) {
1028     printCppName(GV);
1029     Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1030     nl(Out);
1031   }
1032   if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1033     printCppName(GV);
1034     Out << "->setVisibility(";
1035     printVisibilityType(GV->getVisibility());
1036     Out << ");";
1037     nl(Out);
1038   }
1039   if (GV->getDLLStorageClass() != GlobalValue::DefaultStorageClass) {
1040     printCppName(GV);
1041     Out << "->setDLLStorageClass(";
1042     printDLLStorageClassType(GV->getDLLStorageClass());
1043     Out << ");";
1044     nl(Out);
1045   }
1046   if (GV->isThreadLocal()) {
1047     printCppName(GV);
1048     Out << "->setThreadLocalMode(";
1049     printThreadLocalMode(GV->getThreadLocalMode());
1050     Out << ");";
1051     nl(Out);
1052   }
1053   if (is_inline) {
1054     out(); Out << "}"; nl(Out);
1055   }
1056 }
1057
1058 void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1059   if (GV->hasInitializer()) {
1060     printCppName(GV);
1061     Out << "->setInitializer(";
1062     Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1063     nl(Out);
1064   }
1065 }
1066
1067 std::string CppWriter::getOpName(const Value* V) {
1068   if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1069     return getCppName(V);
1070
1071   // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1072   // name we already set up for it
1073   ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1074   if (I != ForwardRefs.end())
1075     return I->second;
1076
1077   // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1078   std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1079
1080   // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1081   // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1082   // Argument instances later.
1083   Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1084       << getCppName(V->getType()) << ");";
1085   nl(Out);
1086   ForwardRefs[V] = result;
1087   return result;
1088 }
1089
1090 static StringRef ConvertAtomicOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
1091   switch (Ordering) {
1092     case NotAtomic: return "NotAtomic";
1093     case Unordered: return "Unordered";
1094     case Monotonic: return "Monotonic";
1095     case Acquire: return "Acquire";
1096     case Release: return "Release";
1097     case AcquireRelease: return "AcquireRelease";
1098     case SequentiallyConsistent: return "SequentiallyConsistent";
1099   }
1100   llvm_unreachable("Unknown ordering");
1101 }
1102
1103 static StringRef ConvertAtomicSynchScope(SynchronizationScope SynchScope) {
1104   switch (SynchScope) {
1105     case SingleThread: return "SingleThread";
1106     case CrossThread: return "CrossThread";
1107   }
1108   llvm_unreachable("Unknown synch scope");
1109 }
1110
1111 // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1112 void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1113                                  const std::string& bbname) {
1114   std::string iName(getCppName(I));
1115
1116   // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1117   // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1118   const unsigned Ops(I->getNumOperands());
1119   std::string* opNames = new std::string[Ops];
1120   for (unsigned i = 0; i < Ops; i++)
1121     opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1122
1123   switch (I->getOpcode()) {
1124   default:
1125     error("Invalid instruction");
1126     break;
1127
1128   case Instruction::Ret: {
1129     const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1130     Out << "ReturnInst::Create(mod->getContext(), "
1131         << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1132     break;
1133   }
1134   case Instruction::Br: {
1135     const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1136     Out << "BranchInst::Create(" ;
1137     if (br->getNumOperands() == 3) {
1138       Out << opNames[2] << ", "
1139           << opNames[1] << ", "
1140           << opNames[0] << ", ";
1141
1142     } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1143       Out << opNames[0] << ", ";
1144     } else {
1145       error("Branch with 2 operands?");
1146     }
1147     Out << bbname << ");";
1148     break;
1149   }
1150   case Instruction::Switch: {
1151     const SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(I);
1152     Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1153         << getOpName(SI->getCondition()) << ", "
1154         << getOpName(SI->getDefaultDest()) << ", "
1155         << SI->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1156     nl(Out);
1157     for (SwitchInst::ConstCaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
1158          i != e; ++i) {
1159       const ConstantInt* CaseVal = i.getCaseValue();
1160       const BasicBlock *BB = i.getCaseSuccessor();
1161       Out << iName << "->addCase("
1162           << getOpName(CaseVal) << ", "
1163           << getOpName(BB) << ");";
1164       nl(Out);
1165     }
1166     break;
1167   }
1168   case Instruction::IndirectBr: {
1169     const IndirectBrInst *IBI = cast<IndirectBrInst>(I);
1170     Out << "IndirectBrInst *" << iName << " = IndirectBrInst::Create("
1171         << opNames[0] << ", " << IBI->getNumDestinations() << ");";
1172     nl(Out);
1173     for (unsigned i = 1; i != IBI->getNumOperands(); ++i) {
1174       Out << iName << "->addDestination(" << opNames[i] << ");";
1175       nl(Out);
1176     }
1177     break;
1178   }
1179   case Instruction::Resume: {
1180     Out << "ResumeInst::Create(" << opNames[0] << ", " << bbname << ");";
1181     break;
1182   }
1183   case Instruction::Invoke: {
1184     const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1185     Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1186     nl(Out);
1187     for (unsigned i = 0; i < inv->getNumArgOperands(); ++i) {
1188       Out << iName << "_params.push_back("
1189           << getOpName(inv->getArgOperand(i)) << ");";
1190       nl(Out);
1191     }
1192     // FIXME: This shouldn't use magic numbers -3, -2, and -1.
1193     Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1194         << getOpName(inv->getCalledValue()) << ", "
1195         << getOpName(inv->getNormalDest()) << ", "
1196         << getOpName(inv->getUnwindDest()) << ", "
1197         << iName << "_params, \"";
1198     printEscapedString(inv->getName());
1199     Out << "\", " << bbname << ");";
1200     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1201     printCallingConv(inv->getCallingConv());
