lib/Target/CppBackend/CPPBackend.cpp

   1 //===-- CPPBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C++ code -----===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the writing of the LLVM IR as a set of C++ calls to the
  11 // LLVM IR interface. The input module is assumed to be verified.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CPPTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/CallingConv.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/InlineAsm.h"
  20 #include "llvm/Instruction.h"
  21 #include "llvm/Instructions.h"
  22 #include "llvm/Module.h"
  23 #include "llvm/Pass.h"
  24 #include "llvm/PassManager.h"
  25 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  26 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  27 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  28 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  29 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  32 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  33 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  34 #include "llvm/Config/config.h"
  35 #include <algorithm>
  36 #include <set>
  37 #include <map>
  38 using namespace llvm;
  39
  40 static cl::opt<std::string>
  41 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  42          cl::value_desc("function name"));
  43
  44 enum WhatToGenerate {
  45   GenProgram,
  46   GenModule,
  47   GenContents,
  48   GenFunction,
  49   GenFunctions,
  50   GenInline,
  51   GenVariable,
  52   GenType
  53 };
  54
  55 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  56   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  57   cl::init(GenProgram),
  58   cl::values(
  59     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  60     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  61     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  62     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  63     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  64     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  65     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  66     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  67     clEnumValEnd
  68   )
  69 );
  70
  71 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  72   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  73   cl::init("!bad!"));
  74
  75 extern "C" void LLVMInitializeCppBackendTarget() {
  76   // Register the target.
  77   RegisterTargetMachine<CPPTargetMachine> X(TheCppBackendTarget);
  78 }
  79
  80 namespace {
  81   typedef std::vector<Type*> TypeList;
  82   typedef std::map<Type*,std::string> TypeMap;
  83   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  84   typedef std::set<std::string> NameSet;
  85   typedef std::set<Type*> TypeSet;
  86   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  87   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  88
  89   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  90   /// module to a C++ translation unit.
  91   class CppWriter : public ModulePass {
  92     formatted_raw_ostream &Out;
  93     const Module *TheModule;
  94     uint64_t uniqueNum;
  95     TypeMap TypeNames;
  96     ValueMap ValueNames;
  97     NameSet UsedNames;
  98     TypeSet DefinedTypes;
  99     ValueSet DefinedValues;
 100     ForwardRefMap ForwardRefs;
 101     bool is_inline;
 102     unsigned indent_level;
 103
 104   public:
 105     static char ID;
 106     explicit CppWriter(formatted_raw_ostream &o) :
 107       ModulePass(ID), Out(o), uniqueNum(0), is_inline(false), indent_level(0){}
 108
 109     virtual const char *getPassName() const { return "C++ backend"; }
 110
 111     bool runOnModule(Module &M);
 112
 113     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 114     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 115     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 116     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 117     void printFunctions();
 118     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 119     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 120     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 121
 122     void error(const std::string& msg);
 123
 124
 125     formatted_raw_ostream& nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta = 0);
 126     inline void in() { indent_level++; }
 127     inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 128
 129   private:
 130     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 131     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 132     void printCallingConv(CallingConv::ID cc);
 133     void printEscapedString(const std::string& str);
 134     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 135
 136     std::string getCppName(Type* val);
 137     inline void printCppName(Type* val);
 138
 139     std::string getCppName(const Value* val);
 140     inline void printCppName(const Value* val);
 141
 142     void printAttributes(const AttrListPtr &PAL, const std::string &name);
 143     void printType(Type* Ty);
 144     void printTypes(const Module* M);
 145
 146     void printConstant(const Constant *CPV);
 147     void printConstants(const Module* M);
 148
 149     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 150     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 151     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 152
 153     void printFunctionUses(const Function *F);
 154     void printFunctionHead(const Function *F);
 155     void printFunctionBody(const Function *F);
 156     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 157     std::string getOpName(const Value*);
 158
 159     void printModuleBody();
 160   };
 161 } // end anonymous namespace.
 162
 163 formatted_raw_ostream &CppWriter::nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta) {
 164   Out << '\n';
 165   if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 166     indent_level += delta;
 167   Out.indent(indent_level);
 168   return Out;
 169 }
 170
 171 static inline void sanitize(std::string &str) {
 172   for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 173     if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 174       str[i] = '_';
 175 }
 176
 177 static std::string getTypePrefix(Type *Ty) {
 178   switch (Ty->getTypeID()) {
 179   case Type::VoidTyID:     return "void_";
 180   case Type::IntegerTyID:
 181     return "int" + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) + "_";
 182   case Type::FloatTyID:    return "float_";
 183   case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 184   case Type::LabelTyID:    return "label_";
 185   case Type::FunctionTyID: return "func_";
 186   case Type::StructTyID:   return "struct_";
 187   case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 188   case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 189   case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 190   default:                 return "other_";
 191   }
 192 }
 193
 194 void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 195   report_fatal_error(msg);
 196 }
 197
 198 // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 199 // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 200 // result so that we don't lose precision.
 201 void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 202   bool ignored;
 203   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 204   if (CFP->getType() == Type::getFloatTy(CFP->getContext()))
 205     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 206   Out << "ConstantFP::get(mod->getContext(), ";
 207   Out << "APFloat(";
 208 #if HAVE_PRINTF_A
 209   char Buffer[100];
 210   sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 211   if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 212        !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 213        !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 214       APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 215     if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 216       Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 217     else
 218       Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 219     Out << ")";
 220   } else {
 221 #endif
 222     std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 223
 224     while (StrVal[0] == ' ')
 225       StrVal.erase(StrVal.begin());
 226
 227     // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 228     // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 229     if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 230          ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 231           (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 232         (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 233       if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 234         Out <<  StrVal;
 235       else
 236         Out << StrVal << "f";
 237     } else if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 238       Out << "BitsToDouble(0x"
 239           << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 240           << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 241     else
 242       Out << "BitsToFloat(0x"
 243           << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 244                                       bitcastToAPInt().getZExtValue())
 245           << "U) /* " << StrVal << " */";
 246     Out << ")";
 247 #if HAVE_PRINTF_A
 248   }
 249 #endif
 250   Out << ")";
 251 }
 252
 253 void CppWriter::printCallingConv(CallingConv::ID cc){
 254   // Print the calling convention.
