lib/Target/CppBackend/CPPBackend.cpp

   1 //===-- CPPBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C++ code -----===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the writing of the LLVM IR as a set of C++ calls to the
  11 // LLVM IR interface. The input module is assumed to be verified.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CPPTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  17 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  18 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  19 #include "llvm/Config/config.h"
  20 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  21 #include "llvm/IR/Constants.h"
  22 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  23 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  24 #include "llvm/IR/Instruction.h"
  25 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  26 #include "llvm/IR/LegacyPassManager.h"
  27 #include "llvm/IR/Module.h"
  28 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  29 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  30 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  31 #include "llvm/Pass.h"
  32 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  34 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  35 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  36 #include <algorithm>
  37 #include <cctype>
  38 #include <cstdio>
  39 #include <map>
  40 #include <set>
  41 using namespace llvm;
  42
  43 static cl::opt<std::string>
  44 FuncName("cppfname", cl::desc("Specify the name of the generated function"),
  45          cl::value_desc("function name"));
  46
  47 enum WhatToGenerate {
  48   GenProgram,
  49   GenModule,
  50   GenContents,
  51   GenFunction,
  52   GenFunctions,
  53   GenInline,
  54   GenVariable,
  55   GenType
  56 };
  57
  58 static cl::opt<WhatToGenerate> GenerationType("cppgen", cl::Optional,
  59   cl::desc("Choose what kind of output to generate"),
  60   cl::init(GenProgram),
  61   cl::values(
  62     clEnumValN(GenProgram,  "program",   "Generate a complete program"),
  63     clEnumValN(GenModule,   "module",    "Generate a module definition"),
  64     clEnumValN(GenContents, "contents",  "Generate contents of a module"),
  65     clEnumValN(GenFunction, "function",  "Generate a function definition"),
  66     clEnumValN(GenFunctions,"functions", "Generate all function definitions"),
  67     clEnumValN(GenInline,   "inline",    "Generate an inline function"),
  68     clEnumValN(GenVariable, "variable",  "Generate a variable definition"),
  69     clEnumValN(GenType,     "type",      "Generate a type definition"),
  70     clEnumValEnd
  71   )
  72 );
  73
  74 static cl::opt<std::string> NameToGenerate("cppfor", cl::Optional,
  75   cl::desc("Specify the name of the thing to generate"),
  76   cl::init("!bad!"));
  77
  78 extern "C" void LLVMInitializeCppBackendTarget() {
  79   // Register the target.
  80   RegisterTargetMachine<CPPTargetMachine> X(TheCppBackendTarget);
  81 }
  82
  83 namespace {
  84   typedef std::vector<Type*> TypeList;
  85   typedef std::map<Type*,std::string> TypeMap;
  86   typedef std::map<const Value*,std::string> ValueMap;
  87   typedef std::set<std::string> NameSet;
  88   typedef std::set<Type*> TypeSet;
  89   typedef std::set<const Value*> ValueSet;
  90   typedef std::map<const Value*,std::string> ForwardRefMap;
  91
  92   /// CppWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  93   /// module to a C++ translation unit.
  94   class CppWriter : public ModulePass {
  95     std::unique_ptr<formatted_raw_ostream> OutOwner;
  96     formatted_raw_ostream &Out;
  97     const Module *TheModule;
  98     uint64_t uniqueNum;
  99     TypeMap TypeNames;
 100     ValueMap ValueNames;
 101     NameSet UsedNames;
 102     TypeSet DefinedTypes;
 103     ValueSet DefinedValues;
 104     ForwardRefMap ForwardRefs;
 105     bool is_inline;
 106     unsigned indent_level;
 107
 108   public:
 109     static char ID;
 110     explicit CppWriter(std::unique_ptr<formatted_raw_ostream> o)
 111         : ModulePass(ID), OutOwner(std::move(o)), Out(*OutOwner), uniqueNum(0),
 112           is_inline(false), indent_level(0) {}
 113
 114     const char *getPassName() const override { return "C++ backend"; }
 115
 116     bool runOnModule(Module &M) override;
 117
 118     void printProgram(const std::string& fname, const std::string& modName );
 119     void printModule(const std::string& fname, const std::string& modName );
 120     void printContents(const std::string& fname, const std::string& modName );
 121     void printFunction(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 122     void printFunctions();
 123     void printInline(const std::string& fname, const std::string& funcName );
 124     void printVariable(const std::string& fname, const std::string& varName );
 125     void printType(const std::string& fname, const std::string& typeName );
 126
 127     void error(const std::string& msg);
 128
 129
 130     formatted_raw_ostream& nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta = 0);
 131     inline void in() { indent_level++; }
 132     inline void out() { if (indent_level >0) indent_level--; }
 133
 134   private:
 135     void printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT);
 136     void printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisTypes);
 137     void printDLLStorageClassType(GlobalValue::DLLStorageClassTypes DSCType);
 138     void printThreadLocalMode(GlobalVariable::ThreadLocalMode TLM);
 139     void printCallingConv(CallingConv::ID cc);
 140     void printEscapedString(const std::string& str);
 141     void printCFP(const ConstantFP* CFP);
 142
 143     std::string getCppName(Type* val);
 144     inline void printCppName(Type* val);
 145
 146     std::string getCppName(const Value* val);
 147     inline void printCppName(const Value* val);
 148
 149     void printAttributes(const AttributeSet &PAL, const std::string &name);
 150     void printType(Type* Ty);
 151     void printTypes(const Module* M);
 152
 153     void printConstant(const Constant *CPV);
 154     void printConstants(const Module* M);
 155
 156     void printVariableUses(const GlobalVariable *GV);
 157     void printVariableHead(const GlobalVariable *GV);
 158     void printVariableBody(const GlobalVariable *GV);
 159
 160     void printFunctionUses(const Function *F);
 161     void printFunctionHead(const Function *F);
 162     void printFunctionBody(const Function *F);
 163     void printInstruction(const Instruction *I, const std::string& bbname);
 164     std::string getOpName(const Value*);
 165
 166     void printModuleBody();
 167   };
 168 } // end anonymous namespace.
 169
 170 formatted_raw_ostream &CppWriter::nl(formatted_raw_ostream &Out, int delta) {
 171   Out << '\n';
 172   if (delta >= 0 || indent_level >= unsigned(-delta))
 173     indent_level += delta;
 174   Out.indent(indent_level);
 175   return Out;
 176 }
 177
 178 static inline void sanitize(std::string &str) {
 179   for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
 180     if (!isalnum(str[i]) && str[i] != '_')
 181       str[i] = '_';
 182 }
 183
 184 static std::string getTypePrefix(Type *Ty) {
 185   switch (Ty->getTypeID()) {
 186   case Type::VoidTyID:     return "void_";
 187   case Type::IntegerTyID:
 188     return "int" + utostr(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth()) + "_";
 189   case Type::FloatTyID:    return "float_";
 190   case Type::DoubleTyID:   return "double_";
 191   case Type::LabelTyID:    return "label_";
 192   case Type::FunctionTyID: return "func_";
 193   case Type::StructTyID:   return "struct_";
 194   case Type::ArrayTyID:    return "array_";
 195   case Type::PointerTyID:  return "ptr_";
 196   case Type::VectorTyID:   return "packed_";
 197   default:                 return "other_";
 198   }
 199 }
 200
 201 void CppWriter::error(const std::string& msg) {
 202   report_fatal_error(msg);
 203 }
 204
 205 static inline std::string ftostr(const APFloat& V) {
 206   std::string Buf;
 207   if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble) {
 208     raw_string_ostream(Buf) << V.convertToDouble();
 209     return Buf;
 210   } else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle) {
 211     raw_string_ostream(Buf) << (double)V.convertToFloat();
 212     return Buf;
 213   }
 214   return "<unknown format in ftostr>"; // error
 215 }
 216
 217 // printCFP - Print a floating point constant .. very carefully :)
 218 // This makes sure that conversion to/from floating yields the same binary
 219 // result so that we don't lose precision.
 220 void CppWriter::printCFP(const ConstantFP *CFP) {
 221   bool ignored;
 222   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 223   if (CFP->getType() == Type::getFloatTy(CFP->getContext()))
 224     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 225   Out << "ConstantFP::get(mod->getContext(), ";
 226   Out << "APFloat(";
 227 #if HAVE_PRINTF_A
 228   char Buffer[100];
 229   sprintf(Buffer, "%A", APF.convertToDouble());
 230   if ((!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 231        !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 232        !strncmp(Buffer, "+0x", 3)) &&
 233       APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)))) {
 234     if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 235       Out << "BitsToDouble(" << Buffer << ")";
 236     else
 237       Out << "BitsToFloat((float)" << Buffer << ")";
 238     Out << ")";
 239   } else {
 240 #endif
 241     std::string StrVal = ftostr(CFP->getValueAPF());
 242
 243     while (StrVal[0] == ' ')
 244       StrVal.erase(StrVal.begin());
 245
 246     // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 247     // "Inf" or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 248     if (((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 249          ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 250           (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) &&
 251         (CFP->isExactlyValue(atof(StrVal.c_str())))) {
 252       if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 253         Out <<  StrVal;
 254       else
 255         Out << StrVal << "f";
 256     } else if (CFP->getType() == Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
 257       Out << "BitsToDouble(0x"
 258           << utohexstr(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue())
 259           << "ULL) /* " << StrVal << " */";
 260     else
 261       Out << "BitsToFloat(0x"
 262           << utohexstr((uint32_t)CFP->getValueAPF().
