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/CallingConv.h"
  19 #include "llvm/Config/config.h"
  20 #include "llvm/Constants.h"
  21 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  22 #include "llvm/InlineAsm.h"
  23 #include "llvm/Instruction.h"
  24 #include "llvm/Instructions.h"
  25 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  26 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  27 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  28 #include "llvm/Module.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<AttributeWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 474     Out << "AttributeWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 475     for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 476       unsigned index = PAL.getSlot(i).Index;
 477       AttrBuilder attrs(PAL.getSlot(i).Attrs);
 478       Out << "PAWI.Index = " << index << "U;\n";
 479       Out << " {\n    AttrBuilder B;\n";
 480
 481 #define HANDLE_ATTR(X)                                     \
 482       if (attrs.hasAttribute(Attribute::X))               \
 483         Out << "    B.addAttribute(Attribute::" #X ");\n"; \
 484       attrs.removeAttribute(Attribute::X);
 485
 486       HANDLE_ATTR(SExt);
 487       HANDLE_ATTR(ZExt);
 488       HANDLE_ATTR(NoReturn);
 489       HANDLE_ATTR(InReg);
 490       HANDLE_ATTR(StructRet);
 491       HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 492       HANDLE_ATTR(NoAlias);
 493       HANDLE_ATTR(ByVal);
 494       HANDLE_ATTR(Nest);
 495       HANDLE_ATTR(ReadNone);
 496       HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 497       HANDLE_ATTR(NoInline);
 498       HANDLE_ATTR(AlwaysInline);
 499       HANDLE_ATTR(OptimizeForSize);
 500       HANDLE_ATTR(StackProtect);
 501       HANDLE_ATTR(StackProtectReq);
 502       HANDLE_ATTR(NoCapture);
 503       HANDLE_ATTR(NoRedZone);
 504       HANDLE_ATTR(NoImplicitFloat);
 505       HANDLE_ATTR(Naked);
 506       HANDLE_ATTR(InlineHint);
 507       HANDLE_ATTR(ReturnsTwice);
 508       HANDLE_ATTR(UWTable);
 509       HANDLE_ATTR(NonLazyBind);
 510       HANDLE_ATTR(MinSize);
 511 #undef HANDLE_ATTR
 512       if (attrs.hasAttribute(Attribute::StackAlignment))
 513         Out << "    B.addStackAlignmentAttr(" << attrs.getStackAlignment() << ")\n";
 514       attrs.removeAttribute(Attribute::StackAlignment);
 515       assert(!attrs.hasAttributes() && "Unhandled attribute!");
 516       Out << "    PAWI.Attrs = Attribute::get(mod->getContext(), B);\n }";
 517       nl(Out);
 518       Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 519       nl(Out);
 520     }
 521     Out << name << "_PAL = AttributeSet::get(mod->getContext(), Attrs);";
 522     nl(Out);
 523     out(); nl(Out);
 524     Out << '}'; nl(Out);
 525   }
 526 }
 527
 528 void CppWriter::printType(Type* Ty) {
 529   // We don't print definitions for primitive types
 530   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy())
 531     return;
 532
 533   // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 534   if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 535     return;
 536
 537   // Everything below needs the name for the type so get it now.
 538   std::string typeName(getCppName(Ty));
 539
 540   // Print the type definition
 541   switch (Ty->getTypeID()) {
 542   case Type::FunctionTyID:  {
 543     FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 544     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_args;";
 545     nl(Out);
 546     FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 547     FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 548     for (; PI != PE; ++PI) {
 549       Type* argTy = static_cast<Type*>(*PI);
 550       printType(argTy);
 551       std::string argName(getCppName(argTy));
 552       Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 553       Out << ");";
 554       nl(Out);
 555     }
 556     printType(FT->getReturnType());
 557     std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 558     Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 559     in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 560     Out << ",";
 561     nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 562     nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 563     out();
 564     nl(Out);
 565     break;
 566   }
 567   case Type::StructTyID: {
 568     StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 569     if (!ST->isLiteral()) {
 570       Out << "StructType *" << typeName << " = mod->getTypeByName(\"";
 571       printEscapedString(ST->getName());
 572       Out << "\");";
 573       nl(Out);
 574       Out << "if (!" << typeName << ") {";
 575       nl(Out);
 576       Out << typeName << " = ";
 577       Out << "StructType::create(mod->getContext(), \"";
 578       printEscapedString(ST->getName());
 579       Out << "\");";
 580       nl(Out);
 581       Out << "}";
 582       nl(Out);
 583       // Indicate that this type is now defined.
 584       DefinedTypes.insert(Ty);
 585     }
 586
 587     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_fields;";
 588     nl(Out);
 589     StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 590     StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 591     for (; EI != EE; ++EI) {
 592       Type* fieldTy = static_cast<Type*>(*EI);
 593       printType(fieldTy);
 594       std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 595       Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 596       Out << ");";
 597       nl(Out);
 598     }
 599
 600     if (ST->isLiteral()) {
 601       Out << "StructType *" << typeName << " = ";
 602       Out << "StructType::get(" << "mod->getContext(), ";
 603     } else {
 604       Out << "if (" << typeName << "->isOpaque()) {";
 605       nl(Out);
 606       Out << typeName << "->setBody(";
 607     }
 608
 609     Out << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 610         << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 611     nl(Out);
 612     if (!ST->isLiteral()) {
 613       Out << "}";
 614       nl(Out);
 615     }
 616     break;
 617   }
 618   case Type::ArrayTyID: {
 619     ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 620     Type* ET = AT->getElementType();
 621     printType(ET);
 622     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 623       std::string elemName(getCppName(ET));
 624       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 625           << elemName
 626           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 627       nl(Out);
 628     }
 629     break;
 630   }
 631   case Type::PointerTyID: {
 632     PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 633     Type* ET = PT->getElementType();
 634     printType(ET);
 635     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 636       std::string elemName(getCppName(ET));
 637       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 638           << elemName
 639           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 640       nl(Out);
 641     }
 642     break;
 643   }
 644   case Type::VectorTyID: {
 645     VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 646     Type* ET = PT->getElementType();
 647     printType(ET);
 648     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 649       std::string elemName(getCppName(ET));
 650       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 651           << elemName
 652           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 653       nl(Out);
 654     }
 655     break;
 656   }
 657   default:
 658     error("Invalid TypeID");
 659   }
 660
 661   // Indicate that this type is now defined.