 255   switch (cc) {
 256   case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 257   case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 258   case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 259   case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 260   default:                 Out << cc; break;
 261   }
 262 }
 263
 264 void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 265   switch (LT) {
 266   case GlobalValue::InternalLinkage:
 267     Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 268   case GlobalValue::PrivateLinkage:
 269     Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 270   case GlobalValue::LinkerPrivateLinkage:
 271     Out << "GlobalValue::LinkerPrivateLinkage"; break;
 272   case GlobalValue::LinkerPrivateWeakLinkage:
 273     Out << "GlobalValue::LinkerPrivateWeakLinkage"; break;
 274   case GlobalValue::LinkerPrivateWeakDefAutoLinkage:
 275     Out << "GlobalValue::LinkerPrivateWeakDefAutoLinkage"; break;
 276   case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
 277     Out << "GlobalValue::AvailableExternallyLinkage "; break;
 278   case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 279     Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 280   case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 281     Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 282   case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 283     Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 284   case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 285     Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 286   case GlobalValue::AppendingLinkage:
 287     Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 288   case GlobalValue::ExternalLinkage:
 289     Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 290   case GlobalValue::DLLImportLinkage:
 291     Out << "GlobalValue::DLLImportLinkage"; break;
 292   case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 293     Out << "GlobalValue::DLLExportLinkage"; break;
 294   case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 295     Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 296   case GlobalValue::CommonLinkage:
 297     Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 298   }
 299 }
 300
 301 void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 302   switch (VisType) {
 303   case GlobalValue::DefaultVisibility:
 304     Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 305     break;
 306   case GlobalValue::HiddenVisibility:
 307     Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 308     break;
 309   case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 310     Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 311     break;
 312   }
 313 }
 314
 315 // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 316 // it if it is not printable or if it is an escape char.
 317 void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 318   for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 319     unsigned char C = Str[i];
 320     if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 321       Out << C;
 322     } else {
 323       Out << "\\x"
 324           << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 325           << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 326     }
 327   }
 328 }
 329
 330 std::string CppWriter::getCppName(Type* Ty) {
 331   // First, handle the primitive types .. easy
 332   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy()) {
 333     switch (Ty->getTypeID()) {
 334     case Type::VoidTyID:   return "Type::getVoidTy(mod->getContext())";
 335     case Type::IntegerTyID: {
 336       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 337       return "IntegerType::get(mod->getContext(), " + utostr(BitWidth) + ")";
 338     }
 339     case Type::X86_FP80TyID: return "Type::getX86_FP80Ty(mod->getContext())";
 340     case Type::FloatTyID:    return "Type::getFloatTy(mod->getContext())";
 341     case Type::DoubleTyID:   return "Type::getDoubleTy(mod->getContext())";
 342     case Type::LabelTyID:    return "Type::getLabelTy(mod->getContext())";
 343     case Type::X86_MMXTyID:  return "Type::getX86_MMXTy(mod->getContext())";
 344     default:
 345       error("Invalid primitive type");
 346       break;
 347     }
 348     // shouldn't be returned, but make it sensible
 349     return "Type::getVoidTy(mod->getContext())";
 350   }
 351
 352   // Now, see if we've seen the type before and return that
 353   TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 354   if (I != TypeNames.end())
 355     return I->second;
 356
 357   // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 358   const char* prefix = 0;
 359   switch (Ty->getTypeID()) {
 360   case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 361   case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 362   case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 363   case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 364   case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 365   default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 366   }
 367
 368   // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 369   std::string name;
 370   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 371     if (STy->hasName())
 372       name = STy->getName();
 373
 374   if (name.empty())
 375     name = utostr(uniqueNum++);
 376
 377   name = std::string(prefix) + name;
 378   sanitize(name);
 379
 380   // Save the name
 381   return TypeNames[Ty] = name;
 382 }
 383
 384 void CppWriter::printCppName(Type* Ty) {
 385   printEscapedString(getCppName(Ty));
 386 }
 387
 388 std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 389   std::string name;
 390   ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 391   if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 392     return  I->second;
 393
 394   if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 395     name = std::string("gvar_") +
 396       getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 397   } else if (isa<Function>(val)) {
 398     name = std::string("func_");
 399   } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 400     name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 401   } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 402     if (is_inline) {
 403       unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 404                                       Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 405       name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 406       NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 407       if (NI != UsedNames.end())
 408         name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 409       UsedNames.insert(name);
 410       return ValueNames[val] = name;
 411     } else {
 412       name = getTypePrefix(val->getType());
 413     }
 414   } else {
 415     name = getTypePrefix(val->getType());
 416   }
 417   if (val->hasName())
 418     name += val->getName();
 419   else
 420     name += utostr(uniqueNum++);
 421   sanitize(name);
 422   NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 423   if (NI != UsedNames.end())
 424     name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 425   UsedNames.insert(name);
 426   return ValueNames[val] = name;
 427 }
 428
 429 void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 430   printEscapedString(getCppName(val));
 431 }
 432
 433 void CppWriter::printAttributes(const AttrListPtr &PAL,
 434                                 const std::string &name) {
 435   Out << "AttrListPtr " << name << "_PAL;";
 436   nl(Out);
 437   if (!PAL.isEmpty()) {
 438     Out << '{'; in(); nl(Out);
 439     Out << "SmallVector<AttributeWithIndex, 4> Attrs;"; nl(Out);
 440     Out << "AttributeWithIndex PAWI;"; nl(Out);
 441     for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 442       unsigned index = PAL.getSlot(i).Index;
 443       Attributes attrs = PAL.getSlot(i).Attrs;
 444       Out << "PAWI.Index = " << index << "U; PAWI.Attrs = Attribute::None ";
 445 #define HANDLE_ATTR(X)                 \
 446       if (attrs & Attribute::X)      \
 447         Out << " | Attribute::" #X;  \
 448       attrs &= ~Attribute::X;
 449
 450       HANDLE_ATTR(SExt);
 451       HANDLE_ATTR(ZExt);
 452       HANDLE_ATTR(NoReturn);
 453       HANDLE_ATTR(InReg);
 454       HANDLE_ATTR(StructRet);
 455       HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 456       HANDLE_ATTR(NoAlias);
 457       HANDLE_ATTR(ByVal);
 458       HANDLE_ATTR(Nest);
 459       HANDLE_ATTR(ReadNone);
 460       HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 461       HANDLE_ATTR(NoInline);
 462       HANDLE_ATTR(AlwaysInline);
 463       HANDLE_ATTR(OptimizeForSize);
 464       HANDLE_ATTR(StackProtect);
 465       HANDLE_ATTR(StackProtectReq);
 466       HANDLE_ATTR(NoCapture);
 467       HANDLE_ATTR(NoRedZone);
 468       HANDLE_ATTR(NoImplicitFloat);
 469       HANDLE_ATTR(Naked);
 470       HANDLE_ATTR(InlineHint);
 471       HANDLE_ATTR(ReturnsTwice);
 472       HANDLE_ATTR(UWTable);
 473       HANDLE_ATTR(NonLazyBind);
 474 #undef HANDLE_ATTR
 475       if (attrs & Attribute::StackAlignment)
 476         Out << " | Attribute::constructStackAlignmentFromInt("
 477             << Attribute::getStackAlignmentFromAttrs(attrs)
 478             << ")";
 479       attrs &= ~Attribute::StackAlignment;
 480       assert(attrs == 0 && "Unhandled attribute!");
 481       Out << ";";
 482       nl(Out);
 483       Out << "Attrs.push_back(PAWI);";
 484       nl(Out);
 485     }
 486     Out << name << "_PAL = AttrListPtr::get(Attrs.begin(), Attrs.end());";
 487     nl(Out);
 488     out(); nl(Out);
 489     Out << '}'; nl(Out);
 490   }
 491 }
 492
 493 void CppWriter::printType(Type* Ty) {
 494   // We don't print definitions for primitive types
 495   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy())
 496     return;
 497
 498   // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 499   if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 500     return;
 501
 502   // Everything below needs the name for the type so get it now.