 263                                       bitcastToAPInt().getZExtValue())
 264           << "U) /* " << StrVal << " */";
 265     Out << ")";
 266 #if HAVE_PRINTF_A
 267   }
 268 #endif
 269   Out << ")";
 270 }
 271
 272 void CppWriter::printCallingConv(CallingConv::ID cc){
 273   // Print the calling convention.
 274   switch (cc) {
 275   case CallingConv::C:     Out << "CallingConv::C"; break;
 276   case CallingConv::Fast:  Out << "CallingConv::Fast"; break;
 277   case CallingConv::Cold:  Out << "CallingConv::Cold"; break;
 278   case CallingConv::FirstTargetCC: Out << "CallingConv::FirstTargetCC"; break;
 279   default:                 Out << cc; break;
 280   }
 281 }
 282
 283 void CppWriter::printLinkageType(GlobalValue::LinkageTypes LT) {
 284   switch (LT) {
 285   case GlobalValue::InternalLinkage:
 286     Out << "GlobalValue::InternalLinkage"; break;
 287   case GlobalValue::PrivateLinkage:
 288     Out << "GlobalValue::PrivateLinkage"; break;
 289   case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
 290     Out << "GlobalValue::AvailableExternallyLinkage "; break;
 291   case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 292     Out << "GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage "; break;
 293   case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 294     Out << "GlobalValue::LinkOnceODRLinkage "; break;
 295   case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
 296     Out << "GlobalValue::WeakAnyLinkage"; break;
 297   case GlobalValue::WeakODRLinkage:
 298     Out << "GlobalValue::WeakODRLinkage"; break;
 299   case GlobalValue::AppendingLinkage:
 300     Out << "GlobalValue::AppendingLinkage"; break;
 301   case GlobalValue::ExternalLinkage:
 302     Out << "GlobalValue::ExternalLinkage"; break;
 303   case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
 304     Out << "GlobalValue::ExternalWeakLinkage"; break;
 305   case GlobalValue::CommonLinkage:
 306     Out << "GlobalValue::CommonLinkage"; break;
 307   }
 308 }
 309
 310 void CppWriter::printVisibilityType(GlobalValue::VisibilityTypes VisType) {
 311   switch (VisType) {
 312   case GlobalValue::DefaultVisibility:
 313     Out << "GlobalValue::DefaultVisibility";
 314     break;
 315   case GlobalValue::HiddenVisibility:
 316     Out << "GlobalValue::HiddenVisibility";
 317     break;
 318   case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 319     Out << "GlobalValue::ProtectedVisibility";
 320     break;
 321   }
 322 }
 323
 324 void CppWriter::printDLLStorageClassType(
 325                                     GlobalValue::DLLStorageClassTypes DSCType) {
 326   switch (DSCType) {
 327   case GlobalValue::DefaultStorageClass:
 328     Out << "GlobalValue::DefaultStorageClass";
 329     break;
 330   case GlobalValue::DLLImportStorageClass:
 331     Out << "GlobalValue::DLLImportStorageClass";
 332     break;
 333   case GlobalValue::DLLExportStorageClass:
 334     Out << "GlobalValue::DLLExportStorageClass";
 335     break;
 336   }
 337 }
 338
 339 void CppWriter::printThreadLocalMode(GlobalVariable::ThreadLocalMode TLM) {
 340   switch (TLM) {
 341     case GlobalVariable::NotThreadLocal:
 342       Out << "GlobalVariable::NotThreadLocal";
 343       break;
 344     case GlobalVariable::GeneralDynamicTLSModel:
 345       Out << "GlobalVariable::GeneralDynamicTLSModel";
 346       break;
 347     case GlobalVariable::LocalDynamicTLSModel:
 348       Out << "GlobalVariable::LocalDynamicTLSModel";
 349       break;
 350     case GlobalVariable::InitialExecTLSModel:
 351       Out << "GlobalVariable::InitialExecTLSModel";
 352       break;
 353     case GlobalVariable::LocalExecTLSModel:
 354       Out << "GlobalVariable::LocalExecTLSModel";
 355       break;
 356   }
 357 }
 358
 359 // printEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 360 // it if it is not printable or if it is an escape char.
 361 void CppWriter::printEscapedString(const std::string &Str) {
 362   for (unsigned i = 0, e = Str.size(); i != e; ++i) {
 363     unsigned char C = Str[i];
 364     if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 365       Out << C;
 366     } else {
 367       Out << "\\x"
 368           << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 369           << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 370     }
 371   }
 372 }
 373
 374 std::string CppWriter::getCppName(Type* Ty) {
 375   switch (Ty->getTypeID()) {
 376   default:
 377     break;
 378   case Type::VoidTyID:
 379     return "Type::getVoidTy(mod->getContext())";
 380   case Type::IntegerTyID: {
 381     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 382     return "IntegerType::get(mod->getContext(), " + utostr(BitWidth) + ")";
 383   }
 384   case Type::X86_FP80TyID:
 385     return "Type::getX86_FP80Ty(mod->getContext())";
 386   case Type::FloatTyID:
 387     return "Type::getFloatTy(mod->getContext())";
 388   case Type::DoubleTyID:
 389     return "Type::getDoubleTy(mod->getContext())";
 390   case Type::LabelTyID:
 391     return "Type::getLabelTy(mod->getContext())";
 392   case Type::X86_MMXTyID:
 393     return "Type::getX86_MMXTy(mod->getContext())";
 394   }
 395
 396   // Now, see if we've seen the type before and return that
 397   TypeMap::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 398   if (I != TypeNames.end())
 399     return I->second;
 400
 401   // Okay, let's build a new name for this type. Start with a prefix
 402   const char* prefix = nullptr;
 403   switch (Ty->getTypeID()) {
 404   case Type::FunctionTyID:    prefix = "FuncTy_"; break;
 405   case Type::StructTyID:      prefix = "StructTy_"; break;
 406   case Type::ArrayTyID:       prefix = "ArrayTy_"; break;
 407   case Type::PointerTyID:     prefix = "PointerTy_"; break;
 408   case Type::VectorTyID:      prefix = "VectorTy_"; break;
 409   default:                    prefix = "OtherTy_"; break; // prevent breakage
 410   }
 411
 412   // See if the type has a name in the symboltable and build accordingly
 413   std::string name;
 414   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 415     if (STy->hasName())
 416       name = STy->getName();
 417
 418   if (name.empty())
 419     name = utostr(uniqueNum++);
 420
 421   name = std::string(prefix) + name;
 422   sanitize(name);
 423
 424   // Save the name
 425   return TypeNames[Ty] = name;
 426 }
 427
 428 void CppWriter::printCppName(Type* Ty) {
 429   printEscapedString(getCppName(Ty));
 430 }
 431
 432 std::string CppWriter::getCppName(const Value* val) {
 433   std::string name;
 434   ValueMap::iterator I = ValueNames.find(val);
 435   if (I != ValueNames.end() && I->first == val)
 436     return  I->second;
 437
 438   if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(val)) {
 439     name = std::string("gvar_") +
 440       getTypePrefix(GV->getType()->getElementType());
 441   } else if (isa<Function>(val)) {
 442     name = std::string("func_");
 443   } else if (const Constant* C = dyn_cast<Constant>(val)) {
 444     name = std::string("const_") + getTypePrefix(C->getType());
 445   } else if (const Argument* Arg = dyn_cast<Argument>(val)) {
 446     if (is_inline) {
 447       unsigned argNum = std::distance(Arg->getParent()->arg_begin(),
 448                                       Function::const_arg_iterator(Arg)) + 1;
 449       name = std::string("arg_") + utostr(argNum);
 450       NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 451       if (NI != UsedNames.end())
 452         name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 453       UsedNames.insert(name);
 454       return ValueNames[val] = name;
 455     } else {
 456       name = getTypePrefix(val->getType());
 457     }
 458   } else {
 459     name = getTypePrefix(val->getType());
 460   }
 461   if (val->hasName())
 462     name += val->getName();
 463   else
 464     name += utostr(uniqueNum++);
 465   sanitize(name);
 466   NameSet::iterator NI = UsedNames.find(name);
 467   if (NI != UsedNames.end())
 468     name += std::string("_") + utostr(uniqueNum++);
 469   UsedNames.insert(name);
 470   return ValueNames[val] = name;
 471 }
 472
 473 void CppWriter::printCppName(const Value* val) {
 474   printEscapedString(getCppName(val));
 475 }
 476
 477 void CppWriter::printAttributes(const AttributeSet &PAL,
 478                                 const std::string &name) {
 479   Out << "AttributeSet " << name << "_PAL;";
 480   nl(Out);
 481   if (!PAL.isEmpty()) {
 482     Out << '{'; in(); nl(Out);
 483     Out << "SmallVector<AttributeSet, 4> Attrs;"; nl(Out);
 484     Out << "AttributeSet PAS;"; in(); nl(Out);
 485     for (unsigned i = 0; i < PAL.getNumSlots(); ++i) {
 486       unsigned index = PAL.getSlotIndex(i);
 487       AttrBuilder attrs(PAL.getSlotAttributes(i), index);
 488       Out << "{"; in(); nl(Out);
 489       Out << "AttrBuilder B;"; nl(Out);
 490
 491 #define HANDLE_ATTR(X)                                                  \
 492       if (attrs.contains(Attribute::X)) {                               \
 493         Out << "B.addAttribute(Attribute::" #X ");"; nl(Out);           \
 494         attrs.removeAttribute(Attribute::X);                            \
 495       }
 496
 497       HANDLE_ATTR(SExt);
 498       HANDLE_ATTR(ZExt);
 499       HANDLE_ATTR(NoReturn);
 500       HANDLE_ATTR(InReg);
 501       HANDLE_ATTR(StructRet);
 502       HANDLE_ATTR(NoUnwind);
 503       HANDLE_ATTR(NoAlias);
 504       HANDLE_ATTR(ByVal);
 505       HANDLE_ATTR(InAlloca);
 506       HANDLE_ATTR(Nest);
 507       HANDLE_ATTR(ReadNone);
 508       HANDLE_ATTR(ReadOnly);
 509       HANDLE_ATTR(NoInline);
 510       HANDLE_ATTR(AlwaysInline);
 511       HANDLE_ATTR(OptimizeNone);
 512       HANDLE_ATTR(OptimizeForSize);
 513       HANDLE_ATTR(StackProtect);
 514       HANDLE_ATTR(StackProtectReq);
 515       HANDLE_ATTR(StackProtectStrong);
 516       HANDLE_ATTR(SafeStack);
 517       HANDLE_ATTR(NoCapture);
 518       HANDLE_ATTR(NoRedZone);
 519       HANDLE_ATTR(NoImplicitFloat);
 520       HANDLE_ATTR(Naked);
 521       HANDLE_ATTR(InlineHint);
 522       HANDLE_ATTR(ReturnsTwice);
 523       HANDLE_ATTR(UWTable);
 524       HANDLE_ATTR(NonLazyBind);
 525       HANDLE_ATTR(MinSize);
 526 #undef HANDLE_ATTR
 527
 528       if (attrs.contains(Attribute::StackAlignment)) {
 529         Out << "B.addStackAlignmentAttr(" << attrs.getStackAlignment()<<')';
 530         nl(Out);
 531         attrs.removeAttribute(Attribute::StackAlignment);
 532       }
 533
 534       Out << "PAS = AttributeSet::get(mod->getContext(), ";
 535       if (index == ~0U)
 536         Out << "~0U,";
 537       else
 538         Out << index << "U,";
 539       Out << " B);"; out(); nl(Out);
 540       Out << "}"; out(); nl(Out);
 541       nl(Out);
 542       Out << "Attrs.push_back(PAS);"; nl(Out);
 543     }
 544     Out << name << "_PAL = AttributeSet::get(mod->getContext(), Attrs);";
 545     nl(Out);
 546     out(); nl(Out);
 547     Out << '}'; nl(Out);
 548   }
 549 }
 550
 551 void CppWriter::printType(Type* Ty) {
 552   // We don't print definitions for primitive types
 553   if (Ty->isFloatingPointTy() || Ty->isX86_MMXTy() || Ty->isIntegerTy() ||
 554       Ty->isLabelTy() || Ty->isMetadataTy() || Ty->isVoidTy() ||
 555       Ty->isTokenTy())
 556     return;
 557
 558   // If we already defined this type, we don't need to define it again.