1202     Out << ");";
1203     printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1204     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1205     nl(Out);
1206     break;
1207   }
1208   case Instruction::Unreachable: {
1209     Out << "new UnreachableInst("
1210         << "mod->getContext(), "
1211         << bbname << ");";
1212     break;
1213   }
1214   case Instruction::Add:
1215   case Instruction::FAdd:
1216   case Instruction::Sub:
1217   case Instruction::FSub:
1218   case Instruction::Mul:
1219   case Instruction::FMul:
1220   case Instruction::UDiv:
1221   case Instruction::SDiv:
1222   case Instruction::FDiv:
1223   case Instruction::URem:
1224   case Instruction::SRem:
1225   case Instruction::FRem:
1226   case Instruction::And:
1227   case Instruction::Or:
1228   case Instruction::Xor:
1229   case Instruction::Shl:
1230   case Instruction::LShr:
1231   case Instruction::AShr:{
1232     Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1233     switch (I->getOpcode()) {
1234     case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1235     case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1236     case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1237     case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1238     case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1239     case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1240     case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1241     case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1242     case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1243     case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1244     case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1245     case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1246     case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1247     case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1248     case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1249     case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1250     case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1251     case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1252     default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1253     }
1254     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1255     printEscapedString(I->getName());
1256     Out << "\", " << bbname << ");";
1257     break;
1258   }
1259   case Instruction::FCmp: {
1260     Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(*" << bbname << ", ";
1261     switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1262     case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1263     case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1264     case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1265     case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1266     case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1267     case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1268     case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1269     case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1270     case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1271     case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1272     case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1273     case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1274     case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1275     case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1276     case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1277     case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1278     default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1279     }
1280     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1281     printEscapedString(I->getName());
1282     Out << "\");";
1283     break;
1284   }
1285   case Instruction::ICmp: {
1286     Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(*" << bbname << ", ";
1287     switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1288     case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1289     case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1290     case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1291     case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1292     case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1293     case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1294     case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1295     case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1296     case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1297     case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1298     default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1299     }
1300     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1301     printEscapedString(I->getName());
1302     Out << "\");";
1303     break;
1304   }
1305   case Instruction::Alloca: {
1306     const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1307     Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1308         << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1309     if (allocaI->isArrayAllocation())
1310       Out << opNames[0] << ", ";
1311     Out << "\"";
1312     printEscapedString(allocaI->getName());
1313     Out << "\", " << bbname << ");";
1314     if (allocaI->getAlignment())
1315       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1316           << allocaI->getAlignment() << ");";
1317     break;
1318   }
1319   case Instruction::Load: {
1320     const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1321     Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1322         << opNames[0] << ", \"";
1323     printEscapedString(load->getName());
1324     Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1325         << ", " << bbname << ");";
1326     if (load->getAlignment())
1327       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1328               << load->getAlignment() << ");";
1329     if (load->isAtomic()) {
1330       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(load->getOrdering());
1331       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(load->getSynchScope());
1332       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1333               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1334     }
1335     break;