 503   std::string typeName(getCppName(Ty));
 504
 505   // Print the type definition
 506   switch (Ty->getTypeID()) {
 507   case Type::FunctionTyID:  {
 508     FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 509     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_args;";
 510     nl(Out);
 511     FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 512     FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 513     for (; PI != PE; ++PI) {
 514       Type* argTy = static_cast<Type*>(*PI);
 515       printType(argTy);
 516       std::string argName(getCppName(argTy));
 517       Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 518       Out << ");";
 519       nl(Out);
 520     }
 521     printType(FT->getReturnType());
 522     std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 523     Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 524     in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 525     Out << ",";
 526     nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 527     nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 528     out();
 529     nl(Out);
 530     break;
 531   }
 532   case Type::StructTyID: {
 533     StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 534     if (!ST->isLiteral()) {
 535       Out << "StructType *" << typeName << " = mod->getTypeByName(\"";
 536       printEscapedString(ST->getName());
 537       Out << "\");";
 538       nl(Out);
 539       Out << "if (!" << typeName << ") {";
 540       nl(Out);
 541       Out << typeName << " = ";
 542       Out << "StructType::create(mod->getContext(), \"";
 543       printEscapedString(ST->getName());
 544       Out << "\");";
 545       nl(Out);
 546       Out << "}";
 547       nl(Out);
 548       // Indicate that this type is now defined.
 549       DefinedTypes.insert(Ty);
 550     }
 551
 552     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_fields;";
 553     nl(Out);
 554     StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 555     StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 556     for (; EI != EE; ++EI) {
 557       Type* fieldTy = static_cast<Type*>(*EI);
 558       printType(fieldTy);
 559       std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 560       Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 561       Out << ");";
 562       nl(Out);
 563     }
 564
 565     if (ST->isLiteral()) {
 566       Out << "StructType *" << typeName << " = ";
 567       Out << "StructType::get(" << "mod->getContext(), ";
 568     } else {
 569       Out << "if (" << typeName << "->isOpaque()) {";
 570       nl(Out);
 571       Out << typeName << "->setBody(";
 572     }
 573
 574     Out << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 575         << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 576     nl(Out);
 577     if (!ST->isLiteral()) {
 578       Out << "}";
 579       nl(Out);
 580     }
 581     break;
 582   }
 583   case Type::ArrayTyID: {
 584     ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 585     Type* ET = AT->getElementType();
 586     printType(ET);
 587     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 588       std::string elemName(getCppName(ET));
 589       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 590           << elemName
 591           << ", " << utostr(AT->getNumElements()) << ");";
 592       nl(Out);
 593     }
 594     break;
 595   }
 596   case Type::PointerTyID: {
 597     PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 598     Type* ET = PT->getElementType();
 599     printType(ET);
 600     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 601       std::string elemName(getCppName(ET));
 602       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 603           << elemName
 604           << ", " << utostr(PT->getAddressSpace()) << ");";
 605       nl(Out);
 606     }
 607     break;
 608   }
 609   case Type::VectorTyID: {
 610     VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 611     Type* ET = PT->getElementType();
 612     printType(ET);
 613     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 614       std::string elemName(getCppName(ET));
 615       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 616           << elemName
 617           << ", " << utostr(PT->getNumElements()) << ");";
 618       nl(Out);
 619     }
 620     break;
 621   }
 622   default:
 623     error("Invalid TypeID");
 624   }
 625
 626   // Indicate that this type is now defined.
 627   DefinedTypes.insert(Ty);
 628
 629   // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 630   nl(Out);
 631 }
 632
 633 void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 634   // Add all of the global variables to the value table.
 635   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 636          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 637     if (I->hasInitializer())
 638       printType(I->getInitializer()->getType());
 639     printType(I->getType());
 640   }
 641
 642   // Add all the functions to the table
 643   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 644        FI != FE; ++FI) {
 645     printType(FI->getReturnType());
 646     printType(FI->getFunctionType());
 647     // Add all the function arguments
 648     for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 649            AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 650       printType(AI->getType());
 651     }
 652
 653     // Add all of the basic blocks and instructions
 654     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 655            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 656       printType(BB->getType());
 657       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 658            ++I) {
 659         printType(I->getType());
 660         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 661           printType(I->getOperand(i)->getType());
 662       }
 663     }
 664   }
 665 }
 666
 667
 668 // printConstant - Print out a constant pool entry...
 669 void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 670   // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 671   // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 672   // can just return.
 673   if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 674     return;
 675
 676   std::string constName(getCppName(CV));
 677   std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 678
 679   if (isa<GlobalValue>(CV)) {
 680     // Skip variables and functions, we emit them elsewhere
 681     return;
 682   }
 683
 684   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 685     std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 686     Out << "ConstantInt* " << constName
 687         << " = ConstantInt::get(mod->getContext(), APInt("
 688         << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth()
 689         << ", StringRef(\"" <<  constValue << "\"), 10));";
 690   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 691     Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 692         << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 693   } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 694     Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 695         << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 696   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 697     Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 698     printCFP(CFP);
 699     Out << ";";
 700   } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 701     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 702     nl(Out);
 703     unsigned N = CA->getNumOperands();
 704     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 705       printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 706       Out << constName << "_elems.push_back("
 707           << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 708       nl(Out);
 709     }
 710     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 711         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 712   } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 713     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 714     nl(Out);
 715     unsigned N = CS->getNumOperands();
 716     for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 717       printConstant(CS->getOperand(i));
 718       Out << constName << "_fields.push_back("
 719           << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 720       nl(Out);
 721     }
 722     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 723         << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 724   } else if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 725     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 726     nl(Out);
 727     unsigned N = CV->getNumOperands();
 728     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 729       printConstant(CV->getOperand(i));
 730       Out << constName << "_elems.push_back("
 731           << getCppName(CV->getOperand(i)) << ");";
 732       nl(Out);
 733     }
 734     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 735         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 736   } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 737     Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 738         << typeName << ");";
 739   } else if (const ConstantDataSequential *CDS =
 740                dyn_cast<ConstantDataSequential>(CV)) {
 741     if (CDS->isString()) {
 742       Out << "Constant *" << constName <<
 743       " = ConstantDataArray::getString(mod->getContext(), \"";
 744       StringRef Str = CDS->getAsString();
 745       bool nullTerminate = false;
 746       if (Str.back() == 0) {
 747         Str = Str.drop_back();
 748         nullTerminate = true;
 749       }
 750       printEscapedString(Str);
 751       // Determine if we want null termination or not.
