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     if (CA->isString()) {
 702       Out << "Constant* " << constName <<
 703              " = ConstantArray::get(mod->getContext(), \"";
 704       std::string tmp = CA->getAsString();
 705       bool nullTerminate = false;
 706       if (tmp[tmp.length()-1] == 0) {
 707         tmp.erase(tmp.length()-1);
 708         nullTerminate = true;
 709       }
 710       printEscapedString(tmp);
 711       // Determine if we want null termination or not.
 712       if (nullTerminate)
 713         Out << "\", true"; // Indicate that the null terminator should be
 714                            // added.
 715       else
 716         Out << "\", false";// No null terminator
 717       Out << ");";
 718     } else {
 719       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 720       nl(Out);
 721       unsigned N = CA->getNumOperands();
 722       for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 723         printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 724         Out << constName << "_elems.push_back("
 725             << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 726         nl(Out);
 727       }
 728       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 729           << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 730     }
 731   } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 732     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 733     nl(Out);
 734     unsigned N = CS->getNumOperands();
 735     for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 736       printConstant(CS->getOperand(i));
 737       Out << constName << "_fields.push_back("
 738           << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 739       nl(Out);
 740     }
 741     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 742         << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 743   } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 744     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 745     nl(Out);
 746     unsigned N = CP->getNumOperands();
 747     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 748       printConstant(CP->getOperand(i));
 749       Out << constName << "_elems.push_back("
 750           << getCppName(CP->getOperand(i)) << ");";
 751       nl(Out);
 752     }
 753     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 754         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 755   } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 756     Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 757         << typeName << ");";
 758   } else if (const ConstantDataSequential *CDS =
 759                dyn_cast<ConstantDataSequential>(CV)) {
 760     if (CDS->isString()) {
 761       Out << "Constant *" << constName <<
 762       " = ConstantDataArray::getString(mod->getContext(), \"";
 763       StringRef Str = CA->getAsString();
 764       bool nullTerminate = false;
 765       if (Str.back() == 0) {
 766         Str = Str.drop_back();
 767         nullTerminate = true;
 768       }
 769       printEscapedString(Str);
 770       // Determine if we want null termination or not.
 771       if (nullTerminate)
 772         Out << "\", true);";
 773       else
 774         Out << "\", false);";// No null terminator
 775     } else {
 776       // TODO: Could generate more efficient code generating CDS calls instead.
 777       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 778       nl(Out);
 779       for (unsigned i = 0; i != CDS->getNumElements(); ++i) {
 780         Constant *Elt = CDS->getElementAsConstant(i);
 781         printConstant(Elt);
 782         Out << constName << "_elems.push_back(" << getCppName(Elt) << ");";
 783         nl(Out);
 784       }
 785       Out << "Constant* " << constName;
 786
 787       if (isa<ArrayType>(CDS->getType()))
 788         Out << " = ConstantArray::get(";
 789       else
 790         Out << " = ConstantVector::get(";
 791       Out << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 792     }
 793   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 794     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 795       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 796       nl(Out);
 797       printConstant(CE->getOperand(0));
 798       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 799         printConstant(CE->getOperand(i));
 800         Out << constName << "_indices.push_back("
 801             << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 802         nl(Out);
 803       }
 804       Out << "Constant* " << constName
 805           << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 806           << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 807           << constName << "_indices);";
 808     } else if (CE->isCast()) {
 809       printConstant(CE->getOperand(0));
 810       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 811       switch (CE->getOpcode()) {
 812       default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 813       case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 814       case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 815       case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 816       case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 817       case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 818       case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 819       case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 820       case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 821       case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 822       case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 823       case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 824       case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 825       }
 826       Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 827           << getCppName(CE->getType()) << ");";
 828     } else {
 829       unsigned N = CE->getNumOperands();
 830       for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 831         printConstant(CE->getOperand(i));
 832       }
 833       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 834       switch (CE->getOpcode()) {
 835       case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 836       case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 837       case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 838       case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 839       case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 840       case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 841       case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 842       case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 843       case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 844       case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 845       case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 846       case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 847       case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 848       case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 849       case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 850       case Instruction::ICmp:
 851         Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 852         switch (CE->getPredicate()) {