 662   DefinedTypes.insert(Ty);
 663
 664   // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 665   nl(Out);
 666 }
 667
 668 void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 669   // Add all of the global variables to the value table.
 670   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 671          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 672     if (I->hasInitializer())
 673       printType(I->getInitializer()->getType());
 674     printType(I->getType());
 675   }
 676
 677   // Add all the functions to the table
 678   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 679        FI != FE; ++FI) {
 680     printType(FI->getReturnType());
 681     printType(FI->getFunctionType());
 682     // Add all the function arguments
 683     for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 684            AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 685       printType(AI->getType());
 686     }
 687
 688     // Add all of the basic blocks and instructions
 689     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 690            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 691       printType(BB->getType());
 692       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 693            ++I) {
 694         printType(I->getType());
 695         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 696           printType(I->getOperand(i)->getType());
 697       }
 698     }
 699   }
 700 }
 701
 702
 703 // printConstant - Print out a constant pool entry...
 704 void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 705   // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 706   // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 707   // can just return.
 708   if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 709     return;
 710
 711   std::string constName(getCppName(CV));
 712   std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 713
 714   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 715     std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 716     Out << "ConstantInt* " << constName
 717         << " = ConstantInt::get(mod->getContext(), APInt("
 718         << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth()
 719         << ", StringRef(\"" <<  constValue << "\"), 10));";
 720   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 721     Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 722         << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 723   } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 724     Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 725         << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 726   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 727     Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 728     printCFP(CFP);
 729     Out << ";";
 730   } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 731     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 732     nl(Out);
 733     unsigned N = CA->getNumOperands();
 734     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 735       printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 736       Out << constName << "_elems.push_back("
 737           << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 738       nl(Out);
 739     }
 740     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 741         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 742   } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 743     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 744     nl(Out);
 745     unsigned N = CS->getNumOperands();
 746     for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 747       printConstant(CS->getOperand(i));
 748       Out << constName << "_fields.push_back("
 749           << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 750       nl(Out);
 751     }
 752     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 753         << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 754   } else if (const ConstantVector *CVec = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 755     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 756     nl(Out);
 757     unsigned N = CVec->getNumOperands();
 758     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 759       printConstant(CVec->getOperand(i));
 760       Out << constName << "_elems.push_back("
 761           << getCppName(CVec->getOperand(i)) << ");";
 762       nl(Out);
 763     }
 764     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 765         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 766   } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 767     Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 768         << typeName << ");";
 769   } else if (const ConstantDataSequential *CDS =
 770                dyn_cast<ConstantDataSequential>(CV)) {
 771     if (CDS->isString()) {
 772       Out << "Constant *" << constName <<
 773       " = ConstantDataArray::getString(mod->getContext(), \"";
 774       StringRef Str = CDS->getAsString();
 775       bool nullTerminate = false;
 776       if (Str.back() == 0) {
 777         Str = Str.drop_back();
 778         nullTerminate = true;
 779       }
 780       printEscapedString(Str);
 781       // Determine if we want null termination or not.
 782       if (nullTerminate)
 783         Out << "\", true);";
 784       else
 785         Out << "\", false);";// No null terminator
 786     } else {
 787       // TODO: Could generate more efficient code generating CDS calls instead.