 559   if (DefinedTypes.find(Ty) != DefinedTypes.end())
 560     return;
 561
 562   // Everything below needs the name for the type so get it now.
 563   std::string typeName(getCppName(Ty));
 564
 565   // Print the type definition
 566   switch (Ty->getTypeID()) {
 567   case Type::FunctionTyID:  {
 568     FunctionType* FT = cast<FunctionType>(Ty);
 569     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_args;";
 570     nl(Out);
 571     FunctionType::param_iterator PI = FT->param_begin();
 572     FunctionType::param_iterator PE = FT->param_end();
 573     for (; PI != PE; ++PI) {
 574       Type* argTy = static_cast<Type*>(*PI);
 575       printType(argTy);
 576       std::string argName(getCppName(argTy));
 577       Out << typeName << "_args.push_back(" << argName;
 578       Out << ");";
 579       nl(Out);
 580     }
 581     printType(FT->getReturnType());
 582     std::string retTypeName(getCppName(FT->getReturnType()));
 583     Out << "FunctionType* " << typeName << " = FunctionType::get(";
 584     in(); nl(Out) << "/*Result=*/" << retTypeName;
 585     Out << ",";
 586     nl(Out) << "/*Params=*/" << typeName << "_args,";
 587     nl(Out) << "/*isVarArg=*/" << (FT->isVarArg() ? "true" : "false") << ");";
 588     out();
 589     nl(Out);
 590     break;
 591   }
 592   case Type::StructTyID: {
 593     StructType* ST = cast<StructType>(Ty);
 594     if (!ST->isLiteral()) {
 595       Out << "StructType *" << typeName << " = mod->getTypeByName(\"";
 596       printEscapedString(ST->getName());
 597       Out << "\");";
 598       nl(Out);
 599       Out << "if (!" << typeName << ") {";
 600       nl(Out);
 601       Out << typeName << " = ";
 602       Out << "StructType::create(mod->getContext(), \"";
 603       printEscapedString(ST->getName());
 604       Out << "\");";
 605       nl(Out);
 606       Out << "}";
 607       nl(Out);
 608       // Indicate that this type is now defined.
 609       DefinedTypes.insert(Ty);
 610     }
 611
 612     Out << "std::vector<Type*>" << typeName << "_fields;";
 613     nl(Out);
 614     StructType::element_iterator EI = ST->element_begin();
 615     StructType::element_iterator EE = ST->element_end();
 616     for (; EI != EE; ++EI) {
 617       Type* fieldTy = static_cast<Type*>(*EI);
 618       printType(fieldTy);
 619       std::string fieldName(getCppName(fieldTy));
 620       Out << typeName << "_fields.push_back(" << fieldName;
 621       Out << ");";
 622       nl(Out);
 623     }
 624
 625     if (ST->isLiteral()) {
 626       Out << "StructType *" << typeName << " = ";
 627       Out << "StructType::get(" << "mod->getContext(), ";
 628     } else {
 629       Out << "if (" << typeName << "->isOpaque()) {";
 630       nl(Out);
 631       Out << typeName << "->setBody(";
 632     }
 633
 634     Out << typeName << "_fields, /*isPacked=*/"
 635         << (ST->isPacked() ? "true" : "false") << ");";
 636     nl(Out);
 637     if (!ST->isLiteral()) {
 638       Out << "}";
 639       nl(Out);
 640     }
 641     break;
 642   }
 643   case Type::ArrayTyID: {
 644     ArrayType* AT = cast<ArrayType>(Ty);
 645     Type* ET = AT->getElementType();
 646     printType(ET);
 647     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 648       std::string elemName(getCppName(ET));
 649       Out << "ArrayType* " << typeName << " = ArrayType::get("
 650           << elemName << ", " << AT->getNumElements() << ");";
 651       nl(Out);
 652     }
 653     break;
 654   }
 655   case Type::PointerTyID: {
 656     PointerType* PT = cast<PointerType>(Ty);
 657     Type* ET = PT->getElementType();
 658     printType(ET);
 659     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 660       std::string elemName(getCppName(ET));
 661       Out << "PointerType* " << typeName << " = PointerType::get("
 662           << elemName << ", " << PT->getAddressSpace() << ");";
 663       nl(Out);
 664     }
 665     break;
 666   }
 667   case Type::VectorTyID: {
 668     VectorType* PT = cast<VectorType>(Ty);
 669     Type* ET = PT->getElementType();
 670     printType(ET);
 671     if (DefinedTypes.find(Ty) == DefinedTypes.end()) {
 672       std::string elemName(getCppName(ET));
 673       Out << "VectorType* " << typeName << " = VectorType::get("
 674           << elemName << ", " << PT->getNumElements() << ");";
 675       nl(Out);
 676     }
 677     break;
 678   }
 679   default:
 680     error("Invalid TypeID");
 681   }
 682
 683   // Indicate that this type is now defined.
 684   DefinedTypes.insert(Ty);
 685
 686   // Finally, separate the type definition from other with a newline.
 687   nl(Out);
 688 }
 689
 690 void CppWriter::printTypes(const Module* M) {
 691   // Add all of the global variables to the value table.
 692   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 693          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
 694     if (I->hasInitializer())
 695       printType(I->getInitializer()->getType());
 696     printType(I->getType());
 697   }
 698
 699   // Add all the functions to the table
 700   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 701        FI != FE; ++FI) {
 702     printType(FI->getReturnType());
 703     printType(FI->getFunctionType());
 704     // Add all the function arguments
 705     for (Function::const_arg_iterator AI = FI->arg_begin(),
 706            AE = FI->arg_end(); AI != AE; ++AI) {
 707       printType(AI->getType());
 708     }
 709
 710     // Add all of the basic blocks and instructions
 711     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 712            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 713       printType(BB->getType());
 714       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 715            ++I) {
 716         printType(I->getType());
 717         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i)
 718           printType(I->getOperand(i)->getType());
 719       }
 720     }
 721   }
 722 }
 723
 724
 725 // printConstant - Print out a constant pool entry...
 726 void CppWriter::printConstant(const Constant *CV) {
 727   // First, if the constant is actually a GlobalValue (variable or function)
 728   // or its already in the constant list then we've printed it already and we
 729   // can just return.