 853         case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 854         case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 855         case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 856         case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 857         case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 858         case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 859         case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 860         case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 861         case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 862         case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 863         default: error("Invalid ICmp Predicate");
 864         }
 865         break;
 866       case Instruction::FCmp:
 867         Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 868         switch (CE->getPredicate()) {
 869         case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 870         case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 871         case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 872         case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 873         case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 874         case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 875         case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 876         case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 877         case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 878         case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 879         case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 880         case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 881         case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 882         case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 883         case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 884         case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 885         default: error("Invalid FCmp Predicate");
 886         }
 887         break;
 888       case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 889       case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 890       case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 891       case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 892       case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 893       case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 894       case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 895       default:
 896         error("Invalid constant expression");
 897         break;
 898       }
 899       Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 900       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 901         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 902       Out << ");";
 903     }
 904   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV)) {
 905     Out << "Constant* " << constName << " = ";
 906     Out << "BlockAddress::get(" << getOpName(BA->getBasicBlock()) << ");";
 907   } else {
 908     error("Bad Constant");
 909     Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 910   }
 911   nl(Out);
 912 }
 913
 914 void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 915   // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 916   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 917          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 918     if (I->hasInitializer())
 919       printConstant(I->getInitializer());
 920
 921   // Traverse the LLVM functions looking for constants
 922   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 923        FI != FE; ++FI) {
 924     // Add all of the basic blocks and instructions
 925     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 926            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 927       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 928            ++I) {
 929         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 930           if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 931             printConstant(C);
 932           }
 933         }
 934       }
 935     }
 936   }
 937 }
 938
 939 void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 940   nl(Out) << "// Type Definitions";
 941   nl(Out);
 942   printType(GV->getType());
 943   if (GV->hasInitializer()) {
 944     const Constant *Init = GV->getInitializer();
 945     printType(Init->getType());
 946     if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 947       nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 948       printFunctionHead(F);
 949     } else if (const GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 950       nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 951       printVariableHead(gv);
 952
 953       nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 954       printVariableBody(gv);
 955     } else  {
 956       nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 957       printConstant(Init);
 958     }
 959   }
 960 }
 961
 962 void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 963   nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 964   if (is_inline) {
 965     Out << " = mod->getGlobalVariable(mod->getContext(), ";
 966     printEscapedString(GV->getName());
 967     Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
 968     nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
 969     in(); nl(Out) << getCppName(GV);
 970   }
 971   Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod, ";
 972   nl(Out) << "/*Type=*/";
 973   printCppName(GV->getType()->getElementType());
 974   Out << ",";
 975   nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
 976   Out << ",";
 977   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
 978   printLinkageType(GV->getLinkage());
 979   Out << ",";
 980   nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
 981   if (GV->hasInitializer()) {
 982     Out << "// has initializer, specified below";
 983   }
 984   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
 985   printEscapedString(GV->getName());
 986   Out << "\");";
 987   nl(Out);
 988
 989   if (GV->hasSection()) {
 990     printCppName(GV);
 991     Out << "->setSection(\"";
 992     printEscapedString(GV->getSection());
 993     Out << "\");";
 994     nl(Out);
 995   }
 996   if (GV->getAlignment()) {
 997     printCppName(GV);
 998     Out << "->setAlignment(" << utostr(GV->getAlignment()) << ");";
 999     nl(Out);
1000   }
1001   if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1002     printCppName(GV);
1003     Out << "->setVisibility(";
1004     printVisibilityType(GV->getVisibility());
1005     Out << ");";
1006     nl(Out);
1007   }
1008   if (GV->isThreadLocal()) {
1009     printCppName(GV);
1010     Out << "->setThreadLocal(true);";
1011     nl(Out);
1012   }
1013   if (is_inline) {
1014     out(); Out << "}"; nl(Out);
1015   }
1016 }
1017
1018 void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1019   if (GV->hasInitializer()) {
1020     printCppName(GV);
1021     Out << "->setInitializer(";
1022     Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1023     nl(Out);
1024   }
1025 }
1026
1027 std::string CppWriter::getOpName(const Value* V) {
1028   if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1029     return getCppName(V);
1030
1031   // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1032   // name we already set up for it
1033   ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1034   if (I != ForwardRefs.end())
1035     return I->second;
1036
1037   // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1038   std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1039
1040   // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1041   // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1042   // Argument instances later.