 788       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 789       nl(Out);
 790       for (unsigned i = 0; i != CDS->getNumElements(); ++i) {
 791         Constant *Elt = CDS->getElementAsConstant(i);
 792         printConstant(Elt);
 793         Out << constName << "_elems.push_back(" << getCppName(Elt) << ");";
 794         nl(Out);
 795       }
 796       Out << "Constant* " << constName;
 797
 798       if (isa<ArrayType>(CDS->getType()))
 799         Out << " = ConstantArray::get(";
 800       else
 801         Out << " = ConstantVector::get(";
 802       Out << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 803     }
 804   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 805     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 806       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 807       nl(Out);
 808       printConstant(CE->getOperand(0));
 809       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 810         printConstant(CE->getOperand(i));
 811         Out << constName << "_indices.push_back("
 812             << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 813         nl(Out);
 814       }
 815       Out << "Constant* " << constName
 816           << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 817           << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 818           << constName << "_indices);";
 819     } else if (CE->isCast()) {
 820       printConstant(CE->getOperand(0));
 821       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 822       switch (CE->getOpcode()) {
 823       default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 824       case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 825       case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 826       case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 827       case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 828       case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 829       case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 830       case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 831       case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 832       case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 833       case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 834       case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 835       case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 836       }
 837       Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 838           << getCppName(CE->getType()) << ");";
 839     } else {
 840       unsigned N = CE->getNumOperands();
 841       for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 842         printConstant(CE->getOperand(i));
 843       }
 844       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 845       switch (CE->getOpcode()) {
 846       case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 847       case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 848       case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 849       case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 850       case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 851       case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 852       case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 853       case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 854       case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 855       case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 856       case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 857       case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 858       case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 859       case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 860       case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 861       case Instruction::ICmp:
 862         Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 863         switch (CE->getPredicate()) {
 864         case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 865         case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 866         case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 867         case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 868         case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 869         case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 870         case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 871         case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 872         case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 873         case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 874         default: error("Invalid ICmp Predicate");
 875         }
 876         break;
 877       case Instruction::FCmp:
 878         Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 879         switch (CE->getPredicate()) {
 880         case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 881         case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 882         case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 883         case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 884         case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 885         case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 886         case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 887         case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 888         case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 889         case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 890         case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 891         case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 892         case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 893         case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 894         case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 895         case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 896         default: error("Invalid FCmp Predicate");
 897         }
 898         break;
 899       case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 900       case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 901       case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 902       case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 903       case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 904       case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 905       case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 906       default:
 907         error("Invalid constant expression");
 908         break;
 909       }
 910       Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 911       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 912         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 913       Out << ");";
 914     }
 915   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV)) {
 916     Out << "Constant* " << constName << " = ";
 917     Out << "BlockAddress::get(" << getOpName(BA->getBasicBlock()) << ");";
 918   } else {
 919     error("Bad Constant");
 920     Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 921   }
 922   nl(Out);
 923 }
 924
 925 void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 926   // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 927   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 928          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 929     if (I->hasInitializer())
 930       printConstant(I->getInitializer());
 931
 932   // Traverse the LLVM functions looking for constants
 933   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 934        FI != FE; ++FI) {
 935     // Add all of the basic blocks and instructions
 936     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 937            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 938       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 939            ++I) {
 940         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 941           if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 942             printConstant(C);
 943           }
 944         }
 945       }
 946     }
 947   }
 948 }
 949
 950 void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 951   nl(Out) << "// Type Definitions";
 952   nl(Out);
 953   printType(GV->getType());
 954   if (GV->hasInitializer()) {
 955     const Constant *Init = GV->getInitializer();
 956     printType(Init->getType());
 957     if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 958       nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 959       printFunctionHead(F);
 960     } else if (const GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 961       nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 962       printVariableHead(gv);
 963
 964       nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 965       printVariableBody(gv);
 966     } else  {
 967       nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 968       printConstant(Init);
 969     }
 970   }
 971 }
 972
 973 void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 974   nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 975   if (is_inline) {
 976     Out << " = mod->getGlobalVariable(mod->getContext(), ";
 977     printEscapedString(GV->getName());
 978     Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 979     nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 980     in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 981   }
 982   Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod, ";
 983   nl(Out) << "/*Type=*/";
 984   printCppName(GV->getType()->getElementType());
 985   Out << ",";
 986   nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
 987   Out << ",";
 988   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
 989   printLinkageType(GV->getLinkage());
 990   Out << ",";
 991   nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
 992   if (GV->hasInitializer()) {
 993     Out << "// has initializer, specified below";
 994   }
 995   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
 996   printEscapedString(GV->getName());
 997   Out << "\");";
 998   nl(Out);
 999
1000   if (GV->hasSection()) {
1001     printCppName(GV);
1002     Out << "->setSection(\"";
1003     printEscapedString(GV->getSection());
1004     Out << "\");";
1005     nl(Out);
1006   }
1007   if (GV->getAlignment()) {
1008     printCppName(GV);
1009     Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
1010     nl(Out);
1011   }
1012   if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1013     printCppName(GV);
1014     Out << "->setVisibility(";
1015     printVisibilityType(GV->getVisibility());
1016     Out << ");";
1017     nl(Out);
1018   }
1019   if (GV->isThreadLocal()) {
1020     printCppName(GV);
1021     Out << "->setThreadLocalMode(";
1022     printThreadLocalMode(GV->getThreadLocalMode());
1023     Out << ");";
1024     nl(Out);
1025   }
1026   if (is_inline) {
1027     out(); Out << "}"; nl(Out);
1028   }
1029 }
1030
1031 void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1032   if (GV->hasInitializer()) {
1033     printCppName(GV);
1034     Out << "->setInitializer(";
1035     Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1036     nl(Out);
1037   }
1038 }
1039
1040 std::string CppWriter::getOpName(const Value* V) {
1041   if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1042     return getCppName(V);
1043
1044   // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1045   // name we already set up for it
1046   ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1047   if (I != ForwardRefs.end())
1048     return I->second;
1049
1050   // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1051   std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1052
1053   // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1054   // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1055   // Argument instances later.