 752       if (nullTerminate)
 753         Out << "\", true);";
 754       else
 755         Out << "\", false);";// No null terminator
 756     } else {
 757       // TODO: Could generate more efficient code generating CDS calls instead.
 758       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 759       nl(Out);
 760       for (unsigned i = 0; i != CDS->getNumElements(); ++i) {
 761         Constant *Elt = CDS->getElementAsConstant(i);
 762         printConstant(Elt);
 763         Out << constName << "_elems.push_back(" << getCppName(Elt) << ");";
 764         nl(Out);
 765       }
 766       Out << "Constant* " << constName;
 767
 768       if (isa<ArrayType>(CDS->getType()))
 769         Out << " = ConstantArray::get(";
 770       else
 771         Out << " = ConstantVector::get(";
 772       Out << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 773     }
 774   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 775     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 776       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 777       nl(Out);
 778       printConstant(CE->getOperand(0));
 779       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 780         printConstant(CE->getOperand(i));
 781         Out << constName << "_indices.push_back("
 782             << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 783         nl(Out);
 784       }
 785       Out << "Constant* " << constName
 786           << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 787           << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 788           << constName << "_indices);";
 789     } else if (CE->isCast()) {
 790       printConstant(CE->getOperand(0));
 791       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 792       switch (CE->getOpcode()) {
 793       default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 794       case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 795       case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 796       case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 797       case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 798       case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 799       case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 800       case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 801       case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 802       case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 803       case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 804       case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 805       case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 806       }
 807       Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 808           << getCppName(CE->getType()) << ");";
 809     } else {
 810       unsigned N = CE->getNumOperands();
 811       for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 812         printConstant(CE->getOperand(i));
 813       }
 814       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 815       switch (CE->getOpcode()) {
 816       case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 817       case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 818       case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 819       case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 820       case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 821       case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 822       case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 823       case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 824       case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 825       case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 826       case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 827       case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 828       case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 829       case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 830       case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 831       case Instruction::ICmp:
 832         Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 833         switch (CE->getPredicate()) {
 834         case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 835         case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 836         case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 837         case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 838         case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 839         case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 840         case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 841         case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 842         case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 843         case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 844         default: error("Invalid ICmp Predicate");
 845         }
 846         break;
 847       case Instruction::FCmp:
 848         Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 849         switch (CE->getPredicate()) {
 850         case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 851         case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 852         case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 853         case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 854         case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 855         case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 856         case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 857         case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 858         case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 859         case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 860         case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 861         case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 862         case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 863         case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 864         case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 865         case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 866         default: error("Invalid FCmp Predicate");
 867         }
 868         break;
 869       case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 870       case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 871       case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 872       case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 873       case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 874       case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 875       case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 876       default:
 877         error("Invalid constant expression");
 878         break;
 879       }
 880       Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 881       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 882         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 883       Out << ");";
 884     }
 885   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV)) {
 886     Out << "Constant* " << constName << " = ";
 887     Out << "BlockAddress::get(" << getOpName(BA->getBasicBlock()) << ");";
 888   } else {
 889     error("Bad Constant");
 890     Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 891   }
 892   nl(Out);
 893 }
 894
 895 void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 896   // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 897   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 898          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 899     if (I->hasInitializer())
 900       printConstant(I->getInitializer());
 901
 902   // Traverse the LLVM functions looking for constants
 903   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 904        FI != FE; ++FI) {
 905     // Add all of the basic blocks and instructions
 906     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 907            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 908       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 909            ++I) {
 910         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 911           if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 912             printConstant(C);
 913           }
 914         }
 915       }
 916     }
 917   }
 918 }
 919
 920 void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 921   nl(Out) << "// Type Definitions";
 922   nl(Out);
 923   printType(GV->getType());
 924   if (GV->hasInitializer()) {
 925     const Constant *Init = GV->getInitializer();
 926     printType(Init->getType());
 927     if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 928       nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 929       printFunctionHead(F);
 930     } else if (const GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 931       nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 932       printVariableHead(gv);
 933
 934       nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 935       printVariableBody(gv);
 936     } else  {
 937       nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 938       printConstant(Init);
 939     }
 940   }
 941 }
 942
 943 void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 944   nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 945   if (is_inline) {
 946     Out << " = mod->getGlobalVariable(mod->getContext(), ";
 947     printEscapedString(GV->getName());
 948     Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 949     nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 950     in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 951   }
 952   Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod, ";
 953   nl(Out) << "/*Type=*/";
 954   printCppName(GV->getType()->getElementType());
 955   Out << ",";
 956   nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
 957   Out << ",";
 958   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
 959   printLinkageType(GV->getLinkage());
 960   Out << ",";
 961   nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
 962   if (GV->hasInitializer()) {
 963     Out << "// has initializer, specified below";
 964   }
 965   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
 966   printEscapedString(GV->getName());
 967   Out << "\");";
 968   nl(Out);
 969
 970   if (GV->hasSection()) {
 971     printCppName(GV);
 972     Out << "->setSection(\"";
 973     printEscapedString(GV->getSection());
 974     Out << "\");";
 975     nl(Out);
 976   }
 977   if (GV->getAlignment()) {
 978     printCppName(GV);
 979     Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
 980     nl(Out);
 981   }
 982   if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
 983     printCppName(GV);
 984     Out << "->setVisibility(";
 985     printVisibilityType(GV->getVisibility());
 986     Out << ");";
 987     nl(Out);
 988   }
 989   if (GV->isThreadLocal()) {
 990     printCppName(GV);
 991     Out << "->setThreadLocal(true);";
 992     nl(Out);
 993   }
 994   if (is_inline) {
 995     out(); Out << "}"; nl(Out);
 996   }
 997 }
 998
 999 void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1000   if (GV->hasInitializer()) {
1001     printCppName(GV);
1002     Out << "->setInitializer(";
1003     Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1004     nl(Out);
1005   }
1006 }
1007
1008 std::string CppWriter::getOpName(const Value* V) {
1009   if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1010     return getCppName(V);
1011
1012   // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1013   // name we already set up for it
1014   ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1015   if (I != ForwardRefs.end())
1016     return I->second;
1017
1018   // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1019   std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1020
1021   // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1022   // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1023   // Argument instances later.