1043   Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1044       << getCppName(V->getType()) << ");";
1045   nl(Out);
1046   ForwardRefs[V] = result;
1047   return result;
1048 }
1049
1050 static StringRef ConvertAtomicOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
1051   switch (Ordering) {
1052     case NotAtomic: return "NotAtomic";
1053     case Unordered: return "Unordered";
1054     case Monotonic: return "Monotonic";
1055     case Acquire: return "Acquire";
1056     case Release: return "Release";
1057     case AcquireRelease: return "AcquireRelease";
1058     case SequentiallyConsistent: return "SequentiallyConsistent";
1059   }
1060   llvm_unreachable("Unknown ordering");
1061 }
1062
1063 static StringRef ConvertAtomicSynchScope(SynchronizationScope SynchScope) {
1064   switch (SynchScope) {
1065     case SingleThread: return "SingleThread";
1066     case CrossThread: return "CrossThread";
1067   }
1068   llvm_unreachable("Unknown synch scope");
1069 }
1070
1071 // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1072 void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1073                                  const std::string& bbname) {
1074   std::string iName(getCppName(I));
1075
1076   // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1077   // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1078   const unsigned Ops(I->getNumOperands());
1079   std::string* opNames = new std::string[Ops];
1080   for (unsigned i = 0; i < Ops; i++)
1081     opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1082
1083   switch (I->getOpcode()) {
1084   default:
1085     error("Invalid instruction");
1086     break;
1087
1088   case Instruction::Ret: {
1089     const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1090     Out << "ReturnInst::Create(mod->getContext(), "
1091         << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1092     break;
1093   }
1094   case Instruction::Br: {
1095     const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1096     Out << "BranchInst::Create(" ;
1097     if (br->getNumOperands() == 3) {
1098       Out << opNames[2] << ", "
1099           << opNames[1] << ", "
1100           << opNames[0] << ", ";
1101
1102     } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1103       Out << opNames[0] << ", ";
1104     } else {
1105       error("Branch with 2 operands?");
1106     }
1107     Out << bbname << ");";
1108     break;
1109   }
1110   case Instruction::Switch: {
1111     const SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(I);
1112     Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1113         << getOpName(SI->getCondition()) << ", "
1114         << getOpName(SI->getDefaultDest()) << ", "
1115         << SI->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1116     nl(Out);
1117     unsigned NumCases = SI->getNumCases();
1118     for (unsigned i = 1; i < NumCases; ++i) {
1119       const ConstantInt* CaseVal = SI->getCaseValue(i);
1120       const BasicBlock* BB = SI->getSuccessor(i);
1121       Out << iName << "->addCase("
1122           << getOpName(CaseVal) << ", "
1123           << getOpName(BB) << ");";
1124       nl(Out);
1125     }
1126     break;
1127   }
1128   case Instruction::IndirectBr: {
1129     const IndirectBrInst *IBI = cast<IndirectBrInst>(I);
1130     Out << "IndirectBrInst *" << iName << " = IndirectBrInst::Create("
1131         << opNames[0] << ", " << IBI->getNumDestinations() << ");";
1132     nl(Out);
1133     for (unsigned i = 1; i != IBI->getNumOperands(); ++i) {
1134       Out << iName << "->addDestination(" << opNames[i] << ");";
1135       nl(Out);
1136     }
1137     break;
1138   }
1139   case Instruction::Resume: {
1140     Out << "ResumeInst::Create(mod->getContext(), " << opNames[0]
1141         << ", " << bbname << ");";
1142     break;
1143   }
1144   case Instruction::Invoke: {
1145     const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1146     Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1147     nl(Out);
1148     for (unsigned i = 0; i < inv->getNumArgOperands(); ++i) {
1149       Out << iName << "_params.push_back("
1150           << getOpName(inv->getArgOperand(i)) << ");";
1151       nl(Out);
1152     }
1153     // FIXME: This shouldn't use magic numbers -3, -2, and -1.