1056   Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1057       << getCppName(V->getType()) << ");";
1058   nl(Out);
1059   ForwardRefs[V] = result;
1060   return result;
1061 }
1062
1063 static StringRef ConvertAtomicOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
1064   switch (Ordering) {
1065     case NotAtomic: return "NotAtomic";
1066     case Unordered: return "Unordered";
1067     case Monotonic: return "Monotonic";
1068     case Acquire: return "Acquire";
1069     case Release: return "Release";
1070     case AcquireRelease: return "AcquireRelease";
1071     case SequentiallyConsistent: return "SequentiallyConsistent";
1072   }
1073   llvm_unreachable("Unknown ordering");
1074 }
1075
1076 static StringRef ConvertAtomicSynchScope(SynchronizationScope SynchScope) {
1077   switch (SynchScope) {
1078     case SingleThread: return "SingleThread";
1079     case CrossThread: return "CrossThread";
1080   }
1081   llvm_unreachable("Unknown synch scope");
1082 }
1083
1084 // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1085 void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1086                                  const std::string& bbname) {
1087   std::string iName(getCppName(I));
1088
1089   // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1090   // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1091   const unsigned Ops(I->getNumOperands());
1092   std::string* opNames = new std::string[Ops];
1093   for (unsigned i = 0; i < Ops; i++)
1094     opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1095
1096   switch (I->getOpcode()) {
1097   default:
1098     error("Invalid instruction");
1099     break;
1100
1101   case Instruction::Ret: {
1102     const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1103     Out << "ReturnInst::Create(mod->getContext(), "
1104         << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1105     break;
1106   }
1107   case Instruction::Br: {
1108     const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1109     Out << "BranchInst::Create(" ;
1110     if (br->getNumOperands() == 3) {
1111       Out << opNames[2] << ", "
1112           << opNames[1] << ", "
1113           << opNames[0] << ", ";
1114
1115     } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1116       Out << opNames[0] << ", ";
1117     } else {
1118       error("Branch with 2 operands?");
1119     }
1120     Out << bbname << ");";
1121     break;
1122   }
1123   case Instruction::Switch: {
1124     const SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(I);
1125     Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1126         << getOpName(SI->getCondition()) << ", "
1127         << getOpName(SI->getDefaultDest()) << ", "
1128         << SI->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1129     nl(Out);
1130     for (SwitchInst::ConstCaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
1131          i != e; ++i) {
1132       const IntegersSubset CaseVal = i.getCaseValueEx();
1133       const BasicBlock *BB = i.getCaseSuccessor();
1134       Out << iName << "->addCase("
1135           << getOpName(CaseVal) << ", "
1136           << getOpName(BB) << ");";
1137       nl(Out);
1138     }
1139     break;
1140   }
1141   case Instruction::IndirectBr: {
1142     const IndirectBrInst *IBI = cast<IndirectBrInst>(I);
1143     Out << "IndirectBrInst *" << iName << " = IndirectBrInst::Create("
1144         << opNames[0] << ", " << IBI->getNumDestinations() << ");";
1145     nl(Out);
1146     for (unsigned i = 1; i != IBI->getNumOperands(); ++i) {
1147       Out << iName << "->addDestination(" << opNames[i] << ");";
1148       nl(Out);
1149     }
1150     break;
1151   }
1152   case Instruction::Resume: {
1153     Out << "ResumeInst::Create(mod->getContext(), " << opNames[0]
1154         << ", " << bbname << ");";
1155     break;
1156   }
1157   case Instruction::Invoke: {
1158     const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1159     Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1160     nl(Out);
1161     for (unsigned i = 0; i < inv->getNumArgOperands(); ++i) {
1162       Out << iName << "_params.push_back("
1163           << getOpName(inv->getArgOperand(i)) << ");";
1164       nl(Out);
1165     }
1166     // FIXME: This shouldn't use magic numbers -3, -2, and -1.
1167     Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1168         << getOpName(inv->getCalledFunction()) << ", "
1169         << getOpName(inv->getNormalDest()) << ", "
1170         << getOpName(inv->getUnwindDest()) << ", "
1171         << iName << "_params, \"";
1172     printEscapedString(inv->getName());
1173     Out << "\", " << bbname << ");";
1174     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1175     printCallingConv(inv->getCallingConv());
1176     Out << ");";
1177     printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1178     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1179     nl(Out);
1180     break;
1181   }
1182   case Instruction::Unreachable: {
1183     Out << "new UnreachableInst("
1184         << "mod->getContext(), "
1185         << bbname << ");";
1186     break;
1187   }
1188   case Instruction::Add:
1189   case Instruction::FAdd:
1190   case Instruction::Sub:
1191   case Instruction::FSub:
1192   case Instruction::Mul:
1193   case Instruction::FMul:
1194   case Instruction::UDiv:
1195   case Instruction::SDiv:
1196   case Instruction::FDiv:
1197   case Instruction::URem:
1198   case Instruction::SRem:
1199   case Instruction::FRem:
1200   case Instruction::And:
1201   case Instruction::Or:
1202   case Instruction::Xor:
1203   case Instruction::Shl:
1204   case Instruction::LShr:
1205   case Instruction::AShr:{
1206     Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1207     switch (I->getOpcode()) {
1208     case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1209     case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1210     case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1211     case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1212     case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1213     case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1214     case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1215     case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1216     case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1217     case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1218     case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1219     case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1220     case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1221     case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1222     case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1223     case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1224     case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1225     case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1226     default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1227     }
1228     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1229     printEscapedString(I->getName());
1230     Out << "\", " << bbname << ");";
1231     break;
1232   }
1233   case Instruction::FCmp: {
1234     Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(*" << bbname << ", ";
1235     switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1236     case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1237     case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1238     case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1239     case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1240     case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1241     case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1242     case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1243     case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1244     case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1245     case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1246     case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1247     case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1248     case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1249     case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1250     case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1251     case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1252     default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1253     }
1254     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1255     printEscapedString(I->getName());
1256     Out << "\");";
1257     break;
1258   }
1259   case Instruction::ICmp: {
1260     Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(*" << bbname << ", ";