1024   Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1025       << getCppName(V->getType()) << ");";
1026   nl(Out);
1027   ForwardRefs[V] = result;
1028   return result;
1029 }
1030
1031 static StringRef ConvertAtomicOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
1032   switch (Ordering) {
1033     case NotAtomic: return "NotAtomic";
1034     case Unordered: return "Unordered";
1035     case Monotonic: return "Monotonic";
1036     case Acquire: return "Acquire";
1037     case Release: return "Release";
1038     case AcquireRelease: return "AcquireRelease";
1039     case SequentiallyConsistent: return "SequentiallyConsistent";
1040   }
1041   llvm_unreachable("Unknown ordering");
1042 }
1043
1044 static StringRef ConvertAtomicSynchScope(SynchronizationScope SynchScope) {
1045   switch (SynchScope) {
1046     case SingleThread: return "SingleThread";
1047     case CrossThread: return "CrossThread";
1048   }
1049   llvm_unreachable("Unknown synch scope");
1050 }
1051
1052 // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1053 void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1054                                  const std::string& bbname) {
1055   std::string iName(getCppName(I));
1056
1057   // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1058   // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1059   const unsigned Ops(I->getNumOperands());
1060   std::string* opNames = new std::string[Ops];
1061   for (unsigned i = 0; i < Ops; i++)
1062     opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1063
1064   switch (I->getOpcode()) {
1065   default:
1066     error("Invalid instruction");
1067     break;
1068
1069   case Instruction::Ret: {
1070     const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1071     Out << "ReturnInst::Create(mod->getContext(), "
1072         << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1073     break;
1074   }
1075   case Instruction::Br: {
1076     const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1077     Out << "BranchInst::Create(" ;
1078     if (br->getNumOperands() == 3) {
1079       Out << opNames[2] << ", "
1080           << opNames[1] << ", "
1081           << opNames[0] << ", ";
1082
1083     } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1084       Out << opNames[0] << ", ";
1085     } else {
1086       error("Branch with 2 operands?");
1087     }
1088     Out << bbname << ");";
1089     break;
1090   }
1091   case Instruction::Switch: {
1092     const SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(I);
1093     Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1094         << getOpName(SI->getCondition()) << ", "
1095         << getOpName(SI->getDefaultDest()) << ", "
1096         << SI->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1097     nl(Out);
1098     unsigned NumCases = SI->getNumCases();
1099     for (unsigned i = 1; i < NumCases; ++i) {
1100       const ConstantInt* CaseVal = SI->getCaseValue(i);
1101       const BasicBlock* BB = SI->getSuccessor(i);
1102       Out << iName << "->addCase("
1103           << getOpName(CaseVal) << ", "
1104           << getOpName(BB) << ");";
1105       nl(Out);
1106     }
1107     break;
1108   }
1109   case Instruction::IndirectBr: {
1110     const IndirectBrInst *IBI = cast<IndirectBrInst>(I);
1111     Out << "IndirectBrInst *" << iName << " = IndirectBrInst::Create("
1112         << opNames[0] << ", " << IBI->getNumDestinations() << ");";
1113     nl(Out);
1114     for (unsigned i = 1; i != IBI->getNumOperands(); ++i) {
1115       Out << iName << "->addDestination(" << opNames[i] << ");";
1116       nl(Out);
1117     }
1118     break;
1119   }
1120   case Instruction::Resume: {
1121     Out << "ResumeInst::Create(mod->getContext(), " << opNames[0]
1122         << ", " << bbname << ");";
1123     break;
1124   }
1125   case Instruction::Invoke: {
1126     const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1127     Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1128     nl(Out);
1129     for (unsigned i = 0; i < inv->getNumArgOperands(); ++i) {
1130       Out << iName << "_params.push_back("
1131           << getOpName(inv->getArgOperand(i)) << ");";
1132       nl(Out);
1133     }
1134     // FIXME: This shouldn't use magic numbers -3, -2, and -1.
1135     Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1136         << getOpName(inv->getCalledFunction()) << ", "
1137         << getOpName(inv->getNormalDest()) << ", "
1138         << getOpName(inv->getUnwindDest()) << ", "
1139         << iName << "_params, \"";
1140     printEscapedString(inv->getName());
1141     Out << "\", " << bbname << ");";
1142     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1143     printCallingConv(inv->getCallingConv());
1144     Out << ");";
1145     printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1146     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1147     nl(Out);
1148     break;
1149   }
1150   case Instruction::Unwind: {
1151     Out << "new UnwindInst("
1152         << bbname << ");";
1153     break;
1154   }
1155   case Instruction::Unreachable: {
1156     Out << "new UnreachableInst("
1157         << "mod->getContext(), "
1158         << bbname << ");";
1159     break;
1160   }
1161   case Instruction::Add:
1162   case Instruction::FAdd:
1163   case Instruction::Sub:
1164   case Instruction::FSub:
1165   case Instruction::Mul:
1166   case Instruction::FMul:
1167   case Instruction::UDiv:
1168   case Instruction::SDiv:
1169   case Instruction::FDiv:
1170   case Instruction::URem:
1171   case Instruction::SRem:
1172   case Instruction::FRem:
1173   case Instruction::And:
1174   case Instruction::Or:
1175   case Instruction::Xor:
1176   case Instruction::Shl:
1177   case Instruction::LShr:
1178   case Instruction::AShr:{
1179     Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1180     switch (I->getOpcode()) {
1181     case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1182     case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1183     case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1184     case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1185     case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1186     case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1187     case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1188     case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1189     case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1190     case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1191     case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1192     case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1193     case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1194     case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1195     case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1196     case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1197     case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1198     case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1199     default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1200     }
1201     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1202     printEscapedString(I->getName());
1203     Out << "\", " << bbname << ");";
1204     break;
1205   }
1206   case Instruction::FCmp: {
1207     Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(*" << bbname << ", ";
1208     switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1209     case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1210     case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1211     case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1212     case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1213     case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1214     case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1215     case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1216     case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1217     case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1218     case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1219     case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1220     case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1221     case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1222     case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1223     case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1224     case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1225     default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1226     }
1227     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1228     printEscapedString(I->getName());
1229     Out << "\");";
1230     break;
1231   }
1232   case Instruction::ICmp: {
1233     Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(*" << bbname << ", ";
1234     switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1235     case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1236     case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1237     case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1238     case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1239     case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1240     case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1241     case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1242     case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1243     case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1244     case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1245     default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1246     }
1247     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1248     printEscapedString(I->getName());
1249     Out << "\");";
1250     break;
1251   }
1252   case Instruction::Alloca: {
1253     const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1254     Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1255         << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1256     if (allocaI->isArrayAllocation())
1257       Out << opNames[0] << ", ";
1258     Out << "\"";
1259     printEscapedString(allocaI->getName());
1260     Out << "\", " << bbname << ");";
1261     if (allocaI->getAlignment())
1262       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1263           << allocaI->getAlignment() << ");";
1264     break;
1265   }
1266   case Instruction::Load: {