1336   }
1337   case Instruction::Store: {
1338     const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1339     Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1340         << opNames[0] << ", "
1341         << opNames[1] << ", "
1342         << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1343         << ", " << bbname << ");";
1344     if (store->getAlignment())
1345       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1346               << store->getAlignment() << ");";
1347     if (store->isAtomic()) {
1348       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(store->getOrdering());
1349       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(store->getSynchScope());
1350       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1351               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1352     }
1353     break;
1354   }
1355   case Instruction::GetElementPtr: {
1356     const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1357     if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1358       Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1359           << opNames[0];
1360       if (gep->getNumOperands() == 2)
1361         Out << ", " << opNames[1];
1362     } else {
1363       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1364       nl(Out);
1365       for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1366         Out << iName << "_indices.push_back("
1367             << opNames[i] << ");";
1368         nl(Out);
1369       }
1370       Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1371           << opNames[0] << ", " << iName << "_indices";
1372     }
1373     Out << ", \"";
1374     printEscapedString(gep->getName());
1375     Out << "\", " << bbname << ");";
1376     break;
1377   }
1378   case Instruction::PHI: {
1379     const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1380
1381     Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1382         << getCppName(phi->getType()) << ", "
1383         << phi->getNumIncomingValues() << ", \"";
1384     printEscapedString(phi->getName());
1385     Out << "\", " << bbname << ");";
1386     nl(Out);
1387     for (unsigned i = 0; i < phi->getNumIncomingValues(); ++i) {
1388       Out << iName << "->addIncoming("
1389           << opNames[PHINode::getOperandNumForIncomingValue(i)] << ", "
1390           << getOpName(phi->getIncomingBlock(i)) << ");";
1391       nl(Out);
1392     }
1393     break;
1394   }
1395   case Instruction::Trunc:
1396   case Instruction::ZExt:
1397   case Instruction::SExt:
1398   case Instruction::FPTrunc:
1399   case Instruction::FPExt:
1400   case Instruction::FPToUI:
1401   case Instruction::FPToSI:
1402   case Instruction::UIToFP:
1403   case Instruction::SIToFP:
1404   case Instruction::PtrToInt:
1405   case Instruction::IntToPtr:
1406   case Instruction::BitCast: {
1407     const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1408     Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1409     switch (I->getOpcode()) {
1410     case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1411     case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1412     case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1413     case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1414     case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1415     case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1416     case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1417     case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1418     case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1419     case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1420     case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1421     case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1422     default: llvm_unreachable("Unreachable");
1423     }
1424     Out << "(" << opNames[0] << ", "
1425         << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1426     printEscapedString(cst->getName());
1427     Out << "\", " << bbname << ");";
1428     break;
1429   }
1430   case Instruction::Call: {
1431     const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1432     if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1433       Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1434           << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1435           << ila->getAsmString() << "\", \""
1436           << ila->getConstraintString() << "\","
1437           << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1438       nl(Out);
1439     }
1440     if (call->getNumArgOperands() > 1) {
1441       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1442       nl(Out);
1443       for (unsigned i = 0; i < call->getNumArgOperands(); ++i) {
1444         Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1445         nl(Out);
1446       }
1447       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1448           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", "
1449           << iName << "_params, \"";
1450     } else if (call->getNumArgOperands() == 1) {
1451       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1452           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", " << opNames[0] << ", \"";
1453     } else {
1454       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1455           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", \"";
1456     }
1457     printEscapedString(call->getName());
1458     Out << "\", " << bbname << ");";
1459     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1460     printCallingConv(call->getCallingConv());
1461     Out << ");";
1462     nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1463         << (call->isTailCall() ? "true" : "false");
1464     Out << ");";
1465     nl(Out);
1466     printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1467     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1468     nl(Out);
1469     break;
1470   }
1471   case Instruction::Select: {
1472     const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1473     Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1474     Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1475     printEscapedString(sel->getName());
1476     Out << "\", " << bbname << ");";
1477     break;
1478   }
1479   case Instruction::UserOp1:
1480     /// FALL THROUGH
1481   case Instruction::UserOp2: {
1482     /// FIXME: What should be done here?