 730   if (isa<GlobalValue>(CV) || ValueNames.find(CV) != ValueNames.end())
 731     return;
 732
 733   std::string constName(getCppName(CV));
 734   std::string typeName(getCppName(CV->getType()));
 735
 736   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 737     std::string constValue = CI->getValue().toString(10, true);
 738     Out << "ConstantInt* " << constName
 739         << " = ConstantInt::get(mod->getContext(), APInt("
 740         << cast<IntegerType>(CI->getType())->getBitWidth()
 741         << ", StringRef(\"" <<  constValue << "\"), 10));";
 742   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 743     Out << "ConstantAggregateZero* " << constName
 744         << " = ConstantAggregateZero::get(" << typeName << ");";
 745   } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 746     Out << "ConstantPointerNull* " << constName
 747         << " = ConstantPointerNull::get(" << typeName << ");";
 748   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 749     Out << "ConstantFP* " << constName << " = ";
 750     printCFP(CFP);
 751     Out << ";";
 752   } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 753     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 754     nl(Out);
 755     unsigned N = CA->getNumOperands();
 756     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 757       printConstant(CA->getOperand(i)); // recurse to print operands
 758       Out << constName << "_elems.push_back("
 759           << getCppName(CA->getOperand(i)) << ");";
 760       nl(Out);
 761     }
 762     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantArray::get("
 763         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 764   } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 765     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_fields;";
 766     nl(Out);
 767     unsigned N = CS->getNumOperands();
 768     for (unsigned i = 0; i < N; i++) {
 769       printConstant(CS->getOperand(i));
 770       Out << constName << "_fields.push_back("
 771           << getCppName(CS->getOperand(i)) << ");";
 772       nl(Out);
 773     }
 774     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantStruct::get("
 775         << typeName << ", " << constName << "_fields);";
 776   } else if (const ConstantVector *CVec = dyn_cast<ConstantVector>(CV)) {
 777     Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 778     nl(Out);
 779     unsigned N = CVec->getNumOperands();
 780     for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 781       printConstant(CVec->getOperand(i));
 782       Out << constName << "_elems.push_back("
 783           << getCppName(CVec->getOperand(i)) << ");";
 784       nl(Out);
 785     }
 786     Out << "Constant* " << constName << " = ConstantVector::get("
 787         << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 788   } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 789     Out << "UndefValue* " << constName << " = UndefValue::get("
 790         << typeName << ");";
 791   } else if (const ConstantDataSequential *CDS =
 792                dyn_cast<ConstantDataSequential>(CV)) {
 793     if (CDS->isString()) {
 794       Out << "Constant *" << constName <<
 795       " = ConstantDataArray::getString(mod->getContext(), \"";
 796       StringRef Str = CDS->getAsString();
 797       bool nullTerminate = false;
 798       if (Str.back() == 0) {
 799         Str = Str.drop_back();
 800         nullTerminate = true;
 801       }
 802       printEscapedString(Str);
 803       // Determine if we want null termination or not.
 804       if (nullTerminate)
 805         Out << "\", true);";
 806       else
 807         Out << "\", false);";// No null terminator
 808     } else {
 809       // TODO: Could generate more efficient code generating CDS calls instead.
 810       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_elems;";
 811       nl(Out);
 812       for (unsigned i = 0; i != CDS->getNumElements(); ++i) {
 813         Constant *Elt = CDS->getElementAsConstant(i);
 814         printConstant(Elt);
 815         Out << constName << "_elems.push_back(" << getCppName(Elt) << ");";
 816         nl(Out);
 817       }
 818       Out << "Constant* " << constName;
 819
 820       if (isa<ArrayType>(CDS->getType()))
 821         Out << " = ConstantArray::get(";
 822       else
 823         Out << " = ConstantVector::get(";
 824       Out << typeName << ", " << constName << "_elems);";
 825     }
 826   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 827     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 828       Out << "std::vector<Constant*> " << constName << "_indices;";
 829       nl(Out);
 830       printConstant(CE->getOperand(0));
 831       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i ) {
 832         printConstant(CE->getOperand(i));
 833         Out << constName << "_indices.push_back("
 834             << getCppName(CE->getOperand(i)) << ");";
 835         nl(Out);
 836       }
 837       Out << "Constant* " << constName
 838           << " = ConstantExpr::getGetElementPtr("
 839           << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 840           << constName << "_indices);";
 841     } else if (CE->isCast()) {
 842       printConstant(CE->getOperand(0));
 843       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::getCast(";
 844       switch (CE->getOpcode()) {
 845       default: llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
 846       case Instruction::Trunc: Out << "Instruction::Trunc"; break;
 847       case Instruction::ZExt:  Out << "Instruction::ZExt"; break;
 848       case Instruction::SExt:  Out << "Instruction::SExt"; break;
 849       case Instruction::FPTrunc:  Out << "Instruction::FPTrunc"; break;
 850       case Instruction::FPExt:  Out << "Instruction::FPExt"; break;
 851       case Instruction::FPToUI:  Out << "Instruction::FPToUI"; break;
 852       case Instruction::FPToSI:  Out << "Instruction::FPToSI"; break;
 853       case Instruction::UIToFP:  Out << "Instruction::UIToFP"; break;
 854       case Instruction::SIToFP:  Out << "Instruction::SIToFP"; break;
 855       case Instruction::PtrToInt:  Out << "Instruction::PtrToInt"; break;
 856       case Instruction::IntToPtr:  Out << "Instruction::IntToPtr"; break;
 857       case Instruction::BitCast:  Out << "Instruction::BitCast"; break;
 858       }
 859       Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(0)) << ", "
 860           << getCppName(CE->getType()) << ");";
 861     } else {
 862       unsigned N = CE->getNumOperands();
 863       for (unsigned i = 0; i < N; ++i ) {
 864         printConstant(CE->getOperand(i));
 865       }
 866       Out << "Constant* " << constName << " = ConstantExpr::";
 867       switch (CE->getOpcode()) {
 868       case Instruction::Add:    Out << "getAdd(";  break;
 869       case Instruction::FAdd:   Out << "getFAdd(";  break;
 870       case Instruction::Sub:    Out << "getSub("; break;
 871       case Instruction::FSub:   Out << "getFSub("; break;
 872       case Instruction::Mul:    Out << "getMul("; break;
 873       case Instruction::FMul:   Out << "getFMul("; break;
 874       case Instruction::UDiv:   Out << "getUDiv("; break;
 875       case Instruction::SDiv:   Out << "getSDiv("; break;
 876       case Instruction::FDiv:   Out << "getFDiv("; break;
 877       case Instruction::URem:   Out << "getURem("; break;
 878       case Instruction::SRem:   Out << "getSRem("; break;
 879       case Instruction::FRem:   Out << "getFRem("; break;
 880       case Instruction::And:    Out << "getAnd("; break;
 881       case Instruction::Or:     Out << "getOr("; break;
 882       case Instruction::Xor:    Out << "getXor("; break;
 883       case Instruction::ICmp:
 884         Out << "getICmp(ICmpInst::ICMP_";
 885         switch (CE->getPredicate()) {
 886         case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "EQ"; break;
 887         case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "NE"; break;
 888         case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "SLT"; break;
 889         case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ULT"; break;
 890         case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "SGT"; break;
 891         case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "UGT"; break;
 892         case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "SLE"; break;
 893         case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ULE"; break;
 894         case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "SGE"; break;
 895         case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "UGE"; break;
 896         default: error("Invalid ICmp Predicate");
 897         }
 898         break;
 899       case Instruction::FCmp:
 900         Out << "getFCmp(FCmpInst::FCMP_";
 901         switch (CE->getPredicate()) {
 902         case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FALSE"; break;
 903         case FCmpInst::FCMP_ORD:   Out << "ORD"; break;
 904         case FCmpInst::FCMP_UNO:   Out << "UNO"; break;
 905         case FCmpInst::FCMP_OEQ:   Out << "OEQ"; break;
 906         case FCmpInst::FCMP_UEQ:   Out << "UEQ"; break;
 907         case FCmpInst::FCMP_ONE:   Out << "ONE"; break;
 908         case FCmpInst::FCMP_UNE:   Out << "UNE"; break;
 909         case FCmpInst::FCMP_OLT:   Out << "OLT"; break;
 910         case FCmpInst::FCMP_ULT:   Out << "ULT"; break;
 911         case FCmpInst::FCMP_OGT:   Out << "OGT"; break;
 912         case FCmpInst::FCMP_UGT:   Out << "UGT"; break;
 913         case FCmpInst::FCMP_OLE:   Out << "OLE"; break;
 914         case FCmpInst::FCMP_ULE:   Out << "ULE"; break;
 915         case FCmpInst::FCMP_OGE:   Out << "OGE"; break;
 916         case FCmpInst::FCMP_UGE:   Out << "UGE"; break;
 917         case FCmpInst::FCMP_TRUE:  Out << "TRUE"; break;
 918         default: error("Invalid FCmp Predicate");
 919         }
 920         break;
 921       case Instruction::Shl:     Out << "getShl("; break;
 922       case Instruction::LShr:    Out << "getLShr("; break;
 923       case Instruction::AShr:    Out << "getAShr("; break;
 924       case Instruction::Select:  Out << "getSelect("; break;
 925       case Instruction::ExtractElement: Out << "getExtractElement("; break;