1154     Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1155         << getOpName(inv->getCalledFunction()) << ", "
1156         << getOpName(inv->getNormalDest()) << ", "
1157         << getOpName(inv->getUnwindDest()) << ", "
1158         << iName << "_params, \"";
1159     printEscapedString(inv->getName());
1160     Out << "\", " << bbname << ");";
1161     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1162     printCallingConv(inv->getCallingConv());
1163     Out << ");";
1164     printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1165     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1166     nl(Out);
1167     break;
1168   }
1169   case Instruction::Unwind: {
1170     Out << "new UnwindInst("
1171         << bbname << ");";
1172     break;
1173   }
1174   case Instruction::Unreachable: {
1175     Out << "new UnreachableInst("
1176         << "mod->getContext(), "
1177         << bbname << ");";
1178     break;
1179   }
1180   case Instruction::Add:
1181   case Instruction::FAdd:
1182   case Instruction::Sub:
1183   case Instruction::FSub:
1184   case Instruction::Mul:
1185   case Instruction::FMul:
1186   case Instruction::UDiv:
1187   case Instruction::SDiv:
1188   case Instruction::FDiv:
1189   case Instruction::URem:
1190   case Instruction::SRem:
1191   case Instruction::FRem:
1192   case Instruction::And:
1193   case Instruction::Or:
1194   case Instruction::Xor:
1195   case Instruction::Shl:
1196   case Instruction::LShr:
1197   case Instruction::AShr:{
1198     Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1199     switch (I->getOpcode()) {
1200     case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1201     case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1202     case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1203     case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1204     case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1205     case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1206     case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1207     case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1208     case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1209     case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1210     case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1211     case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1212     case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1213     case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1214     case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1215     case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1216     case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1217     case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1218     default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1219     }
1220     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1221     printEscapedString(I->getName());
1222     Out << "\", " << bbname << ");";
1223     break;
1224   }
1225   case Instruction::FCmp: {
1226     Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(*" << bbname << ", ";
1227     switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1228     case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1229     case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1230     case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1231     case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1232     case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1233     case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1234     case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1235     case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1236     case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1237     case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1238     case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1239     case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1240     case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1241     case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1242     case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1243     case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1244     default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1245     }
1246     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1247     printEscapedString(I->getName());
1248     Out << "\");";
1249     break;
1250   }
1251   case Instruction::ICmp: {
1252     Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(*" << bbname << ", ";
1253     switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1254     case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1255     case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1256     case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1257     case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1258     case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1259     case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1260     case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1261     case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1262     case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1263     case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1264     default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1265     }
1266     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1267     printEscapedString(I->getName());
1268     Out << "\");";
1269     break;
1270   }
1271   case Instruction::Alloca: {
1272     const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1273     Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1274         << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1275     if (allocaI->isArrayAllocation())
1276       Out << opNames[0] << ", ";
1277     Out << "\"";
1278     printEscapedString(allocaI->getName());
1279     Out << "\", " << bbname << ");";
1280     if (allocaI->getAlignment())
1281       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1282           << allocaI->getAlignment() << ");";
1283     break;
1284   }
1285   case Instruction::Load: {
1286     const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1287     Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1288         << opNames[0] << ", \"";
1289     printEscapedString(load->getName());
1290     Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1291         << ", " << bbname << ");";
1292     if (load->getAlignment())
1293       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1294               << load->getAlignment() << ");";
1295     if (load->isAtomic()) {
1296       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(load->getOrdering());
1297       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(load->getSynchScope());
1298       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1299               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1300     }
1301     break;
1302   }
1303   case Instruction::Store: {
1304     const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1305     Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1306         << opNames[0] << ", "
1307         << opNames[1] << ", "
1308         << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1309         << ", " << bbname << ");";
1310     if (store->getAlignment())
1311       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1312               << store->getAlignment() << ");";
1313     if (store->isAtomic()) {
1314       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(store->getOrdering());
1315       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(store->getSynchScope());