1483     break;
1484   }
1485   case Instruction::VAArg: {
1486     const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1487     Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1488         << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1489     printEscapedString(va->getName());
1490     Out << "\", " << bbname << ");";
1491     break;
1492   }
1493   case Instruction::ExtractElement: {
1494     const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1495     Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1496         << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1497         << ", " << opNames[1] << ", \"";
1498     printEscapedString(eei->getName());
1499     Out << "\", " << bbname << ");";
1500     break;
1501   }
1502   case Instruction::InsertElement: {
1503     const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1504     Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1505         << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1506         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1507     printEscapedString(iei->getName());
1508     Out << "\", " << bbname << ");";
1509     break;
1510   }
1511   case Instruction::ShuffleVector: {
1512     const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1513     Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1514         << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1515         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1516     printEscapedString(svi->getName());
1517     Out << "\", " << bbname << ");";
1518     break;
1519   }
1520   case Instruction::ExtractValue: {
1521     const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1522     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1523     nl(Out);
1524     for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1525       Out << iName << "_indices.push_back("
1526           << evi->idx_begin()[i] << ");";
1527       nl(Out);
1528     }
1529     Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1530         << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1531         << ", "
1532         << iName << "_indices, \"";
1533     printEscapedString(evi->getName());
1534     Out << "\", " << bbname << ");";
1535     break;
1536   }
1537   case Instruction::InsertValue: {
1538     const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1539     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1540     nl(Out);
1541     for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1542       Out << iName << "_indices.push_back("
1543           << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1544       nl(Out);
1545     }
1546     Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1547         << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1548         << ", " << opNames[1] << ", "
1549         << iName << "_indices, \"";
1550     printEscapedString(ivi->getName());
1551     Out << "\", " << bbname << ");";
1552     break;
1553   }
1554   case Instruction::Fence: {
1555     const FenceInst *fi = cast<FenceInst>(I);
1556     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(fi->getOrdering());
1557     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(fi->getSynchScope());
1558     Out << "FenceInst* " << iName
1559         << " = new FenceInst(mod->getContext(), "
1560         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1561         << ");";
1562     break;
1563   }
1564   case Instruction::AtomicCmpXchg: {
1565     const AtomicCmpXchgInst *cxi = cast<AtomicCmpXchgInst>(I);
1566     StringRef SuccessOrdering =
1567         ConvertAtomicOrdering(cxi->getSuccessOrdering());
1568     StringRef FailureOrdering =
1569         ConvertAtomicOrdering(cxi->getFailureOrdering());
1570     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(cxi->getSynchScope());
1571     Out << "AtomicCmpXchgInst* " << iName
1572         << " = new AtomicCmpXchgInst("
1573         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", "
1574         << SuccessOrdering << ", " << FailureOrdering << ", "
1575         << CrossThread << ", " << bbname
1576         << ");";
1577     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1578     printEscapedString(cxi->getName());
1579     Out << "\");";
1580     break;
1581   }
1582   case Instruction::AtomicRMW: {
1583     const AtomicRMWInst *rmwi = cast<AtomicRMWInst>(I);
1584     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(rmwi->getOrdering());
1585     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(rmwi->getSynchScope());
1586     StringRef Operation;
1587     switch (rmwi->getOperation()) {
1588       case AtomicRMWInst::Xchg: Operation = "AtomicRMWInst::Xchg"; break;
1589       case AtomicRMWInst::Add:  Operation = "AtomicRMWInst::Add"; break;
1590       case AtomicRMWInst::Sub:  Operation = "AtomicRMWInst::Sub"; break;
1591       case AtomicRMWInst::And:  Operation = "AtomicRMWInst::And"; break;
1592       case AtomicRMWInst::Nand: Operation = "AtomicRMWInst::Nand"; break;
1593       case AtomicRMWInst::Or:   Operation = "AtomicRMWInst::Or"; break;
1594       case AtomicRMWInst::Xor:  Operation = "AtomicRMWInst::Xor"; break;
1595       case AtomicRMWInst::Max:  Operation = "AtomicRMWInst::Max"; break;