 926       case Instruction::InsertElement:  Out << "getInsertElement("; break;
 927       case Instruction::ShuffleVector:  Out << "getShuffleVector("; break;
 928       default:
 929         error("Invalid constant expression");
 930         break;
 931       }
 932       Out << getCppName(CE->getOperand(0));
 933       for (unsigned i = 1; i < CE->getNumOperands(); ++i)
 934         Out << ", " << getCppName(CE->getOperand(i));
 935       Out << ");";
 936     }
 937   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV)) {
 938     Out << "Constant* " << constName << " = ";
 939     Out << "BlockAddress::get(" << getOpName(BA->getBasicBlock()) << ");";
 940   } else {
 941     error("Bad Constant");
 942     Out << "Constant* " << constName << " = 0; ";
 943   }
 944   nl(Out);
 945 }
 946
 947 void CppWriter::printConstants(const Module* M) {
 948   // Traverse all the global variables looking for constant initializers
 949   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
 950          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I)
 951     if (I->hasInitializer())
 952       printConstant(I->getInitializer());
 953
 954   // Traverse the LLVM functions looking for constants
 955   for (Module::const_iterator FI = TheModule->begin(), FE = TheModule->end();
 956        FI != FE; ++FI) {
 957     // Add all of the basic blocks and instructions
 958     for (Function::const_iterator BB = FI->begin(),
 959            E = FI->end(); BB != E; ++BB) {
 960       for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E;
 961            ++I) {
 962         for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
 963           if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i))) {
 964             printConstant(C);
 965           }
 966         }
 967       }
 968     }
 969   }
 970 }
 971
 972 void CppWriter::printVariableUses(const GlobalVariable *GV) {
 973   nl(Out) << "// Type Definitions";
 974   nl(Out);
 975   printType(GV->getType());
 976   if (GV->hasInitializer()) {
 977     const Constant *Init = GV->getInitializer();
 978     printType(Init->getType());
 979     if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Init)) {
 980       nl(Out)<< "/ Function Declarations"; nl(Out);
 981       printFunctionHead(F);
 982     } else if (const GlobalVariable* gv = dyn_cast<GlobalVariable>(Init)) {
 983       nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
 984       printVariableHead(gv);
 985
 986       nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
 987       printVariableBody(gv);
 988     } else  {
 989       nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
 990       printConstant(Init);
 991     }
 992   }
 993 }
 994
 995 void CppWriter::printVariableHead(const GlobalVariable *GV) {
 996   nl(Out) << "GlobalVariable* " << getCppName(GV);
 997   if (is_inline) {
 998     Out << " = mod->getGlobalVariable(mod->getContext(), ";
 999     printEscapedString(GV->getName());
1000     Out << ", " << getCppName(GV->getType()->getElementType()) << ",true)";
1001     nl(Out) << "if (!" << getCppName(GV) << ") {";
1002     in(); nl(Out) << getCppName(GV);
1003   }
1004   Out << " = new GlobalVariable(/*Module=*/*mod, ";
1005   nl(Out) << "/*Type=*/";
1006   printCppName(GV->getType()->getElementType());
1007   Out << ",";
1008   nl(Out) << "/*isConstant=*/" << (GV->isConstant()?"true":"false");
1009   Out << ",";
1010   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1011   printLinkageType(GV->getLinkage());
1012   Out << ",";
1013   nl(Out) << "/*Initializer=*/0, ";
1014   if (GV->hasInitializer()) {
1015     Out << "// has initializer, specified below";
1016   }
1017   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1018   printEscapedString(GV->getName());
1019   Out << "\");";
1020   nl(Out);
1021
1022   if (GV->hasSection()) {
1023     printCppName(GV);
1024     Out << "->setSection(\"";
1025     printEscapedString(GV->getSection());
1026     Out << "\");";
1027     nl(Out);
1028   }
1029   if (GV->getAlignment()) {
1030     printCppName(GV);
1031     Out << "->setAlignment(" << GV->getAlignment() << ");";
1032     nl(Out);
1033   }
1034   if (GV->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1035     printCppName(GV);
1036     Out << "->setVisibility(";
1037     printVisibilityType(GV->getVisibility());
1038     Out << ");";
1039     nl(Out);
1040   }
1041   if (GV->getDLLStorageClass() != GlobalValue::DefaultStorageClass) {
1042     printCppName(GV);
1043     Out << "->setDLLStorageClass(";
1044     printDLLStorageClassType(GV->getDLLStorageClass());
1045     Out << ");";
1046     nl(Out);
1047   }
1048   if (GV->isThreadLocal()) {
1049     printCppName(GV);
1050     Out << "->setThreadLocalMode(";
1051     printThreadLocalMode(GV->getThreadLocalMode());
1052     Out << ");";
1053     nl(Out);
1054   }
1055   if (is_inline) {
1056     out(); Out << "}"; nl(Out);
1057   }
1058 }
1059
1060 void CppWriter::printVariableBody(const GlobalVariable *GV) {
1061   if (GV->hasInitializer()) {
1062     printCppName(GV);
1063     Out << "->setInitializer(";
1064     Out << getCppName(GV->getInitializer()) << ");";
1065     nl(Out);
1066   }
1067 }
1068
1069 std::string CppWriter::getOpName(const Value* V) {
1070   if (!isa<Instruction>(V) || DefinedValues.find(V) != DefinedValues.end())
1071     return getCppName(V);
1072
1073   // See if its alread in the map of forward references, if so just return the
1074   // name we already set up for it
1075   ForwardRefMap::const_iterator I = ForwardRefs.find(V);
1076   if (I != ForwardRefs.end())
1077     return I->second;
1078
1079   // This is a new forward reference. Generate a unique name for it
1080   std::string result(std::string("fwdref_") + utostr(uniqueNum++));
1081
1082   // Yes, this is a hack. An Argument is the smallest instantiable value that
1083   // we can make as a placeholder for the real value. We'll replace these
1084   // Argument instances later.
1085   Out << "Argument* " << result << " = new Argument("
1086       << getCppName(V->getType()) << ");";
1087   nl(Out);
1088   ForwardRefs[V] = result;
1089   return result;
1090 }
1091
1092 static StringRef ConvertAtomicOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
1093   switch (Ordering) {
1094     case NotAtomic: return "NotAtomic";
1095     case Unordered: return "Unordered";
1096     case Monotonic: return "Monotonic";
1097     case Acquire: return "Acquire";
1098     case Release: return "Release";
1099     case AcquireRelease: return "AcquireRelease";
1100     case SequentiallyConsistent: return "SequentiallyConsistent";
1101   }
1102   llvm_unreachable("Unknown ordering");
1103 }
1104
1105 static StringRef ConvertAtomicSynchScope(SynchronizationScope SynchScope) {
1106   switch (SynchScope) {
1107     case SingleThread: return "SingleThread";
1108     case CrossThread: return "CrossThread";
1109   }
1110   llvm_unreachable("Unknown synch scope");
1111 }
1112
1113 // printInstruction - This member is called for each Instruction in a function.
1114 void CppWriter::printInstruction(const Instruction *I,
1115                                  const std::string& bbname) {
1116   std::string iName(getCppName(I));
1117
1118   // Before we emit this instruction, we need to take care of generating any
1119   // forward references. So, we get the names of all the operands in advance
1120   const unsigned Ops(I->getNumOperands());
1121   std::string* opNames = new std::string[Ops];
1122   for (unsigned i = 0; i < Ops; i++)
1123     opNames[i] = getOpName(I->getOperand(i));
1124
1125   switch (I->getOpcode()) {
1126   default:
1127     error("Invalid instruction");
1128     break;
1129
1130   case Instruction::Ret: {
1131     const ReturnInst* ret =  cast<ReturnInst>(I);
1132     Out << "ReturnInst::Create(mod->getContext(), "
1133         << (ret->getReturnValue() ? opNames[0] + ", " : "") << bbname << ");";
1134     break;
1135   }
1136   case Instruction::Br: {
1137     const BranchInst* br = cast<BranchInst>(I);
1138     Out << "BranchInst::Create(" ;
1139     if (br->getNumOperands() == 3) {
1140       Out << opNames[2] << ", "
1141           << opNames[1] << ", "
1142           << opNames[0] << ", ";
1143
1144     } else if (br->getNumOperands() == 1) {
1145       Out << opNames[0] << ", ";
1146     } else {
1147       error("Branch with 2 operands?");
1148     }
1149     Out << bbname << ");";
1150     break;
1151   }
1152   case Instruction::Switch: {
1153     const SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(I);
1154     Out << "SwitchInst* " << iName << " = SwitchInst::Create("
1155         << getOpName(SI->getCondition()) << ", "
1156         << getOpName(SI->getDefaultDest()) << ", "
1157         << SI->getNumCases() << ", " << bbname << ");";
1158     nl(Out);
1159     for (SwitchInst::ConstCaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
1160          i != e; ++i) {
1161       const ConstantInt* CaseVal = i.getCaseValue();
1162       const BasicBlock *BB = i.getCaseSuccessor();
1163       Out << iName << "->addCase("
1164           << getOpName(CaseVal) << ", "
1165           << getOpName(BB) << ");";
1166       nl(Out);
1167     }
1168     break;
1169   }
1170   case Instruction::IndirectBr: {
1171     const IndirectBrInst *IBI = cast<IndirectBrInst>(I);
1172     Out << "IndirectBrInst *" << iName << " = IndirectBrInst::Create("
1173         << opNames[0] << ", " << IBI->getNumDestinations() << ");";
1174     nl(Out);
1175     for (unsigned i = 1; i != IBI->getNumOperands(); ++i) {
1176       Out << iName << "->addDestination(" << opNames[i] << ");";
1177       nl(Out);
1178     }
1179     break;
1180   }
1181   case Instruction::Resume: {
1182     Out << "ResumeInst::Create(" << opNames[0] << ", " << bbname << ");";
1183     break;
1184   }
1185   case Instruction::Invoke: {
1186     const InvokeInst* inv = cast<InvokeInst>(I);
1187     Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1188     nl(Out);
1189     for (unsigned i = 0; i < inv->getNumArgOperands(); ++i) {
1190       Out << iName << "_params.push_back("
1191           << getOpName(inv->getArgOperand(i)) << ");";
1192       nl(Out);
1193     }
1194     // FIXME: This shouldn't use magic numbers -3, -2, and -1.