1267     const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1268     Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1269         << opNames[0] << ", \"";
1270     printEscapedString(load->getName());
1271     Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1272         << ", " << bbname << ");";
1273     if (load->getAlignment())
1274       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1275               << load->getAlignment() << ");";
1276     if (load->isAtomic()) {
1277       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(load->getOrdering());
1278       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(load->getSynchScope());
1279       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1280               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1281     }
1282     break;
1283   }
1284   case Instruction::Store: {
1285     const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1286     Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1287         << opNames[0] << ", "
1288         << opNames[1] << ", "
1289         << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1290         << ", " << bbname << ");";
1291     if (store->getAlignment())
1292       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1293               << store->getAlignment() << ");";
1294     if (store->isAtomic()) {
1295       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(store->getOrdering());
1296       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(store->getSynchScope());
1297       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1298               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1299     }
1300     break;
1301   }
1302   case Instruction::GetElementPtr: {
1303     const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1304     if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1305       Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1306           << opNames[0];
1307       if (gep->getNumOperands() == 2)
1308         Out << ", " << opNames[1];
1309     } else {
1310       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1311       nl(Out);
1312       for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1313         Out << iName << "_indices.push_back("
1314             << opNames[i] << ");";
1315         nl(Out);
1316       }
1317       Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1318           << opNames[0] << ", " << iName << "_indices";
1319     }
1320     Out << ", \"";
1321     printEscapedString(gep->getName());
1322     Out << "\", " << bbname << ");";
1323     break;
1324   }
1325   case Instruction::PHI: {
1326     const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1327
1328     Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1329         << getCppName(phi->getType()) << ", "
1330         << phi->getNumIncomingValues() << ", \"";
1331     printEscapedString(phi->getName());
1332     Out << "\", " << bbname << ");";
1333     nl(Out);
1334     for (unsigned i = 0; i < phi->getNumIncomingValues(); ++i) {
1335       Out << iName << "->addIncoming("
1336           << opNames[PHINode::getOperandNumForIncomingValue(i)] << ", "
1337           << getOpName(phi->getIncomingBlock(i)) << ");";
1338       nl(Out);
1339     }
1340     break;
1341   }
1342   case Instruction::Trunc:
1343   case Instruction::ZExt:
1344   case Instruction::SExt:
1345   case Instruction::FPTrunc:
1346   case Instruction::FPExt:
1347   case Instruction::FPToUI:
1348   case Instruction::FPToSI:
1349   case Instruction::UIToFP:
1350   case Instruction::SIToFP:
1351   case Instruction::PtrToInt:
1352   case Instruction::IntToPtr:
1353   case Instruction::BitCast: {
1354     const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1355     Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1356     switch (I->getOpcode()) {
1357     case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1358     case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1359     case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1360     case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1361     case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1362     case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1363     case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1364     case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1365     case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1366     case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1367     case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1368     case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1369     default: assert(0 && "Unreachable"); break;
1370     }
1371     Out << "(" << opNames[0] << ", "
1372         << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1373     printEscapedString(cst->getName());
1374     Out << "\", " << bbname << ");";
1375     break;
1376   }
1377   case Instruction::Call: {
1378     const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1379     if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1380       Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1381           << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1382           << ila->getAsmString() << "\", \""
1383           << ila->getConstraintString() << "\","
1384           << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1385       nl(Out);
1386     }
1387     if (call->getNumArgOperands() > 1) {
1388       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1389       nl(Out);
1390       for (unsigned i = 0; i < call->getNumArgOperands(); ++i) {
1391         Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1392         nl(Out);
1393       }
1394       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1395           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", "
1396           << iName << "_params, \"";
1397     } else if (call->getNumArgOperands() == 1) {
1398       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1399           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", " << opNames[0] << ", \"";
1400     } else {
1401       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1402           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", \"";
1403     }
1404     printEscapedString(call->getName());
1405     Out << "\", " << bbname << ");";
1406     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1407     printCallingConv(call->getCallingConv());
1408     Out << ");";
1409     nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1410         << (call->isTailCall() ? "true" : "false");
1411     Out << ");";
1412     nl(Out);
1413     printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1414     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1415     nl(Out);
1416     break;
1417   }
1418   case Instruction::Select: {
1419     const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1420     Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1421     Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1422     printEscapedString(sel->getName());
1423     Out << "\", " << bbname << ");";
1424     break;
1425   }
1426   case Instruction::UserOp1:
1427     /// FALL THROUGH
1428   case Instruction::UserOp2: {
1429     /// FIXME: What should be done here?
1430     break;
1431   }
1432   case Instruction::VAArg: {
1433     const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1434     Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1435         << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1436     printEscapedString(va->getName());
1437     Out << "\", " << bbname << ");";
1438     break;
1439   }
1440   case Instruction::ExtractElement: {
1441     const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1442     Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1443         << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1444         << ", " << opNames[1] << ", \"";
1445     printEscapedString(eei->getName());
1446     Out << "\", " << bbname << ");";
1447     break;
1448   }
1449   case Instruction::InsertElement: {
1450     const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1451     Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1452         << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1453         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1454     printEscapedString(iei->getName());
1455     Out << "\", " << bbname << ");";
1456     break;
1457   }
1458   case Instruction::ShuffleVector: {
1459     const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1460     Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1461         << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1462         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1463     printEscapedString(svi->getName());
1464     Out << "\", " << bbname << ");";
1465     break;
1466   }
1467   case Instruction::ExtractValue: {
1468     const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1469     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1470     nl(Out);
1471     for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1472       Out << iName << "_indices.push_back("
1473           << evi->idx_begin()[i] << ");";
1474       nl(Out);
1475     }
1476     Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1477         << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1478         << ", "
1479         << iName << "_indices, \"";
1480     printEscapedString(evi->getName());
1481     Out << "\", " << bbname << ");";
1482     break;
1483   }
1484   case Instruction::InsertValue: {
1485     const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1486     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1487     nl(Out);
1488     for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1489       Out << iName << "_indices.push_back("
1490           << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1491       nl(Out);
1492     }
1493     Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1494         << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1495         << ", " << opNames[1] << ", "
1496         << iName << "_indices, \"";
1497     printEscapedString(ivi->getName());
1498     Out << "\", " << bbname << ");";
1499     break;
1500   }
1501   case Instruction::Fence: {
1502     const FenceInst *fi = cast<FenceInst>(I);
1503     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(fi->getOrdering());