1596       case AtomicRMWInst::Min:  Operation = "AtomicRMWInst::Min"; break;
1597       case AtomicRMWInst::UMax: Operation = "AtomicRMWInst::UMax"; break;
1598       case AtomicRMWInst::UMin: Operation = "AtomicRMWInst::UMin"; break;
1599       case AtomicRMWInst::BAD_BINOP: llvm_unreachable("Bad atomic operation");
1600     }
1601     Out << "AtomicRMWInst* " << iName
1602         << " = new AtomicRMWInst("
1603         << Operation << ", "
1604         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", "
1605         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1606         << ");";
1607     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1608     printEscapedString(rmwi->getName());
1609     Out << "\");";
1610     break;
1611   }
1612   case Instruction::LandingPad: {
1613     const LandingPadInst *lpi = cast<LandingPadInst>(I);
1614     Out << "LandingPadInst* " << iName << " = LandingPadInst::Create(";
1615     printCppName(lpi->getType());
1616     Out << ", " << opNames[0] << ", " << lpi->getNumClauses() << ", \"";
1617     printEscapedString(lpi->getName());
1618     Out << "\", " << bbname << ");";
1619     nl(Out) << iName << "->setCleanup("
1620             << (lpi->isCleanup() ? "true" : "false")
1621             << ");";
1622     for (unsigned i = 0, e = lpi->getNumClauses(); i != e; ++i)
1623       nl(Out) << iName << "->addClause(" << opNames[i+1] << ");";
1624     break;
1625   }
1626   }
1627   DefinedValues.insert(I);
1628   nl(Out);
1629   delete [] opNames;
1630 }
1631
1632 // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1633 void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1634   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1635   if (!is_inline) {
1636     // Print the function's return type
1637     printType(F->getReturnType());
1638
1639     // Print the function's function type
1640     printType(F->getFunctionType());
1641
1642     // Print the types of each of the function's arguments
1643     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1644          AI != AE; ++AI) {
1645       printType(AI->getType());
1646     }
1647   }
1648
1649   // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1650   // make a note of any global values or constants that are referenced
1651   SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1652   SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1653   for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1654        BB != BE; ++BB){
1655     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1656          I != E; ++I) {
1657       // Print the type of the instruction itself
1658       printType(I->getType());
1659
1660       // Print the type of each of the instruction's operands
1661       for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1662         Value* operand = I->getOperand(i);
1663         printType(operand->getType());
1664
1665         // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1666         if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1667           gvs.insert(GV);
1668           if (GenerationType != GenFunction)
1669             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1670               if (GVar->hasInitializer())
1671                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1672         } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand)) {
1673           consts.insert(C);
1674           for (unsigned j = 0; j < C->getNumOperands(); ++j) {
1675             // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1676             Value* operand = C->getOperand(j);
1677             printType(operand->getType());
1678             if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1679               gvs.insert(GV);
1680               if (GenerationType != GenFunction)
1681                 if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1682                   if (GVar->hasInitializer())
1683                     consts.insert(GVar->getInitializer());
1684             }
1685           }
1686         }
1687       }
1688     }
1689   }
1690
1691   // Print the function declarations for any functions encountered
1692   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1693   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1694        I != E; ++I) {
1695     if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1696       if (!is_inline || Fun != F)
1697         printFunctionHead(Fun);
1698     }
1699   }
1700
1701   // Print the global variable declarations for any variables encountered
1702   nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1703   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1704        I != E; ++I) {
1705     if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1706       printVariableHead(F);
1707   }
1708
1709   // Print the constants found
1710   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1711   for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1712          E = consts.end(); I != E; ++I) {
1713     printConstant(*I);
1714   }
1715
1716   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1717   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1718   // initializers.