1195     Out << "InvokeInst *" << iName << " = InvokeInst::Create("
1196         << getOpName(inv->getCalledValue()) << ", "
1197         << getOpName(inv->getNormalDest()) << ", "
1198         << getOpName(inv->getUnwindDest()) << ", "
1199         << iName << "_params, \"";
1200     printEscapedString(inv->getName());
1201     Out << "\", " << bbname << ");";
1202     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1203     printCallingConv(inv->getCallingConv());
1204     Out << ");";
1205     printAttributes(inv->getAttributes(), iName);
1206     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1207     nl(Out);
1208     break;
1209   }
1210   case Instruction::Unreachable: {
1211     Out << "new UnreachableInst("
1212         << "mod->getContext(), "
1213         << bbname << ");";
1214     break;
1215   }
1216   case Instruction::Add:
1217   case Instruction::FAdd:
1218   case Instruction::Sub:
1219   case Instruction::FSub:
1220   case Instruction::Mul:
1221   case Instruction::FMul:
1222   case Instruction::UDiv:
1223   case Instruction::SDiv:
1224   case Instruction::FDiv:
1225   case Instruction::URem:
1226   case Instruction::SRem:
1227   case Instruction::FRem:
1228   case Instruction::And:
1229   case Instruction::Or:
1230   case Instruction::Xor:
1231   case Instruction::Shl:
1232   case Instruction::LShr:
1233   case Instruction::AShr:{
1234     Out << "BinaryOperator* " << iName << " = BinaryOperator::Create(";
1235     switch (I->getOpcode()) {
1236     case Instruction::Add: Out << "Instruction::Add"; break;
1237     case Instruction::FAdd: Out << "Instruction::FAdd"; break;
1238     case Instruction::Sub: Out << "Instruction::Sub"; break;
1239     case Instruction::FSub: Out << "Instruction::FSub"; break;
1240     case Instruction::Mul: Out << "Instruction::Mul"; break;
1241     case Instruction::FMul: Out << "Instruction::FMul"; break;
1242     case Instruction::UDiv:Out << "Instruction::UDiv"; break;
1243     case Instruction::SDiv:Out << "Instruction::SDiv"; break;
1244     case Instruction::FDiv:Out << "Instruction::FDiv"; break;
1245     case Instruction::URem:Out << "Instruction::URem"; break;
1246     case Instruction::SRem:Out << "Instruction::SRem"; break;
1247     case Instruction::FRem:Out << "Instruction::FRem"; break;
1248     case Instruction::And: Out << "Instruction::And"; break;
1249     case Instruction::Or:  Out << "Instruction::Or";  break;
1250     case Instruction::Xor: Out << "Instruction::Xor"; break;
1251     case Instruction::Shl: Out << "Instruction::Shl"; break;
1252     case Instruction::LShr:Out << "Instruction::LShr"; break;
1253     case Instruction::AShr:Out << "Instruction::AShr"; break;
1254     default: Out << "Instruction::BadOpCode"; break;
1255     }
1256     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1257     printEscapedString(I->getName());
1258     Out << "\", " << bbname << ");";
1259     break;
1260   }
1261   case Instruction::FCmp: {
1262     Out << "FCmpInst* " << iName << " = new FCmpInst(*" << bbname << ", ";
1263     switch (cast<FCmpInst>(I)->getPredicate()) {
1264     case FCmpInst::FCMP_FALSE: Out << "FCmpInst::FCMP_FALSE"; break;
1265     case FCmpInst::FCMP_OEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_OEQ"; break;
1266     case FCmpInst::FCMP_OGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGT"; break;
1267     case FCmpInst::FCMP_OGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OGE"; break;
1268     case FCmpInst::FCMP_OLT  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLT"; break;
1269     case FCmpInst::FCMP_OLE  : Out << "FCmpInst::FCMP_OLE"; break;
1270     case FCmpInst::FCMP_ONE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ONE"; break;
1271     case FCmpInst::FCMP_ORD  : Out << "FCmpInst::FCMP_ORD"; break;
1272     case FCmpInst::FCMP_UNO  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNO"; break;
1273     case FCmpInst::FCMP_UEQ  : Out << "FCmpInst::FCMP_UEQ"; break;
1274     case FCmpInst::FCMP_UGT  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGT"; break;
1275     case FCmpInst::FCMP_UGE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UGE"; break;
1276     case FCmpInst::FCMP_ULT  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULT"; break;
1277     case FCmpInst::FCMP_ULE  : Out << "FCmpInst::FCMP_ULE"; break;
1278     case FCmpInst::FCMP_UNE  : Out << "FCmpInst::FCMP_UNE"; break;
1279     case FCmpInst::FCMP_TRUE : Out << "FCmpInst::FCMP_TRUE"; break;
1280     default: Out << "FCmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1281     }
1282     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1283     printEscapedString(I->getName());
1284     Out << "\");";
1285     break;
1286   }
1287   case Instruction::ICmp: {
1288     Out << "ICmpInst* " << iName << " = new ICmpInst(*" << bbname << ", ";
1289     switch (cast<ICmpInst>(I)->getPredicate()) {
1290     case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << "ICmpInst::ICMP_EQ";  break;
1291     case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << "ICmpInst::ICMP_NE";  break;
1292     case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << "ICmpInst::ICMP_ULE"; break;
1293     case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << "ICmpInst::ICMP_SLE"; break;
1294     case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << "ICmpInst::ICMP_UGE"; break;
1295     case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << "ICmpInst::ICMP_SGE"; break;
1296     case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << "ICmpInst::ICMP_ULT"; break;
1297     case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << "ICmpInst::ICMP_SLT"; break;
1298     case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << "ICmpInst::ICMP_UGT"; break;
1299     case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << "ICmpInst::ICMP_SGT"; break;
1300     default: Out << "ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE"; break;
1301     }
1302     Out << ", " << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", \"";
1303     printEscapedString(I->getName());
1304     Out << "\");";
1305     break;
1306   }
1307   case Instruction::Alloca: {
1308     const AllocaInst* allocaI = cast<AllocaInst>(I);
1309     Out << "AllocaInst* " << iName << " = new AllocaInst("
1310         << getCppName(allocaI->getAllocatedType()) << ", ";
1311     if (allocaI->isArrayAllocation())
1312       Out << opNames[0] << ", ";
1313     Out << "\"";
1314     printEscapedString(allocaI->getName());
1315     Out << "\", " << bbname << ");";
1316     if (allocaI->getAlignment())
1317       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1318           << allocaI->getAlignment() << ");";
1319     break;
1320   }
1321   case Instruction::Load: {
1322     const LoadInst* load = cast<LoadInst>(I);
1323     Out << "LoadInst* " << iName << " = new LoadInst("
1324         << opNames[0] << ", \"";
1325     printEscapedString(load->getName());
1326     Out << "\", " << (load->isVolatile() ? "true" : "false" )
1327         << ", " << bbname << ");";
1328     if (load->getAlignment())
1329       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1330               << load->getAlignment() << ");";
1331     if (load->isAtomic()) {
1332       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(load->getOrdering());
1333       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(load->getSynchScope());
1334       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1335               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1336     }
1337     break;
1338   }
1339   case Instruction::Store: {
1340     const StoreInst* store = cast<StoreInst>(I);
1341     Out << "StoreInst* " << iName << " = new StoreInst("
1342         << opNames[0] << ", "
1343         << opNames[1] << ", "
1344         << (store->isVolatile() ? "true" : "false")
1345         << ", " << bbname << ");";
1346     if (store->getAlignment())
1347       nl(Out) << iName << "->setAlignment("
1348               << store->getAlignment() << ");";
1349     if (store->isAtomic()) {
1350       StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(store->getOrdering());
1351       StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(store->getSynchScope());
1352       nl(Out) << iName << "->setAtomic("
1353               << Ordering << ", " << CrossThread << ");";
1354     }
1355     break;
1356   }
1357   case Instruction::GetElementPtr: {
1358     const GetElementPtrInst* gep = cast<GetElementPtrInst>(I);
1359     if (gep->getNumOperands() <= 2) {
1360       Out << "GetElementPtrInst* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1361           << opNames[0];
1362       if (gep->getNumOperands() == 2)
1363         Out << ", " << opNames[1];
1364     } else {
1365       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_indices;";
1366       nl(Out);
1367       for (unsigned i = 1; i < gep->getNumOperands(); ++i ) {
1368         Out << iName << "_indices.push_back("
1369             << opNames[i] << ");";
1370         nl(Out);
1371       }
1372       Out << "Instruction* " << iName << " = GetElementPtrInst::Create("
1373           << opNames[0] << ", " << iName << "_indices";
1374     }
1375     Out << ", \"";
1376     printEscapedString(gep->getName());
1377     Out << "\", " << bbname << ");";
1378     break;
1379   }
1380   case Instruction::PHI: {
1381     const PHINode* phi = cast<PHINode>(I);
1382
1383     Out << "PHINode* " << iName << " = PHINode::Create("
1384         << getCppName(phi->getType()) << ", "
1385         << phi->getNumIncomingValues() << ", \"";
1386     printEscapedString(phi->getName());
1387     Out << "\", " << bbname << ");";
1388     nl(Out);
1389     for (unsigned i = 0; i < phi->getNumIncomingValues(); ++i) {
1390       Out << iName << "->addIncoming("
1391           << opNames[PHINode::getOperandNumForIncomingValue(i)] << ", "