1261     switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1262     case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1263     case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1264     case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1265     case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1266     case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1267     case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1268     case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1269     case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1270     case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1271     case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1272     default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1273     }
1274     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1275     printEscapedString(I->getName());
1276     Out << "\");";
1277     break;
1278   }
1279   case Instruction::Alloca: {
1280     const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1281     Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1282         << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1283     if (allocaI->isArrayAllocation())
1284       Out << opNames[0] << ", ";
1285     Out << "\"";
1286     printEscapedString(allocaI->getName());
1287     Out << "\", " << bbname << ");";
1288     if (allocaI->getAlignment())
1289       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1290           << allocaI->getAlignment() << ");";
1291     break;
1292   }
1293   case Instruction::Load: {
1294     const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1295     Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1296         << opNames[0] << ", \"";
1297     printEscapedString(load->getName());
1298     Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1299         << ", " << bbname << ");";
1300     if (load->getAlignment())
1301       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1302               << load->getAlignment() << ");";
1303     if (load->isAtomic()) {
1304       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(load->getOrdering());
1305       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(load->getSynchScope());
1306       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1307               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1308     }
1309     break;
1310   }
1311   case Instruction::Store: {
1312     const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1313     Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1314         << opNames[0] << ", "
1315         << opNames[1] << ", "
1316         << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1317         << ", " << bbname << ");";
1318     if (store->getAlignment())
1319       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1320               << store->getAlignment() << ");";
1321     if (store->isAtomic()) {
1322       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(store->getOrdering());
1323       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(store->getSynchScope());
1324       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1325               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1326     }
1327     break;
1328   }
1329   case Instruction::GetElementPtr: {
1330     const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1331     if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1332       Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1333           << opNames[0];
1334       if (gep->getNumOperands() == 2)
1335         Out << ", " << opNames[1];
1336     } else {
1337       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1338       nl(Out);
1339       for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1340         Out << iName << "_indices.push_back("
1341             << opNames[i] << ");";
1342         nl(Out);
1343       }
1344       Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1345           << opNames[0] << ", " << iName << "_indices";
1346     }
1347     Out << ", \"";
1348     printEscapedString(gep->getName());
1349     Out << "\", " << bbname << ");";
1350     break;
1351   }
1352   case Instruction::PHI: {
1353     const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1354
1355     Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1356         << getCppName(phi->getType()) << ", "
1357         << phi->getNumIncomingValues() << ", \"";
1358     printEscapedString(phi->getName());
1359     Out << "\", " << bbname << ");";
1360     nl(Out);
1361     for (unsigned i = 0; i < phi->getNumIncomingValues(); ++i) {
1362       Out << iName << "->addIncoming("
1363           << opNames[PHINode::getOperandNumForIncomingValue(i)] << ", "
1364           << getOpName(phi->getIncomingBlock(i)) << ");";
1365       nl(Out);
1366     }
1367     break;
1368   }
1369   case Instruction::Trunc:
1370   case Instruction::ZExt:
1371   case Instruction::SExt:
1372   case Instruction::FPTrunc:
1373   case Instruction::FPExt:
1374   case Instruction::FPToUI:
1375   case Instruction::FPToSI:
1376   case Instruction::UIToFP:
1377   case Instruction::SIToFP:
1378   case Instruction::PtrToInt:
1379   case Instruction::IntToPtr:
1380   case Instruction::BitCast: {
1381     const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1382     Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1383     switch (I->getOpcode()) {
1384     case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1385     case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1386     case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1387     case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1388     case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1389     case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1390     case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1391     case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1392     case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1393     case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1394     case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1395     case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1396     default: llvm_unreachable("Unreachable");
1397     }
1398     Out << "(" << opNames[0] << ", "
1399         << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1400     printEscapedString(cst->getName());
1401     Out << "\", " << bbname << ");";
1402     break;
1403   }
1404   case Instruction::Call: {
1405     const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1406     if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1407       Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1408           << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1409           << ila->getAsmString() << "\", \""
1410           << ila->getConstraintString() << "\","
1411           << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1412       nl(Out);
1413     }
1414     if (call->getNumArgOperands() > 1) {
1415       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1416       nl(Out);
1417       for (unsigned i = 0; i < call->getNumArgOperands(); ++i) {
1418         Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1419         nl(Out);
1420       }
1421       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1422           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", "
1423           << iName << "_params, \"";
1424     } else if (call->getNumArgOperands() == 1) {
1425       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1426           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", " << opNames[0] << ", \"";
1427     } else {
1428       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1429           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", \"";
1430     }
1431     printEscapedString(call->getName());
1432     Out << "\", " << bbname << ");";
1433     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1434     printCallingConv(call->getCallingConv());
1435     Out << ");";
1436     nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1437         << (call->isTailCall() ? "true" : "false");
1438     Out << ");";
1439     nl(Out);
1440     printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1441     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1442     nl(Out);
1443     break;
1444   }
1445   case Instruction::Select: {
1446     const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1447     Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1448     Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1449     printEscapedString(sel->getName());
1450     Out << "\", " << bbname << ");";
1451     break;
1452   }
1453   case Instruction::UserOp1:
1454     /// FALL THROUGH
1455   case Instruction::UserOp2: {
1456     /// FIXME: What should be done here?