1504     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(fi->getSynchScope());
1505     Out << "FenceInst* " << iName
1506         << " = new FenceInst(mod->getContext(), "
1507         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1508         << ");";
1509     break;
1510   }
1511   case Instruction::AtomicCmpXchg: {
1512     const AtomicCmpXchgInst *cxi = cast<AtomicCmpXchgInst>(I);
1513     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(cxi->getOrdering());
1514     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(cxi->getSynchScope());
1515     Out << "AtomicCmpXchgInst* " << iName
1516         << " = new AtomicCmpXchgInst("
1517         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", "
1518         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1519         << ");";
1520     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1521     printEscapedString(cxi->getName());
1522     Out << "\");";
1523     break;
1524   }
1525   case Instruction::AtomicRMW: {
1526     const AtomicRMWInst *rmwi = cast<AtomicRMWInst>(I);
1527     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(rmwi->getOrdering());
1528     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(rmwi->getSynchScope());
1529     StringRef Operation;
1530     switch (rmwi->getOperation()) {
1531       case AtomicRMWInst::Xchg: Operation = "AtomicRMWInst::Xchg"; break;
1532       case AtomicRMWInst::Add:  Operation = "AtomicRMWInst::Add"; break;
1533       case AtomicRMWInst::Sub:  Operation = "AtomicRMWInst::Sub"; break;
1534       case AtomicRMWInst::And:  Operation = "AtomicRMWInst::And"; break;
1535       case AtomicRMWInst::Nand: Operation = "AtomicRMWInst::Nand"; break;
1536       case AtomicRMWInst::Or:   Operation = "AtomicRMWInst::Or"; break;
1537       case AtomicRMWInst::Xor:  Operation = "AtomicRMWInst::Xor"; break;
1538       case AtomicRMWInst::Max:  Operation = "AtomicRMWInst::Max"; break;
1539       case AtomicRMWInst::Min:  Operation = "AtomicRMWInst::Min"; break;
1540       case AtomicRMWInst::UMax: Operation = "AtomicRMWInst::UMax"; break;
1541       case AtomicRMWInst::UMin: Operation = "AtomicRMWInst::UMin"; break;
1542       case AtomicRMWInst::BAD_BINOP: llvm_unreachable("Bad atomic operation");
1543     }
1544     Out << "AtomicRMWInst* " << iName
1545         << " = new AtomicRMWInst("
1546         << Operation << ", "
1547         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", "
1548         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1549         << ");";
1550     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1551     printEscapedString(rmwi->getName());
1552     Out << "\");";
1553     break;
1554   }
1555   }
1556   DefinedValues.insert(I);
1557   nl(Out);
1558   delete [] opNames;
1559 }
1560
1561 // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1562 void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1563   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1564   if (!is_inline) {
1565     // Print the function's return type
1566     printType(F->getReturnType());
1567
1568     // Print the function's function type
1569     printType(F->getFunctionType());
1570
1571     // Print the types of each of the function's arguments
1572     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1573          AI != AE; ++AI) {
1574       printType(AI->getType());
1575     }
1576   }
1577
1578   // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1579   // make a note of any global values or constants that are referenced
1580   SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1581   SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1582   for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1583        BB != BE; ++BB){
1584     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1585          I != E; ++I) {
1586       // Print the type of the instruction itself
1587       printType(I->getType());
1588
1589       // Print the type of each of the instruction's operands
1590       for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1591         Value* operand = I->getOperand(i);
1592         printType(operand->getType());
1593
1594         // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1595         if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1596           gvs.insert(GV);
1597           if (GenerationType != GenFunction)
1598             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1599               if (GVar->hasInitializer())
1600                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1601         } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand)) {
1602           consts.insert(C);
1603           for (unsigned j = 0; j < C->getNumOperands(); ++j) {
1604             // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1605             Value* operand = C->getOperand(j);
1606             printType(operand->getType());
1607             if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1608               gvs.insert(GV);
1609               if (GenerationType != GenFunction)
1610                 if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1611                   if (GVar->hasInitializer())
1612                     consts.insert(GVar->getInitializer());
1613             }
1614           }
1615         }
1616       }
1617     }
1618   }
1619
1620   // Print the function declarations for any functions encountered
1621   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1622   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1623        I != E; ++I) {
1624     if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1625       if (!is_inline || Fun != F)
1626         printFunctionHead(Fun);
1627     }
1628   }
1629
1630   // Print the global variable declarations for any variables encountered
1631   nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1632   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1633        I != E; ++I) {
1634     if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1635       printVariableHead(F);
1636   }
1637
1638   // Print the constants found
1639   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1640   for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1641          E = consts.end(); I != E; ++I) {
1642     printConstant(*I);
1643   }
1644
1645   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1646   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1647   // initializers.
1648   if (GenerationType != GenFunction) {
1649     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1650     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1651          I != E; ++I) {
1652       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1653         printVariableBody(GV);
1654     }
1655   }
1656 }
1657
1658 void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1659   nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1660   Out << " = mod->getFunction(\"";
1661   printEscapedString(F->getName());
1662   Out << "\");";
1663   nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1664   nl(Out) << getCppName(F);
1665
1666   Out<< " = Function::Create(";
1667   nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1668   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1669   printLinkageType(F->getLinkage());
1670   Out << ",";
1671   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1672   printEscapedString(F->getName());
1673   Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1674   nl(Out,-1);
1675   printCppName(F);
1676   Out << "->setCallingConv(";
1677   printCallingConv(F->getCallingConv());
1678   Out << ");";
1679   nl(Out);
1680   if (F->hasSection()) {
1681     printCppName(F);
1682     Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1683     nl(Out);
1684   }
1685   if (F->getAlignment()) {
1686     printCppName(F);
1687     Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1688     nl(Out);
1689   }
1690   if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1691     printCppName(F);
1692     Out << "->setVisibility(";
1693     printVisibilityType(F->getVisibility());
1694     Out << ");";
1695     nl(Out);
1696   }
1697   if (F->hasGC()) {
1698     printCppName(F);
1699     Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1700     nl(Out);
1701   }
1702   Out << "}";
1703   nl(Out);
1704   printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1705   printCppName(F);
1706   Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1707   nl(Out);
1708 }
1709
1710 void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1711   if (F->isDeclaration())
1712     return; // external functions have no bodies.
1713
1714   // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1715   // cross-function forward refs
1716   ForwardRefs.clear();
1717   DefinedValues.clear();
1718
1719   // Create all the argument values
1720   if (!is_inline) {
1721     if (!F->arg_empty()) {
1722       Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1723           << "->arg_begin();";
1724       nl(Out);
1725     }
1726     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1727          AI != AE; ++AI) {
1728       Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1729       nl(Out);
1730       if (AI->hasName()) {
1731         Out << getCppName(AI) << "->setName(\"";
1732         printEscapedString(AI->getName());
1733         Out << "\");";
1734         nl(Out);
1735       }
1736     }
1737   }
1738
1739   // Create all the basic blocks
1740   nl(Out);
1741   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1742        BI != BE; ++BI) {
1743     std::string bbname(getCppName(BI));
1744     Out << "BasicBlock* " << bbname <<
1745            " = BasicBlock::Create(mod->getContext(), \"";
1746     if (BI->hasName())
1747       printEscapedString(BI->getName());
1748     Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1749     nl(Out);
1750   }
1751
1752   // Output all of its basic blocks... for the function
1753   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1754        BI != BE; ++BI) {
1755     std::string bbname(getCppName(BI));
1756     nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1757     nl(Out);
1758
1759     // Output all of the instructions in the basic block...
1760     for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1761          I != E; ++I) {
1762       printInstruction(I,bbname);
1763     }
1764   }
1765
1766   // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1767   // are generated.