1392           << getOpName(phi->getIncomingBlock(i)) << ");";
1393       nl(Out);
1394     }
1395     break;
1396   }
1397   case Instruction::Trunc:
1398   case Instruction::ZExt:
1399   case Instruction::SExt:
1400   case Instruction::FPTrunc:
1401   case Instruction::FPExt:
1402   case Instruction::FPToUI:
1403   case Instruction::FPToSI:
1404   case Instruction::UIToFP:
1405   case Instruction::SIToFP:
1406   case Instruction::PtrToInt:
1407   case Instruction::IntToPtr:
1408   case Instruction::BitCast: {
1409     const CastInst* cst = cast<CastInst>(I);
1410     Out << "CastInst* " << iName << " = new ";
1411     switch (I->getOpcode()) {
1412     case Instruction::Trunc:    Out << "TruncInst"; break;
1413     case Instruction::ZExt:     Out << "ZExtInst"; break;
1414     case Instruction::SExt:     Out << "SExtInst"; break;
1415     case Instruction::FPTrunc:  Out << "FPTruncInst"; break;
1416     case Instruction::FPExt:    Out << "FPExtInst"; break;
1417     case Instruction::FPToUI:   Out << "FPToUIInst"; break;
1418     case Instruction::FPToSI:   Out << "FPToSIInst"; break;
1419     case Instruction::UIToFP:   Out << "UIToFPInst"; break;
1420     case Instruction::SIToFP:   Out << "SIToFPInst"; break;
1421     case Instruction::PtrToInt: Out << "PtrToIntInst"; break;
1422     case Instruction::IntToPtr: Out << "IntToPtrInst"; break;
1423     case Instruction::BitCast:  Out << "BitCastInst"; break;
1424     default: llvm_unreachable("Unreachable");
1425     }
1426     Out << "(" << opNames[0] << ", "
1427         << getCppName(cst->getType()) << ", \"";
1428     printEscapedString(cst->getName());
1429     Out << "\", " << bbname << ");";
1430     break;
1431   }
1432   case Instruction::Call: {
1433     const CallInst* call = cast<CallInst>(I);
1434     if (const InlineAsm* ila = dyn_cast<InlineAsm>(call->getCalledValue())) {
1435       Out << "InlineAsm* " << getCppName(ila) << " = InlineAsm::get("
1436           << getCppName(ila->getFunctionType()) << ", \""
1437           << ila->getAsmString() << "\", \""
1438           << ila->getConstraintString() << "\","
1439           << (ila->hasSideEffects() ? "true" : "false") << ");";
1440       nl(Out);
1441     }
1442     if (call->getNumArgOperands() > 1) {
1443       Out << "std::vector<Value*> " << iName << "_params;";
1444       nl(Out);
1445       for (unsigned i = 0; i < call->getNumArgOperands(); ++i) {
1446         Out << iName << "_params.push_back(" << opNames[i] << ");";
1447         nl(Out);
1448       }
1449       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1450           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", "
1451           << iName << "_params, \"";
1452     } else if (call->getNumArgOperands() == 1) {
1453       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1454           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", " << opNames[0] << ", \"";
1455     } else {
1456       Out << "CallInst* " << iName << " = CallInst::Create("
1457           << opNames[call->getNumArgOperands()] << ", \"";
1458     }
1459     printEscapedString(call->getName());
1460     Out << "\", " << bbname << ");";
1461     nl(Out) << iName << "->setCallingConv(";
1462     printCallingConv(call->getCallingConv());
1463     Out << ");";
1464     nl(Out) << iName << "->setTailCall("
1465         << (call->isTailCall() ? "true" : "false");
1466     Out << ");";
1467     nl(Out);
1468     printAttributes(call->getAttributes(), iName);
1469     Out << iName << "->setAttributes(" << iName << "_PAL);";
1470     nl(Out);
1471     break;
1472   }
1473   case Instruction::Select: {
1474     const SelectInst* sel = cast<SelectInst>(I);
1475     Out << "SelectInst* " << getCppName(sel) << " = SelectInst::Create(";
1476     Out << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1477     printEscapedString(sel->getName());
1478     Out << "\", " << bbname << ");";
1479     break;
1480   }
1481   case Instruction::UserOp1:
1482     /// FALL THROUGH
1483   case Instruction::UserOp2: {
1484     /// FIXME: What should be done here?
1485     break;
1486   }
1487   case Instruction::VAArg: {
1488     const VAArgInst* va = cast<VAArgInst>(I);
1489     Out << "VAArgInst* " << getCppName(va) << " = new VAArgInst("
1490         << opNames[0] << ", " << getCppName(va->getType()) << ", \"";
1491     printEscapedString(va->getName());
1492     Out << "\", " << bbname << ");";
1493     break;
1494   }
1495   case Instruction::ExtractElement: {
1496     const ExtractElementInst* eei = cast<ExtractElementInst>(I);
1497     Out << "ExtractElementInst* " << getCppName(eei)
1498         << " = new ExtractElementInst(" << opNames[0]
1499         << ", " << opNames[1] << ", \"";
1500     printEscapedString(eei->getName());
1501     Out << "\", " << bbname << ");";
1502     break;
1503   }
1504   case Instruction::InsertElement: {
1505     const InsertElementInst* iei = cast<InsertElementInst>(I);
1506     Out << "InsertElementInst* " << getCppName(iei)
1507         << " = InsertElementInst::Create(" << opNames[0]
1508         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1509     printEscapedString(iei->getName());
1510     Out << "\", " << bbname << ");";
1511     break;
1512   }
1513   case Instruction::ShuffleVector: {
1514     const ShuffleVectorInst* svi = cast<ShuffleVectorInst>(I);
1515     Out << "ShuffleVectorInst* " << getCppName(svi)
1516         << " = new ShuffleVectorInst(" << opNames[0]
1517         << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", \"";
1518     printEscapedString(svi->getName());
1519     Out << "\", " << bbname << ");";
1520     break;
1521   }
1522   case Instruction::ExtractValue: {
1523     const ExtractValueInst *evi = cast<ExtractValueInst>(I);
1524     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1525     nl(Out);
1526     for (unsigned i = 0; i < evi->getNumIndices(); ++i) {
1527       Out << iName << "_indices.push_back("
1528           << evi->idx_begin()[i] << ");";
1529       nl(Out);
1530     }
1531     Out << "ExtractValueInst* " << getCppName(evi)
1532         << " = ExtractValueInst::Create(" << opNames[0]
1533         << ", "
1534         << iName << "_indices, \"";
1535     printEscapedString(evi->getName());
1536     Out << "\", " << bbname << ");";
1537     break;
1538   }
1539   case Instruction::InsertValue: {
1540     const InsertValueInst *ivi = cast<InsertValueInst>(I);
1541     Out << "std::vector<unsigned> " << iName << "_indices;";
1542     nl(Out);
1543     for (unsigned i = 0; i < ivi->getNumIndices(); ++i) {
1544       Out << iName << "_indices.push_back("
1545           << ivi->idx_begin()[i] << ");";
1546       nl(Out);
1547     }
1548     Out << "InsertValueInst* " << getCppName(ivi)
1549         << " = InsertValueInst::Create(" << opNames[0]
1550         << ", " << opNames[1] << ", "
1551         << iName << "_indices, \"";
1552     printEscapedString(ivi->getName());
1553     Out << "\", " << bbname << ");";
1554     break;
1555   }
1556   case Instruction::Fence: {
1557     const FenceInst *fi = cast<FenceInst>(I);
1558     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(fi->getOrdering());
1559     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(fi->getSynchScope());
1560     Out << "FenceInst* " << iName
1561         << " = new FenceInst(mod->getContext(), "
1562         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1563         << ");";
1564     break;
1565   }
1566   case Instruction::AtomicCmpXchg: {
1567     const AtomicCmpXchgInst *cxi = cast<AtomicCmpXchgInst>(I);
1568     StringRef SuccessOrdering =
1569         ConvertAtomicOrdering(cxi->getSuccessOrdering());
1570     StringRef FailureOrdering =
1571         ConvertAtomicOrdering(cxi->getFailureOrdering());
1572     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(cxi->getSynchScope());
1573     Out << "AtomicCmpXchgInst* " << iName
1574         << " = new AtomicCmpXchgInst("
1575         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", " << opNames[2] << ", "
1576         << SuccessOrdering << ", " << FailureOrdering << ", "
1577         << CrossThread << ", " << bbname
1578         << ");";
1579     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1580     printEscapedString(cxi->getName());
1581     Out << "\");";
1582     nl(Out) << iName << "->setVolatile("
1583             << (cxi->isVolatile() ? "true" : "false") << ");";
1584     nl(Out) << iName << "->setWeak("
1585             << (cxi->isWeak() ? "true" : "false") << ");";
1586     break;
1587   }
1588   case Instruction::AtomicRMW: {
1589     const AtomicRMWInst *rmwi = cast<AtomicRMWInst>(I);
1590     StringRef Ordering = ConvertAtomicOrdering(rmwi->getOrdering());
1591     StringRef CrossThread = ConvertAtomicSynchScope(rmwi->getSynchScope());
1592     StringRef Operation;
1593     switch (rmwi->getOperation()) {
1594       case AtomicRMWInst::Xchg: Operation = "AtomicRMWInst::Xchg"; break;
1595       case AtomicRMWInst::Add:  Operation = "AtomicRMWInst::Add"; break;
1596       case AtomicRMWInst::Sub:  Operation = "AtomicRMWInst::Sub"; break;
1597       case AtomicRMWInst::And:  Operation = "AtomicRMWInst::And"; break;
1598       case AtomicRMWInst::Nand: Operation = "AtomicRMWInst::Nand"; break;
1599       case AtomicRMWInst::Or:   Operation = "AtomicRMWInst::Or"; break;
1600       case AtomicRMWInst::Xor:  Operation = "AtomicRMWInst::Xor"; break;
1601       case AtomicRMWInst::Max:  Operation = "AtomicRMWInst::Max"; break;
1602       case AtomicRMWInst::Min:  Operation = "AtomicRMWInst::Min"; break;
1603       case AtomicRMWInst::UMax: Operation = "AtomicRMWInst::UMax"; break;
1604       case AtomicRMWInst::UMin: Operation = "AtomicRMWInst::UMin"; break;
1605       case AtomicRMWInst::BAD_BINOP: llvm_unreachable("Bad atomic operation");
1606     }
1607     Out << "AtomicRMWInst* " << iName
1608         << " = new AtomicRMWInst("