1457     break;
1458   }
1459   case Instruction::VAArg: {
1460     const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1461     Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1462         << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1463     printEscapedString(va->getName());
1464     Out << "\", " << bbname << ");";
1465     break;
1466   }
1467   case Instruction::ExtractElement: {
1468     const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1469     Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1470         << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1471         << ", " << opNames[1] << ", \"";
1472     printEscapedString(eei->getName());
1473     Out << "\", " << bbname << ");";
1474     break;
1475   }
1476   case Instruction::InsertElement: {
1477     const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1478     Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1479         << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1480         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1481     printEscapedString(iei->getName());
1482     Out << "\", " << bbname << ");";
1483     break;
1484   }
1485   case Instruction::ShuffleVector: {
1486     const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1487     Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1488         << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1489         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1490     printEscapedString(svi->getName());
1491     Out << "\", " << bbname << ");";
1492     break;
1493   }
1494   case Instruction::ExtractValue: {
1495     const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1496     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1497     nl(Out);
1498     for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1499       Out << iName << "_indices.push_back("
1500           << evi->idx_begin()[i] << ");";
1501       nl(Out);
1502     }
1503     Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1504         << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1505         << ", "
1506         << iName << "_indices, \"";
1507     printEscapedString(evi->getName());
1508     Out << "\", " << bbname << ");";
1509     break;
1510   }
1511   case Instruction::InsertValue: {
1512     const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1513     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1514     nl(Out);
1515     for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1516       Out << iName << "_indices.push_back("
1517           << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1518       nl(Out);
1519     }
1520     Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1521         << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1522         << ", " << opNames[1] << ", "
1523         << iName << "_indices, \"";
1524     printEscapedString(ivi->getName());
1525     Out << "\", " << bbname << ");";
1526     break;
1527   }
1528   case Instruction::Fence: {
1529     const FenceInst *fi = cast<FenceInst>(I);
1530     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(fi->getOrdering());
1531     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(fi->getSynchScope());
1532     Out << "FenceInst* " << iName
1533         << " = new FenceInst(mod->getContext(), "
1534         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1535         << ");";
1536     break;
1537   }
1538   case Instruction::AtomicCmpXchg: {
1539     const AtomicCmpXchgInst *cxi = cast<AtomicCmpXchgInst>(I);
1540     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(cxi->getOrdering());
1541     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(cxi->getSynchScope());
1542     Out << "AtomicCmpXchgInst* " << iName
1543         << " = new AtomicCmpXchgInst("
1544         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", "
1545         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1546         << ");";
1547     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1548     printEscapedString(cxi->getName());
1549     Out << "\");";
1550     break;
1551   }
1552   case Instruction::AtomicRMW: {
1553     const AtomicRMWInst *rmwi = cast<AtomicRMWInst>(I);
1554     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(rmwi->getOrdering());
1555     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(rmwi->getSynchScope());
1556     StringRef Operation;
1557     switch (rmwi->getOperation()) {
1558       case AtomicRMWInst::Xchg: Operation = "AtomicRMWInst::Xchg"; break;
1559       case AtomicRMWInst::Add:  Operation = "AtomicRMWInst::Add"; break;
1560       case AtomicRMWInst::Sub:  Operation = "AtomicRMWInst::Sub"; break;
1561       case AtomicRMWInst::And:  Operation = "AtomicRMWInst::And"; break;
1562       case AtomicRMWInst::Nand: Operation = "AtomicRMWInst::Nand"; break;
1563       case AtomicRMWInst::Or:   Operation = "AtomicRMWInst::Or"; break;
1564       case AtomicRMWInst::Xor:  Operation = "AtomicRMWInst::Xor"; break;
1565       case AtomicRMWInst::Max:  Operation = "AtomicRMWInst::Max"; break;
1566       case AtomicRMWInst::Min:  Operation = "AtomicRMWInst::Min"; break;
1567       case AtomicRMWInst::UMax: Operation = "AtomicRMWInst::UMax"; break;
1568       case AtomicRMWInst::UMin: Operation = "AtomicRMWInst::UMin"; break;
1569       case AtomicRMWInst::BAD_BINOP: llvm_unreachable("Bad atomic operation");
1570     }
1571     Out << "AtomicRMWInst* " << iName
1572         << " = new AtomicRMWInst("
1573         << Operation << ", "
1574         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", "
1575         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1576         << ");";
1577     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1578     printEscapedString(rmwi->getName());
1579     Out << "\");";
1580     break;
1581   }
1582   }
1583   DefinedValues.insert(I);
1584   nl(Out);
1585   delete [] opNames;
1586 }
1587
1588 // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1589 void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1590   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1591   if (!is_inline) {
1592     // Print the function's return type
1593     printType(F->getReturnType());
1594
1595     // Print the function's function type
1596     printType(F->getFunctionType());
1597
1598     // Print the types of each of the function's arguments
1599     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1600          AI != AE; ++AI) {
1601       printType(AI->getType());
1602     }
1603   }
1604
1605   // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1606   // make a note of any global values or constants that are referenced
1607   SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1608   SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1609   for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1610        BB != BE; ++BB){
1611     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1612          I != E; ++I) {
1613       // Print the type of the instruction itself
1614       printType(I->getType());
1615
1616       // Print the type of each of the instruction's operands
1617       for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1618         Value* operand = I->getOperand(i);
1619         printType(operand->getType());
1620
1621         // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1622         if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1623           gvs.insert(GV);
1624           if (GenerationType != GenFunction)
1625             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1626               if (GVar->hasInitializer())
1627                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1628         } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand)) {
1629           consts.insert(C);
1630           for (unsigned j = 0; j < C->getNumOperands(); ++j) {
1631             // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1632             Value* operand = C->getOperand(j);
1633             printType(operand->getType());
1634             if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1635               gvs.insert(GV);
1636               if (GenerationType != GenFunction)
1637                 if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1638                   if (GVar->hasInitializer())
1639                     consts.insert(GVar->getInitializer());
1640             }
1641           }
1642         }
1643       }
1644     }
1645   }
1646
1647   // Print the function declarations for any functions encountered
1648   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1649   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1650        I != E; ++I) {
1651     if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1652       if (!is_inline || Fun != F)
1653         printFunctionHead(Fun);
1654     }
1655   }
1656
1657   // Print the global variable declarations for any variables encountered
1658   nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1659   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1660        I != E; ++I) {
1661     if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1662       printVariableHead(F);
1663   }
1664
1665   // Print the constants found
1666   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1667   for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1668          E = consts.end(); I != E; ++I) {
1669     printConstant(*I);
1670   }
1671
1672   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1673   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1674   // initializers.