1316       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1317               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1318     }
1319     break;
1320   }
1321   case Instruction::GetElementPtr: {
1322     const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1323     if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1324       Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1325           << opNames[0];
1326       if (gep->getNumOperands() == 2)
1327         Out << ", " << opNames[1];
1328     } else {
1329       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1330       nl(Out);
1331       for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1332         Out << iName << "_indices.push_back("
1333             << opNames[i] << ");";
1334         nl(Out);
1335       }
1336       Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1337           << opNames[0] << ", " << iName << "_indices";
1338     }
1339     Out << ", \"";
1340     printEscapedString(gep->getName());
1341     Out << "\", " << bbname << ");";
1342     break;
1343   }
1344   case Instruction::PHI: {
1345     const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1346
1347     Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1348         << getCppName(phi->getType()) << ", "
1349         << phi->getNumIncomingValues() << ", \"";
1350     printEscapedString(phi->getName());
1351     Out << "\", " << bbname << ");";
1352     nl(Out);
1353     for (unsigned i = 0; i < phi->getNumIncomingValues(); ++i) {
1354       Out << iName << "->addIncoming("
1355           << opNames[PHINode::getOperandNumForIncomingValue(i)] << ", "
1356           << getOpName(phi->getIncomingBlock(i)) << ");";
1357       nl(Out);
1358     }
1359     break;
1360   }
1361   case Instruction::Trunc:
1362   case Instruction::ZExt:
1363   case Instruction::SExt:
1364   case Instruction::FPTrunc:
1365   case Instruction::FPExt:
1366   case Instruction::FPToUI:
1367   case Instruction::FPToSI:
1368   case Instruction::UIToFP:
1369   case Instruction::SIToFP:
1370   case Instruction::PtrToInt:
1371   case Instruction::IntToPtr:
1372   case Instruction::BitCast: {
1373     const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1374     Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1375     switch (I->getOpcode()) {
1376     case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1377     case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1378     case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1379     case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1380     case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1381     case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1382     case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1383     case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1384     case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1385     case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1386     case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1387     case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1388     default: assert(0 && "Unreachable"); break;
1389     }
1390     Out << "(" << opNames[0] << ", "
1391         << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1392     printEscapedString(cst->getName());
1393     Out << "\", " << bbname << ");";
1394     break;
1395   }
1396   case Instruction::Call: {
1397     const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1398     if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1399       Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1400           << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1401           << ila->getAsmString() << "\", \""
1402           << ila->getConstraintString() << "\","
1403           << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1404       nl(Out);
1405     }
1406     if (call->getNumArgOperands() > 1) {
1407       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1408       nl(Out);
1409       for (unsigned i = 0; i < call->getNumArgOperands(); ++i) {
1410         Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1411         nl(Out);
1412       }
1413       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1414           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", "
1415           << iName << "_params, \"";
1416     } else if (call->getNumArgOperands() == 1) {
1417       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1418           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", " << opNames[0] << ", \"";
1419     } else {
1420       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1421           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", \"";
1422     }
1423     printEscapedString(call->getName());
1424     Out << "\", " << bbname << ");";
1425     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1426     printCallingConv(call->getCallingConv());
1427     Out << ");";
1428     nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1429         << (call->isTailCall() ? "true" : "false");
1430     Out << ");";
1431     nl(Out);
1432     printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1433     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1434     nl(Out);
1435     break;
1436   }
1437   case Instruction::Select: {
1438     const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1439     Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1440     Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1441     printEscapedString(sel->getName());
1442     Out << "\", " << bbname << ");";
1443     break;
1444   }
1445   case Instruction::UserOp1:
1446     /// FALL THROUGH
1447   case Instruction::UserOp2: {
1448     /// FIXME: What should be done here?
1449     break;
1450   }
1451   case Instruction::VAArg: {
1452     const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1453     Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1454         << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1455     printEscapedString(va->getName());
1456     Out << "\", " << bbname << ");";
1457     break;
1458   }
1459   case Instruction::ExtractElement: {
1460     const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1461     Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1462         << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1463         << ", " << opNames[1] << ", \"";
1464     printEscapedString(eei->getName());
1465     Out << "\", " << bbname << ");";
1466     break;
1467   }
1468   case Instruction::InsertElement: {
1469     const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1470     Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1471         << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1472         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1473     printEscapedString(iei->getName());
1474     Out << "\", " << bbname << ");";
1475     break;
1476   }
1477   case Instruction::ShuffleVector: {
1478     const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1479     Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1480         << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1481         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1482     printEscapedString(svi->getName());
1483     Out << "\", " << bbname << ");";
1484     break;
1485   }
1486   case Instruction::ExtractValue: {
1487     const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1488     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1489     nl(Out);
1490     for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1491       Out << iName << "_indices.push_back("