1719   if (GenerationType != GenFunction) {
1720     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1721     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1722          I != E; ++I) {
1723       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1724         printVariableBody(GV);
1725     }
1726   }
1727 }
1728
1729 void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1730   nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1731   Out << " = mod->getFunction(\"";
1732   printEscapedString(F->getName());
1733   Out << "\");";
1734   nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1735   nl(Out) << getCppName(F);
1736
1737   Out<< " = Function::Create(";
1738   nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1739   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1740   printLinkageType(F->getLinkage());
1741   Out << ",";
1742   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1743   printEscapedString(F->getName());
1744   Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1745   nl(Out,-1);
1746   printCppName(F);
1747   Out << "->setCallingConv(";
1748   printCallingConv(F->getCallingConv());
1749   Out << ");";
1750   nl(Out);
1751   if (F->hasSection()) {
1752     printCppName(F);
1753     Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1754     nl(Out);
1755   }
1756   if (F->getAlignment()) {
1757     printCppName(F);
1758     Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1759     nl(Out);
1760   }
1761   if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1762     printCppName(F);
1763     Out << "->setVisibility(";
1764     printVisibilityType(F->getVisibility());
1765     Out << ");";
1766     nl(Out);
1767   }
1768   if (F->getDLLStorageClass() != GlobalValue::DefaultStorageClass) {
1769     printCppName(F);
1770     Out << "->setDLLStorageClass(";
1771     printDLLStorageClassType(F->getDLLStorageClass());
1772     Out << ");";
1773     nl(Out);
1774   }
1775   if (F->hasGC()) {
1776     printCppName(F);
1777     Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1778     nl(Out);
1779   }
1780   Out << "}";
1781   nl(Out);
1782   printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1783   printCppName(F);
1784   Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1785   nl(Out);
1786 }
1787
1788 void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1789   if (F->isDeclaration())
1790     return; // external functions have no bodies.
1791
1792   // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1793   // cross-function forward refs
1794   ForwardRefs.clear();
1795   DefinedValues.clear();
1796
1797   // Create all the argument values
1798   if (!is_inline) {
1799     if (!F->arg_empty()) {
1800       Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1801           << "->arg_begin();";
1802       nl(Out);
1803     }
1804     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1805          AI != AE; ++AI) {
1806       Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1807       nl(Out);
1808       if (AI->hasName()) {
1809         Out << getCppName(AI) << "->setName(\"";
1810         printEscapedString(AI->getName());
1811         Out << "\");";
1812         nl(Out);
1813       }
1814     }
1815   }
1816
1817   // Create all the basic blocks
1818   nl(Out);
1819   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1820        BI != BE; ++BI) {
1821     std::string bbname(getCppName(BI));
1822     Out << "BasicBlock* " << bbname <<
1823            " = BasicBlock::Create(mod->getContext(), \"";
1824     if (BI->hasName())
1825       printEscapedString(BI->getName());
1826     Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1827     nl(Out);
1828   }
1829
1830   // Output all of its basic blocks... for the function
1831   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1832        BI != BE; ++BI) {
1833     std::string bbname(getCppName(BI));
1834     nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1835     nl(Out);
1836
1837     // Output all of the instructions in the basic block...
1838     for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1839          I != E; ++I) {
1840       printInstruction(I,bbname);
1841     }
1842   }
1843
1844   // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1845   // are generated.