1675   if (GenerationType != GenFunction) {
1676     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1677     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1678          I != E; ++I) {
1679       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1680         printVariableBody(GV);
1681     }
1682   }
1683 }
1684
1685 void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1686   nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1687   Out << " = mod->getFunction(\"";
1688   printEscapedString(F->getName());
1689   Out << "\");";
1690   nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1691   nl(Out) << getCppName(F);
1692
1693   Out<< " = Function::Create(";
1694   nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1695   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1696   printLinkageType(F->getLinkage());
1697   Out << ",";
1698   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1699   printEscapedString(F->getName());
1700   Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1701   nl(Out,-1);
1702   printCppName(F);
1703   Out << "->setCallingConv(";
1704   printCallingConv(F->getCallingConv());
1705   Out << ");";
1706   nl(Out);
1707   if (F->hasSection()) {
1708     printCppName(F);
1709     Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1710     nl(Out);
1711   }
1712   if (F->getAlignment()) {
1713     printCppName(F);
1714     Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1715     nl(Out);
1716   }
1717   if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1718     printCppName(F);
1719     Out << "->setVisibility(";
1720     printVisibilityType(F->getVisibility());
1721     Out << ");";
1722     nl(Out);
1723   }
1724   if (F->hasGC()) {
1725     printCppName(F);
1726     Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1727     nl(Out);
1728   }
1729   Out << "}";
1730   nl(Out);
1731   printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1732   printCppName(F);
1733   Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1734   nl(Out);
1735 }
1736
1737 void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1738   if (F->isDeclaration())
1739     return; // external functions have no bodies.
1740
1741   // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1742   // cross-function forward refs
1743   ForwardRefs.clear();
1744   DefinedValues.clear();
1745
1746   // Create all the argument values
1747   if (!is_inline) {
1748     if (!F->arg_empty()) {
1749       Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1750           << "->arg_begin();";
1751       nl(Out);
1752     }
1753     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1754          AI != AE; ++AI) {
1755       Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1756       nl(Out);
1757       if (AI->hasName()) {
1758         Out << getCppName(AI) << "->setName(\"";
1759         printEscapedString(AI->getName());
1760         Out << "\");";
1761         nl(Out);
1762       }
1763     }
1764   }
1765
1766   // Create all the basic blocks
1767   nl(Out);
1768   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1769        BI != BE; ++BI) {
1770     std::string bbname(getCppName(BI));
1771     Out << "BasicBlock* " << bbname <<
1772            " = BasicBlock::Create(mod->getContext(), \"";
1773     if (BI->hasName())
1774       printEscapedString(BI->getName());
1775     Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1776     nl(Out);
1777   }
1778
1779   // Output all of its basic blocks... for the function
1780   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1781        BI != BE; ++BI) {
1782     std::string bbname(getCppName(BI));
1783     nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1784     nl(Out);
1785
1786     // Output all of the instructions in the basic block...
1787     for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1788          I != E; ++I) {
1789       printInstruction(I,bbname);
1790     }
1791   }
1792
1793   // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1794   // are generated.
1795   if (!ForwardRefs.empty()) {
1796     nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1797     nl(Out);
1798   }
1799
1800   while (!ForwardRefs.empty()) {
1801     ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1802     Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1803         << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1804     nl(Out);
1805     ForwardRefs.erase(I);
1806   }
1807 }
1808
1809 void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1810                             const std::string& func) {
1811   const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1812   if (!F) {
1813     error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1814     return;
1815   }
1816   if (F->isDeclaration()) {
1817     error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1818     return;
1819   }
1820   nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1821           << getCppName(F);
1822   unsigned arg_count = 1;
1823   for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1824        AI != AE; ++AI) {
1825     Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1826   }
1827   Out << ") {";
1828   nl(Out);
1829   is_inline = true;
1830   printFunctionUses(F);
1831   printFunctionBody(F);
1832   is_inline = false;
1833   Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1834   nl(Out) << "}";
1835   nl(Out);
1836 }
1837
1838 void CppWriter::printModuleBody() {
1839   // Print out all the type definitions
1840   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1841   printTypes(TheModule);
1842
1843   // Functions can call each other and global variables can reference them so
1844   // define all the functions first before emitting their function bodies.
1845   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1846   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1847        I != E; ++I)
1848     printFunctionHead(I);
1849
1850   // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1851   // after the constants are printed so just print a header for each global
1852   nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1853   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1854          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1855     printVariableHead(I);
1856   }
1857
1858   // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1859   // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1860   // so we can proceed to generate the constants.
1861   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1862   printConstants(TheModule);
1863
1864   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1865   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1866   // initializers.