1492           << evi->idx_begin()[i] << ");";
1493       nl(Out);
1494     }
1495     Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1496         << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1497         << ", "
1498         << iName << "_indices, \"";
1499     printEscapedString(evi->getName());
1500     Out << "\", " << bbname << ");";
1501     break;
1502   }
1503   case Instruction::InsertValue: {
1504     const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1505     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1506     nl(Out);
1507     for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1508       Out << iName << "_indices.push_back("
1509           << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1510       nl(Out);
1511     }
1512     Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1513         << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1514         << ", " << opNames[1] << ", "
1515         << iName << "_indices, \"";
1516     printEscapedString(ivi->getName());
1517     Out << "\", " << bbname << ");";
1518     break;
1519   }
1520   case Instruction::Fence: {
1521     const FenceInst *fi = cast<FenceInst>(I);
1522     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(fi->getOrdering());
1523     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(fi->getSynchScope());
1524     Out << "FenceInst* " << iName
1525         << " = new FenceInst(mod->getContext(), "
1526         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1527         << ");";
1528     break;
1529   }
1530   case Instruction::AtomicCmpXchg: {
1531     const AtomicCmpXchgInst *cxi = cast<AtomicCmpXchgInst>(I);
1532     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(cxi->getOrdering());
1533     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(cxi->getSynchScope());
1534     Out << "AtomicCmpXchgInst* " << iName
1535         << " = new AtomicCmpXchgInst("
1536         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", "
1537         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1538         << ");";
1539     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1540     printEscapedString(cxi->getName());
1541     Out << "\");";
1542     break;
1543   }
1544   case Instruction::AtomicRMW: {
1545     const AtomicRMWInst *rmwi = cast<AtomicRMWInst>(I);
1546     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(rmwi->getOrdering());
1547     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(rmwi->getSynchScope());
1548     StringRef Operation;
1549     switch (rmwi->getOperation()) {
1550       case AtomicRMWInst::Xchg: Operation = "AtomicRMWInst::Xchg"; break;
1551       case AtomicRMWInst::Add:  Operation = "AtomicRMWInst::Add"; break;
1552       case AtomicRMWInst::Sub:  Operation = "AtomicRMWInst::Sub"; break;
1553       case AtomicRMWInst::And:  Operation = "AtomicRMWInst::And"; break;
1554       case AtomicRMWInst::Nand: Operation = "AtomicRMWInst::Nand"; break;
1555       case AtomicRMWInst::Or:   Operation = "AtomicRMWInst::Or"; break;
1556       case AtomicRMWInst::Xor:  Operation = "AtomicRMWInst::Xor"; break;
1557       case AtomicRMWInst::Max:  Operation = "AtomicRMWInst::Max"; break;
1558       case AtomicRMWInst::Min:  Operation = "AtomicRMWInst::Min"; break;
1559       case AtomicRMWInst::UMax: Operation = "AtomicRMWInst::UMax"; break;
1560       case AtomicRMWInst::UMin: Operation = "AtomicRMWInst::UMin"; break;
1561       case AtomicRMWInst::BAD_BINOP: llvm_unreachable("Bad atomic operation");
1562     }
1563     Out << "AtomicRMWInst* " << iName
1564         << " = new AtomicRMWInst("
1565         << Operation << ", "
1566         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", "
1567         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1568         << ");";
1569     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1570     printEscapedString(rmwi->getName());
1571     Out << "\");";
1572     break;
1573   }
1574   }
1575   DefinedValues.insert(I);
1576   nl(Out);
1577   delete [] opNames;
1578 }
1579
1580 // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1581 void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1582   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1583   if (!is_inline) {
1584     // Print the function's return type
1585     printType(F->getReturnType());
1586
1587     // Print the function's function type
1588     printType(F->getFunctionType());
1589
1590     // Print the types of each of the function's arguments
1591     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1592          AI != AE; ++AI) {
1593       printType(AI->getType());
1594     }
1595   }
1596
1597   // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1598   // make a note of any global values or constants that are referenced
1599   SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1600   SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1601   for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1602        BB != BE; ++BB){
1603     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1604          I != E; ++I) {
1605       // Print the type of the instruction itself
1606       printType(I->getType());
1607
1608       // Print the type of each of the instruction's operands
1609       for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1610         Value* operand = I->getOperand(i);
1611         printType(operand->getType());
1612
1613         // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1614         if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1615           gvs.insert(GV);
1616           if (GenerationType != GenFunction)
1617             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1618               if (GVar->hasInitializer())
1619                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1620         } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand)) {
1621           consts.insert(C);
1622           for (unsigned j = 0; j < C->getNumOperands(); ++j) {
1623             // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1624             Value* operand = C->getOperand(j);
1625             printType(operand->getType());
1626             if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1627               gvs.insert(GV);
1628               if (GenerationType != GenFunction)
1629                 if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1630                   if (GVar->hasInitializer())
1631                     consts.insert(GVar->getInitializer());
1632             }
1633           }
1634         }
1635       }
1636     }
1637   }
1638
1639   // Print the function declarations for any functions encountered
1640   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1641   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1642        I != E; ++I) {
1643     if (Function* Fun = dyn_cast<Function>(*I)) {
1644       if (!is_inline || Fun != F)
1645         printFunctionHead(Fun);
1646     }
1647   }
1648
1649   // Print the global variable declarations for any variables encountered
1650   nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1651   for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1652        I != E; ++I) {
1653     if (GlobalVariable* F = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1654       printVariableHead(F);
1655   }
1656
1657   // Print the constants found
1658   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1659   for (SmallPtrSet<Constant*,64>::iterator I = consts.begin(),
1660          E = consts.end(); I != E; ++I) {
1661     printConstant(*I);
1662   }
1663
1664   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1665   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1666   // initializers.