1768   if (!ForwardRefs.empty()) {
1769     nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1770     nl(Out);
1771   }
1772
1773   while (!ForwardRefs.empty()) {
1774     ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1775     Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1776         << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1777     nl(Out);
1778     ForwardRefs.erase(I);
1779   }
1780 }
1781
1782 void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1783                             const std::string& func) {
1784   const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1785   if (!F) {
1786     error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1787     return;
1788   }
1789   if (F->isDeclaration()) {
1790     error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1791     return;
1792   }
1793   nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1794           << getCppName(F);
1795   unsigned arg_count = 1;
1796   for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1797        AI != AE; ++AI) {
1798     Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1799   }
1800   Out << ") {";
1801   nl(Out);
1802   is_inline = true;
1803   printFunctionUses(F);
1804   printFunctionBody(F);
1805   is_inline = false;
1806   Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1807   nl(Out) << "}";
1808   nl(Out);
1809 }
1810
1811 void CppWriter::printModuleBody() {
1812   // Print out all the type definitions
1813   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1814   printTypes(TheModule);
1815
1816   // Functions can call each other and global variables can reference them so
1817   // define all the functions first before emitting their function bodies.
1818   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1819   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1820        I != E; ++I)
1821     printFunctionHead(I);
1822
1823   // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1824   // after the constants are printed so just print a header for each global
1825   nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1826   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1827          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1828     printVariableHead(I);
1829   }
1830
1831   // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1832   // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1833   // so we can proceed to generate the constants.
1834   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1835   printConstants(TheModule);
1836
1837   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1838   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1839   // initializers.
1840   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1841   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1842          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1843     printVariableBody(I);
1844   }
1845
1846   // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1847   nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1848   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1849        I != E; ++I) {
1850     if (!I->isDeclaration()) {
1851       nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1852               << ")";
1853       nl(Out) << "{";
1854       nl(Out,1);
1855       printFunctionBody(I);
1856       nl(Out,-1) << "}";
1857       nl(Out);
1858     }
1859   }
1860 }
1861
1862 void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1863                              const std::string& mName) {
1864   Out << "#include <llvm/LLVMContext.h>\n";
1865   Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1866   Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1867   Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1868   Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1869   Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1870   Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1871   Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1872   Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1873   Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1874   Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1875   Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1876   Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1877   Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1878   Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1879   Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1880   Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1881   Out << "#include <algorithm>\n";
1882   Out << "using namespace llvm;\n\n";
1883   Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1884   Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1885   Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1886   Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1887   Out << "  PassManager PM;\n";
1888   Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1889   Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1890   Out << "  return 0;\n";
1891   Out << "}\n\n";
1892   printModule(fname,mName);
1893 }
1894
1895 void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1896                             const std::string& mName) {
1897   nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1898   nl(Out,1) << "// Module Construction";
1899   nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1900   printEscapedString(mName);
1901   Out << "\", getGlobalContext());";
1902   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1903     nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1904   }
1905   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1906     nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1907             << "\");";
1908   }
1909
1910   if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1911     nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1912     printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1913     Out << "\");";
1914   }
1915   nl(Out);
1916
1917   // Loop over the dependent libraries and emit them.
1918   Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1919   Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1920   while (LI != LE) {
1921     Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1922     nl(Out);
1923     ++LI;
1924   }
1925   printModuleBody();
1926   nl(Out) << "return mod;";
1927   nl(Out,-1) << "}";
1928   nl(Out);
1929 }
1930
1931 void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
1932                               const std::string& mName) {
1933   Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1934   Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"";
1935   printEscapedString(mName);
1936   Out << "\");\n";
1937   printModuleBody();
1938   Out << "\nreturn mod;\n";
1939   Out << "\n}\n";
1940 }
1941
1942 void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
1943                               const std::string& funcName) {
1944   const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
1945   if (!F) {
1946     error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
1947     return;
1948   }
1949   Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1950   printFunctionUses(F);
1951   printFunctionHead(F);
1952   printFunctionBody(F);
1953   Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
1954   Out << "}\n";
1955 }
1956
1957 void CppWriter::printFunctions() {
1958   const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
1959   Module::const_iterator I  = funcs.begin();
1960   Module::const_iterator IE = funcs.end();
1961
1962   for (; I != IE; ++I) {
1963     const Function &func = *I;
1964     if (!func.isDeclaration()) {
1965       std::string name("define_");
1966       name += func.getName();
1967       printFunction(name, func.getName());
1968     }
1969   }
1970 }
1971
1972 void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
1973                               const std::string& varName) {
1974   const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
1975
1976   if (!GV) {
1977     error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
1978     return;
1979   }
1980   Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1981   printVariableUses(GV);
1982   printVariableHead(GV);
1983   printVariableBody(GV);
1984   Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
1985   Out << "}\n";
1986 }
1987
1988 void CppWriter::printType(const std::string &fname,
1989                           const std::string &typeName) {
1990   Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
1991   if (!Ty) {
1992     error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
1993     return;
1994   }
1995   Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
1996   printType(Ty);
1997   Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
1998   Out << "}\n";
1999 }
2000
2001 bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
2002   TheModule = &M;
2003
2004   // Emit a header
2005   Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
2006
2007   // Get the name of the function we're supposed to generate
2008   std::string fname = FuncName.getValue();
2009
2010   // Get the name of the thing we are to generate
2011   std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
2012   if (GenerationType == GenModule ||
2013       GenerationType == GenContents ||
2014       GenerationType == GenProgram ||
2015       GenerationType == GenFunctions) {
2016     if (tgtname == "!bad!") {
2017       if (M.getModuleIdentifier() == "-")
2018         tgtname = "<stdin>";
2019       else
2020         tgtname = M.getModuleIdentifier();
2021     }
2022   } else if (tgtname == "!bad!")
2023     error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
2024
2025   switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
2026    case GenProgram:
2027     if (fname.empty())
2028       fname = "makeLLVMModule";
2029     printProgram(fname,tgtname);
2030     break;
2031    case GenModule:
2032     if (fname.empty())
2033       fname = "makeLLVMModule";
2034     printModule(fname,tgtname);
2035     break;
2036    case GenContents:
2037     if (fname.empty())
2038       fname = "makeLLVMModuleContents";
2039     printContents(fname,tgtname);
2040     break;
2041    case GenFunction:
2042     if (fname.empty())
2043       fname = "makeLLVMFunction";
2044     printFunction(fname,tgtname);
2045     break;
2046    case GenFunctions:
2047     printFunctions();
2048     break;
2049    case GenInline:
2050     if (fname.empty())
2051       fname = "makeLLVMInline";
2052     printInline(fname,tgtname);
2053     break;
2054    case GenVariable:
2055     if (fname.empty())
2056       fname = "makeLLVMVariable";
2057     printVariable(fname,tgtname);
2058     break;
2059    case GenType:
2060     if (fname.empty())
2061       fname = "makeLLVMType";
2062     printType(fname,tgtname);
2063     break;
2064   }
2065
2066   return false;
2067 }
2068
2069 char CppWriter::ID = 0;
2070
2071 //===----------------------------------------------------------------------===//
2072 //                       External Interface declaration
2073 //===----------------------------------------------------------------------===//
2074
2075 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
2076                                            formatted_raw_ostream &o,
2077                                            CodeGenFileType FileType,
2078                                            bool DisableVerify) {
2079   if (FileType != TargetMachine::CGFT_AssemblyFile) return true;
2080   PM.add(new CppWriter(o));
2081   return false;
2082 }