1846   if (!ForwardRefs.empty()) {
1847     nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1848     nl(Out);
1849   }
1850
1851   while (!ForwardRefs.empty()) {
1852     ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1853     Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1854         << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1855     nl(Out);
1856     ForwardRefs.erase(I);
1857   }
1858 }
1859
1860 void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1861                             const std::string& func) {
1862   const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1863   if (!F) {
1864     error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1865     return;
1866   }
1867   if (F->isDeclaration()) {
1868     error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1869     return;
1870   }
1871   nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1872           << getCppName(F);
1873   unsigned arg_count = 1;
1874   for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1875        AI != AE; ++AI) {
1876     Out << ", Value* arg_" << arg_count++;
1877   }
1878   Out << ") {";
1879   nl(Out);
1880   is_inline = true;
1881   printFunctionUses(F);
1882   printFunctionBody(F);
1883   is_inline = false;
1884   Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1885   nl(Out) << "}";
1886   nl(Out);
1887 }
1888
1889 void CppWriter::printModuleBody() {
1890   // Print out all the type definitions
1891   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1892   printTypes(TheModule);
1893
1894   // Functions can call each other and global variables can reference them so
1895   // define all the functions first before emitting their function bodies.
1896   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1897   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1898        I != E; ++I)
1899     printFunctionHead(I);
1900
1901   // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1902   // after the constants are printed so just print a header for each global
1903   nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1904   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1905          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1906     printVariableHead(I);
1907   }
1908
1909   // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1910   // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1911   // so we can proceed to generate the constants.
1912   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1913   printConstants(TheModule);
1914
1915   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1916   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1917   // initializers.
1918   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1919   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1920          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1921     printVariableBody(I);
1922   }
1923
1924   // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1925   nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1926   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1927        I != E; ++I) {
1928     if (!I->isDeclaration()) {
1929       nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1930               << ")";
1931       nl(Out) << "{";
1932       nl(Out,1);
1933       printFunctionBody(I);
1934       nl(Out,-1) << "}";
1935       nl(Out);
1936     }
1937   }
1938 }
1939
1940 void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1941                              const std::string& mName) {
1942   Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1943   Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1944
1945   Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1946   Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1947   Out << "#include <llvm/IR/BasicBlock.h>\n";
1948   Out << "#include <llvm/IR/CallingConv.h>\n";
1949   Out << "#include <llvm/IR/Constants.h>\n";
1950   Out << "#include <llvm/IR/DerivedTypes.h>\n";
1951   Out << "#include <llvm/IR/Function.h>\n";
1952   Out << "#include <llvm/IR/GlobalVariable.h>\n";
1953   Out << "#include <llvm/IR/IRPrintingPasses.h>\n";
1954   Out << "#include <llvm/IR/InlineAsm.h>\n";
1955   Out << "#include <llvm/IR/Instructions.h>\n";
1956   Out << "#include <llvm/IR/LLVMContext.h>\n";
1957   Out << "#include <llvm/IR/Module.h>\n";
1958   Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1959   Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1960   Out << "#include <algorithm>\n";
1961   Out << "using namespace llvm;\n\n";
1962   Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1963   Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1964   Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1965   Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1966   Out << "  PassManager PM;\n";
1967   Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1968   Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1969   Out << "  return 0;\n";
1970   Out << "}\n\n";
1971   printModule(fname,mName);
1972 }
1973
1974 void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1975                             const std::string& mName) {
1976   nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1977   nl(Out,1) << "// Module Construction";
1978   nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1979   printEscapedString(mName);
1980   Out << "\", getGlobalContext());";
1981   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1982     nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1983   }
1984   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1985     nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1986             << "\");";