1867   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1868   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1869          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1870     printVariableBody(I);
1871   }
1872
1873   // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1874   nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1875   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1876        I != E; ++I) {
1877     if (!I->isDeclaration()) {
1878       nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1879               << ")";
1880       nl(Out) << "{";
1881       nl(Out,1);
1882       printFunctionBody(I);
1883       nl(Out,-1) << "}";
1884       nl(Out);
1885     }
1886   }
1887 }
1888
1889 void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1890                              const std::string& mName) {
1891   Out << "#include <llvm/LLVMContext.h>\n";
1892   Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1893   Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1894   Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1895   Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1896   Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1897   Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1898   Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1899   Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1900   Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1901   Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1902   Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1903   Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1904   Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
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 <algorithm>\n";
1909   Out << "using namespace llvm;\n\n";
1910   Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1911   Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1912   Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1913   Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1914   Out << "  PassManager PM;\n";
1915   Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1916   Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1917   Out << "  return 0;\n";
1918   Out << "}\n\n";
1919   printModule(fname,mName);
1920 }
1921
1922 void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1923                             const std::string& mName) {
1924   nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1925   nl(Out,1) << "// Module Construction";
1926   nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1927   printEscapedString(mName);
1928   Out << "\", getGlobalContext());";
1929   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1930     nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1931   }
1932   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1933     nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1934             << "\");";
1935   }
1936
1937   if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1938     nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1939     printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1940     Out << "\");";
1941   }
1942   nl(Out);
1943
1944   printModuleBody();
1945   nl(Out) << "return mod;";
1946   nl(Out,-1) << "}";
1947   nl(Out);
1948 }
1949
1950 void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1951                               const std::string& mName) {
1952   Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1953   Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"";
1954   printEscapedString(mName);
1955   Out << "\");\n";
1956   printModuleBody();
1957   Out << "\nreturn mod;\n";
1958   Out << "\n}\n";
1959 }
1960
1961 void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1962                               const std::string& funcName) {
1963   const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1964   if (!F) {
1965     error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1966     return;
1967   }
1968   Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1969   printFunctionUses(F);
1970   printFunctionHead(F);
1971   printFunctionBody(F);
1972   Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1973   Out << "}\n";
1974 }
1975
1976 void CppWriter::printFunctions() {
1977   const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1978   Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1979   Module::const_iterator IE = funcs.end();
1980
1981   for (; I != IE; ++I) {
1982     const Function &func = *I;
1983     if (!func.isDeclaration()) {
1984       std::string name("define_");
1985       name += func.getName();
1986       printFunction(name, func.getName());
1987     }
1988   }
1989 }
1990
1991 void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1992                               const std::string& varName) {
1993   const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1994
1995   if (!GV) {
1996     error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1997     return;
1998   }
1999   Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2000   printVariableUses(GV);
2001   printVariableHead(GV);
2002   printVariableBody(GV);
2003   Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
2004   Out << "}\n";
2005 }
2006
2007 void CppWriter::printType(const std::string &fname,
2008                           const std::string &typeName) {
2009   Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
2010   if (!Ty) {
2011     error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
2012     return;
2013   }
2014   Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2015   printType(Ty);
2016   Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
2017   Out << "}\n";
2018 }
2019
2020 bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
2021   TheModule = &M;
2022
2023   // Emit a header
2024   Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
2025
2026   // Get the name of the function we're supposed to generate
2027   std::string fname = FuncName.getValue();
2028
2029   // Get the name of the thing we are to generate
2030   std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
2031   if (GenerationType == GenModule ||
2032       GenerationType == GenContents ||
2033       GenerationType == GenProgram ||
2034       GenerationType == GenFunctions) {
2035     if (tgtname == "!bad!") {
2036       if (M.getModuleIdentifier() == "-")
2037         tgtname = "<stdin>";
2038       else
2039         tgtname = M.getModuleIdentifier();
2040     }
2041   } else if (tgtname == "!bad!")
2042     error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
2043
2044   switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
2045    case GenProgram:
2046     if (fname.empty())
2047       fname = "makeLLVMModule";
2048     printProgram(fname,tgtname);
2049     break;
2050    case GenModule:
2051     if (fname.empty())
2052       fname = "makeLLVMModule";
2053     printModule(fname,tgtname);
2054     break;
2055    case GenContents:
2056     if (fname.empty())
2057       fname = "makeLLVMModuleContents";
2058     printContents(fname,tgtname);
2059     break;
2060    case GenFunction:
2061     if (fname.empty())
2062       fname = "makeLLVMFunction";
2063     printFunction(fname,tgtname);
2064     break;
2065    case GenFunctions:
2066     printFunctions();
2067     break;
2068    case GenInline:
2069     if (fname.empty())
2070       fname = "makeLLVMInline";
2071     printInline(fname,tgtname);
2072     break;
2073    case GenVariable:
2074     if (fname.empty())
2075       fname = "makeLLVMVariable";
2076     printVariable(fname,tgtname);
2077     break;
2078    case GenType:
2079     if (fname.empty())
2080       fname = "makeLLVMType";
2081     printType(fname,tgtname);
2082     break;
2083   }
2084
2085   return false;
2086 }
2087
2088 char CppWriter::ID = 0;
2089
2090 //===----------------------------------------------------------------------===//
2091 //                       External Interface declaration
2092 //===----------------------------------------------------------------------===//
2093
2094 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
2095                                            formatted_raw_ostream &o,
2096                                            CodeGenFileType FileType,
2097                                            bool DisableVerify,
2098                                            AnalysisID StartAfter,
2099                                            AnalysisID StopAfter) {
2100   if (FileType != TargetMachine::CGFT_AssemblyFile) return true;
2101   PM.add(new CppWriter(o));
2102   return false;
2103 }