1667   if (GenerationType != GenFunction) {
1668     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1669     for (SmallPtrSet<GlobalValue*,64>::iterator I = gvs.begin(), E = gvs.end();
1670          I != E; ++I) {
1671       if (GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
1672         printVariableBody(GV);
1673     }
1674   }
1675 }
1676
1677 void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1678   nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1679   Out << " = mod->getFunction(\"";
1680   printEscapedString(F->getName());
1681   Out << "\");";
1682   nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1683   nl(Out) << getCppName(F);
1684
1685   Out<< " = Function::Create(";
1686   nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1687   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1688   printLinkageType(F->getLinkage());
1689   Out << ",";
1690   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1691   printEscapedString(F->getName());
1692   Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1693   nl(Out,-1);
1694   printCppName(F);
1695   Out << "->setCallingConv(";
1696   printCallingConv(F->getCallingConv());
1697   Out << ");";
1698   nl(Out);
1699   if (F->hasSection()) {
1700     printCppName(F);
1701     Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1702     nl(Out);
1703   }
1704   if (F->getAlignment()) {
1705     printCppName(F);
1706     Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1707     nl(Out);
1708   }
1709   if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1710     printCppName(F);
1711     Out << "->setVisibility(";
1712     printVisibilityType(F->getVisibility());
1713     Out << ");";
1714     nl(Out);
1715   }
1716   if (F->hasGC()) {
1717     printCppName(F);
1718     Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1719     nl(Out);
1720   }
1721   Out << "}";
1722   nl(Out);
1723   printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1724   printCppName(F);
1725   Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1726   nl(Out);
1727 }
1728
1729 void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1730   if (F->isDeclaration())
1731     return; // external functions have no bodies.
1732
1733   // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1734   // cross-function forward refs
1735   ForwardRefs.clear();
1736   DefinedValues.clear();
1737
1738   // Create all the argument values
1739   if (!is_inline) {
1740     if (!F->arg_empty()) {
1741       Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1742           << "->arg_begin();";
1743       nl(Out);
1744     }
1745     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1746          AI != AE; ++AI) {
1747       Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1748       nl(Out);
1749       if (AI->hasName()) {
1750         Out << getCppName(AI) << "->setName(\"";
1751         printEscapedString(AI->getName());
1752         Out << "\");";
1753         nl(Out);
1754       }
1755     }
1756   }
1757
1758   // Create all the basic blocks
1759   nl(Out);
1760   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1761        BI != BE; ++BI) {
1762     std::string bbname(getCppName(BI));
1763     Out << "BasicBlock* " << bbname <<
1764            " = BasicBlock::Create(mod->getContext(), \"";
1765     if (BI->hasName())
1766       printEscapedString(BI->getName());
1767     Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1768     nl(Out);
1769   }
1770
1771   // Output all of its basic blocks... for the function
1772   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1773        BI != BE; ++BI) {
1774     std::string bbname(getCppName(BI));
1775     nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1776     nl(Out);
1777
1778     // Output all of the instructions in the basic block...
1779     for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1780          I != E; ++I) {
1781       printInstruction(I,bbname);
1782     }
1783   }
1784
1785   // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1786   // are generated.