1987   }
1988
1989   if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1990     nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1991     printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1992     Out << "\");";
1993   }
1994   nl(Out);
1995
1996   printModuleBody();
1997   nl(Out) << "return mod;";
1998   nl(Out,-1) << "}";
1999   nl(Out);
2000 }
2001
2002 void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
2003                               const std::string& mName) {
2004   Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2005   Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"";
2006   printEscapedString(mName);
2007   Out << "\");\n";
2008   printModuleBody();
2009   Out << "\nreturn mod;\n";
2010   Out << "\n}\n";
2011 }
2012
2013 void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
2014                               const std::string& funcName) {
2015   const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
2016   if (!F) {
2017     error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
2018     return;
2019   }
2020   Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2021   printFunctionUses(F);
2022   printFunctionHead(F);
2023   printFunctionBody(F);
2024   Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
2025   Out << "}\n";
2026 }
2027
2028 void CppWriter::printFunctions() {
2029   const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
2030   Module::const_iterator I  = funcs.begin();
2031   Module::const_iterator IE = funcs.end();
2032
2033   for (; I != IE; ++I) {
2034     const Function &func = *I;
2035     if (!func.isDeclaration()) {
2036       std::string name("define_");
2037       name += func.getName();
2038       printFunction(name, func.getName());
2039     }
2040   }
2041 }
2042
2043 void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
2044                               const std::string& varName) {
2045   const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
2046
2047   if (!GV) {
2048     error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
2049     return;
2050   }
2051   Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2052   printVariableUses(GV);
2053   printVariableHead(GV);
2054   printVariableBody(GV);
2055   Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
2056   Out << "}\n";
2057 }
2058
2059 void CppWriter::printType(const std::string &fname,
2060                           const std::string &typeName) {
2061   Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
2062   if (!Ty) {
2063     error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
2064     return;
2065   }
2066   Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2067   printType(Ty);
2068   Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
2069   Out << "}\n";
2070 }
2071
2072 bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
2073   TheModule = &M;
2074
2075   // Emit a header
2076   Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
2077
2078   // Get the name of the function we're supposed to generate
2079   std::string fname = FuncName.getValue();
2080
2081   // Get the name of the thing we are to generate
2082   std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
2083   if (GenerationType == GenModule ||
2084       GenerationType == GenContents ||
2085       GenerationType == GenProgram ||
2086       GenerationType == GenFunctions) {
2087     if (tgtname == "!bad!") {
2088       if (M.getModuleIdentifier() == "-")
2089         tgtname = "<stdin>";
2090       else
2091         tgtname = M.getModuleIdentifier();
2092     }
2093   } else if (tgtname == "!bad!")
2094     error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
2095
2096   switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
2097    case GenProgram:
2098     if (fname.empty())
2099       fname = "makeLLVMModule";
2100     printProgram(fname,tgtname);
2101     break;
2102    case GenModule:
2103     if (fname.empty())
2104       fname = "makeLLVMModule";
2105     printModule(fname,tgtname);
2106     break;
2107    case GenContents:
2108     if (fname.empty())
2109       fname = "makeLLVMModuleContents";
2110     printContents(fname,tgtname);
2111     break;
2112    case GenFunction:
2113     if (fname.empty())
2114       fname = "makeLLVMFunction";
2115     printFunction(fname,tgtname);
2116     break;
2117    case GenFunctions:
2118     printFunctions();
2119     break;
2120    case GenInline:
2121     if (fname.empty())
2122       fname = "makeLLVMInline";
2123     printInline(fname,tgtname);
2124     break;
2125    case GenVariable:
2126     if (fname.empty())
2127       fname = "makeLLVMVariable";
2128     printVariable(fname,tgtname);
2129     break;
2130    case GenType:
2131     if (fname.empty())
2132       fname = "makeLLVMType";
2133     printType(fname,tgtname);
2134     break;
2135   }
2136
2137   return false;
2138 }
2139
2140 char CppWriter::ID = 0;
2141
2142 //===----------------------------------------------------------------------===//
2143 //                       External Interface declaration
2144 //===----------------------------------------------------------------------===//
2145
2146 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
2147                                            formatted_raw_ostream &o,
2148                                            CodeGenFileType FileType,
2149                                            bool DisableVerify,
2150                                            AnalysisID StartAfter,
2151                                            AnalysisID StopAfter) {
2152   if (FileType != TargetMachine::CGFT_AssemblyFile) return true;
2153   PM.add(new CppWriter(o));
2154   return false;
2155 }