1787   if (!ForwardRefs.empty()) {
1788     nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1789     nl(Out);
1790   }
1791
1792   while (!ForwardRefs.empty()) {
1793     ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1794     Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1795         << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1796     nl(Out);
1797     ForwardRefs.erase(I);
1798   }
1799 }
1800
1801 void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1802                             const std::string& func) {
1803   const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1804   if (!F) {
1805     error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1806     return;
1807   }
1808   if (F->isDeclaration()) {
1809     error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1810     return;
1811   }
1812   nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1813           << getCppName(F);
1814   unsigned arg_count = 1;
1815   for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1816        AI != AE; ++AI) {
1817     Out << ", Value* arg_" << arg_count;
1818   }
1819   Out << ") {";
1820   nl(Out);
1821   is_inline = true;
1822   printFunctionUses(F);
1823   printFunctionBody(F);
1824   is_inline = false;
1825   Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1826   nl(Out) << "}";
1827   nl(Out);
1828 }
1829
1830 void CppWriter::printModuleBody() {
1831   // Print out all the type definitions
1832   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1833   printTypes(TheModule);
1834
1835   // Functions can call each other and global variables can reference them so
1836   // define all the functions first before emitting their function bodies.
1837   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1838   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1839        I != E; ++I)
1840     printFunctionHead(I);
1841
1842   // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1843   // after the constants are printed so just print a header for each global
1844   nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1845   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1846          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1847     printVariableHead(I);
1848   }
1849
1850   // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1851   // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1852   // so we can proceed to generate the constants.
1853   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1854   printConstants(TheModule);
1855
1856   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1857   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1858   // initializers.
1859   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1860   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1861          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1862     printVariableBody(I);
1863   }
1864
1865   // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1866   nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1867   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1868        I != E; ++I) {
1869     if (!I->isDeclaration()) {
1870       nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1871               << ")";
1872       nl(Out) << "{";
1873       nl(Out,1);
1874       printFunctionBody(I);
1875       nl(Out,-1) << "}";
1876       nl(Out);
1877     }
1878   }
1879 }
1880
1881 void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1882                              const std::string& mName) {
1883   Out << "#include <llvm/LLVMContext.h>\n";
1884   Out << "#include <llvm/Module.h>\n";
1885   Out << "#include <llvm/DerivedTypes.h>\n";
1886   Out << "#include <llvm/Constants.h>\n";
1887   Out << "#include <llvm/GlobalVariable.h>\n";
1888   Out << "#include <llvm/Function.h>\n";
1889   Out << "#include <llvm/CallingConv.h>\n";
1890   Out << "#include <llvm/BasicBlock.h>\n";
1891   Out << "#include <llvm/Instructions.h>\n";
1892   Out << "#include <llvm/InlineAsm.h>\n";
1893   Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1894   Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1895   Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1896   Out << "#include <llvm/PassManager.h>\n";
1897   Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1898   Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1899   Out << "#include <llvm/Assembly/PrintModulePass.h>\n";
1900   Out << "#include <algorithm>\n";
1901   Out << "using namespace llvm;\n\n";
1902   Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1903   Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1904   Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1905   Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1906   Out << "  PassManager PM;\n";
1907   Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1908   Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1909   Out << "  return 0;\n";
1910   Out << "}\n\n";
1911   printModule(fname,mName);
1912 }
1913
1914 void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1915                             const std::string& mName) {
1916   nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1917   nl(Out,1) << "// Module Construction";
1918   nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1919   printEscapedString(mName);
1920   Out << "\", getGlobalContext());";
1921   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1922     nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayout() << "\");";
1923   }
1924   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1925     nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1926             << "\");";
1927   }
1928
1929   if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1930     nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1931     printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1932     Out << "\");";
1933   }
1934   nl(Out);
1935
1936   // Loop over the dependent libraries and emit them.
1937   Module::lib_iterator LI = TheModule->lib_begin();
1938   Module::lib_iterator LE = TheModule->lib_end();
1939   while (LI != LE) {
1940     Out << "mod->addLibrary(\"" << *LI << "\");";
1941     nl(Out);
1942     ++LI;
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   if (FileType != TargetMachine::CGFT_AssemblyFile) return true;
2099   PM.add(new CppWriter(o));
2100   return false;
2101 }