1609         << Operation << ", "
1610         << opNames[0] << ", " << opNames[1] << ", "
1611         << Ordering << ", " << CrossThread << ", " << bbname
1612         << ");";
1613     nl(Out) << iName << "->setName(\"";
1614     printEscapedString(rmwi->getName());
1615     Out << "\");";
1616     nl(Out) << iName << "->setVolatile("
1617             << (rmwi->isVolatile() ? "true" : "false") << ");";
1618     break;
1619   }
1620   case Instruction::LandingPad: {
1621     const LandingPadInst *lpi = cast<LandingPadInst>(I);
1622     Out << "LandingPadInst* " << iName << " = LandingPadInst::Create(";
1623     printCppName(lpi->getType());
1624     Out << ", " << opNames[0] << ", " << lpi->getNumClauses() << ", \"";
1625     printEscapedString(lpi->getName());
1626     Out << "\", " << bbname << ");";
1627     nl(Out) << iName << "->setCleanup("
1628             << (lpi->isCleanup() ? "true" : "false")
1629             << ");";
1630     for (unsigned i = 0, e = lpi->getNumClauses(); i != e; ++i)
1631       nl(Out) << iName << "->addClause(" << opNames[i+1] << ");";
1632     break;
1633   }
1634   }
1635   DefinedValues.insert(I);
1636   nl(Out);
1637   delete [] opNames;
1638 }
1639
1640 // Print out the types, constants and declarations needed by one function
1641 void CppWriter::printFunctionUses(const Function* F) {
1642   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1643   if (!is_inline) {
1644     // Print the function's return type
1645     printType(F->getReturnType());
1646
1647     // Print the function's function type
1648     printType(F->getFunctionType());
1649
1650     // Print the types of each of the function's arguments
1651     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1652          AI != AE; ++AI) {
1653       printType(AI->getType());
1654     }
1655   }
1656
1657   // Print type definitions for every type referenced by an instruction and
1658   // make a note of any global values or constants that are referenced
1659   SmallPtrSet<GlobalValue*,64> gvs;
1660   SmallPtrSet<Constant*,64> consts;
1661   for (Function::const_iterator BB = F->begin(), BE = F->end();
1662        BB != BE; ++BB){
1663     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
1664          I != E; ++I) {
1665       // Print the type of the instruction itself
1666       printType(I->getType());
1667
1668       // Print the type of each of the instruction's operands
1669       for (unsigned i = 0; i < I->getNumOperands(); ++i) {
1670         Value* operand = I->getOperand(i);
1671         printType(operand->getType());
1672
1673         // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1674         if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1675           gvs.insert(GV);
1676           if (GenerationType != GenFunction)
1677             if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1678               if (GVar->hasInitializer())
1679                 consts.insert(GVar->getInitializer());
1680         } else if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(operand)) {
1681           consts.insert(C);
1682           for (Value* operand : C->operands()) {
1683             // If the operand references a GVal or Constant, make a note of it
1684             printType(operand->getType());
1685             if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(operand)) {
1686               gvs.insert(GV);
1687               if (GenerationType != GenFunction)
1688                 if (GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1689                   if (GVar->hasInitializer())
1690                     consts.insert(GVar->getInitializer());
1691             }
1692           }
1693         }
1694       }
1695     }
1696   }
1697
1698   // Print the function declarations for any functions encountered
1699   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1700   for (auto *GV : gvs) {
1701     if (Function *Fun = dyn_cast<Function>(GV)) {
1702       if (!is_inline || Fun != F)
1703         printFunctionHead(Fun);
1704     }
1705   }
1706
1707   // Print the global variable declarations for any variables encountered
1708   nl(Out) << "// Global Variable Declarations"; nl(Out);
1709   for (auto *GV : gvs) {
1710     if (GlobalVariable *F = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1711       printVariableHead(F);
1712   }
1713
1714   // Print the constants found
1715   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1716   for (const auto *C : consts) {
1717     printConstant(C);
1718   }
1719
1720   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1721   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1722   // initializers.
1723   if (GenerationType != GenFunction) {
1724     nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1725     for (auto *GV : gvs) {
1726       if (GlobalVariable *Var = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
1727         printVariableBody(Var);
1728     }
1729   }
1730 }
1731
1732 void CppWriter::printFunctionHead(const Function* F) {
1733   nl(Out) << "Function* " << getCppName(F);
1734   Out << " = mod->getFunction(\"";
1735   printEscapedString(F->getName());
1736   Out << "\");";
1737   nl(Out) << "if (!" << getCppName(F) << ") {";
1738   nl(Out) << getCppName(F);
1739
1740   Out<< " = Function::Create(";
1741   nl(Out,1) << "/*Type=*/" << getCppName(F->getFunctionType()) << ",";
1742   nl(Out) << "/*Linkage=*/";
1743   printLinkageType(F->getLinkage());
1744   Out << ",";
1745   nl(Out) << "/*Name=*/\"";
1746   printEscapedString(F->getName());
1747   Out << "\", mod); " << (F->isDeclaration()? "// (external, no body)" : "");
1748   nl(Out,-1);
1749   printCppName(F);
1750   Out << "->setCallingConv(";
1751   printCallingConv(F->getCallingConv());
1752   Out << ");";
1753   nl(Out);
1754   if (F->hasSection()) {
1755     printCppName(F);
1756     Out << "->setSection(\"" << F->getSection() << "\");";
1757     nl(Out);
1758   }
1759   if (F->getAlignment()) {
1760     printCppName(F);
1761     Out << "->setAlignment(" << F->getAlignment() << ");";
1762     nl(Out);
1763   }
1764   if (F->getVisibility() != GlobalValue::DefaultVisibility) {
1765     printCppName(F);
1766     Out << "->setVisibility(";
1767     printVisibilityType(F->getVisibility());
1768     Out << ");";
1769     nl(Out);
1770   }
1771   if (F->getDLLStorageClass() != GlobalValue::DefaultStorageClass) {
1772     printCppName(F);
1773     Out << "->setDLLStorageClass(";
1774     printDLLStorageClassType(F->getDLLStorageClass());
1775     Out << ");";
1776     nl(Out);
1777   }
1778   if (F->hasGC()) {
1779     printCppName(F);
1780     Out << "->setGC(\"" << F->getGC() << "\");";
1781     nl(Out);
1782   }
1783   Out << "}";
1784   nl(Out);
1785   printAttributes(F->getAttributes(), getCppName(F));
1786   printCppName(F);
1787   Out << "->setAttributes(" << getCppName(F) << "_PAL);";
1788   nl(Out);
1789 }
1790
1791 void CppWriter::printFunctionBody(const Function *F) {
1792   if (F->isDeclaration())
1793     return; // external functions have no bodies.
1794
1795   // Clear the DefinedValues and ForwardRefs maps because we can't have
1796   // cross-function forward refs
1797   ForwardRefs.clear();
1798   DefinedValues.clear();
1799
1800   // Create all the argument values
1801   if (!is_inline) {
1802     if (!F->arg_empty()) {
1803       Out << "Function::arg_iterator args = " << getCppName(F)
1804           << "->arg_begin();";
1805       nl(Out);
1806     }
1807     for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1808          AI != AE; ++AI) {
1809       Out << "Value* " << getCppName(AI) << " = args++;";
1810       nl(Out);
1811       if (AI->hasName()) {
1812         Out << getCppName(AI) << "->setName(\"";
1813         printEscapedString(AI->getName());
1814         Out << "\");";
1815         nl(Out);
1816       }
1817     }
1818   }
1819
1820   // Create all the basic blocks
1821   nl(Out);
1822   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1823        BI != BE; ++BI) {
1824     std::string bbname(getCppName(BI));
1825     Out << "BasicBlock* " << bbname <<
1826            " = BasicBlock::Create(mod->getContext(), \"";
1827     if (BI->hasName())
1828       printEscapedString(BI->getName());
1829     Out << "\"," << getCppName(BI->getParent()) << ",0);";
1830     nl(Out);
1831   }
1832
1833   // Output all of its basic blocks... for the function
1834   for (Function::const_iterator BI = F->begin(), BE = F->end();
1835        BI != BE; ++BI) {
1836     std::string bbname(getCppName(BI));
1837     nl(Out) << "// Block " << BI->getName() << " (" << bbname << ")";
1838     nl(Out);
1839
1840     // Output all of the instructions in the basic block...
1841     for (BasicBlock::const_iterator I = BI->begin(), E = BI->end();
1842          I != E; ++I) {
1843       printInstruction(I,bbname);
1844     }
1845   }
1846
1847   // Loop over the ForwardRefs and resolve them now that all instructions
1848   // are generated.
1849   if (!ForwardRefs.empty()) {
1850     nl(Out) << "// Resolve Forward References";
1851     nl(Out);
1852   }
1853
1854   while (!ForwardRefs.empty()) {
1855     ForwardRefMap::iterator I = ForwardRefs.begin();
1856     Out << I->second << "->replaceAllUsesWith("
1857         << getCppName(I->first) << "); delete " << I->second << ";";
1858     nl(Out);
1859     ForwardRefs.erase(I);
1860   }
1861 }
1862
1863 void CppWriter::printInline(const std::string& fname,
1864                             const std::string& func) {
1865   const Function* F = TheModule->getFunction(func);
1866   if (!F) {
1867     error(std::string("Function '") + func + "' not found in input module");
1868     return;
1869   }
1870   if (F->isDeclaration()) {
1871     error(std::string("Function '") + func + "' is external!");
1872     return;
1873   }
1874   nl(Out) << "BasicBlock* " << fname << "(Module* mod, Function *"
1875           << getCppName(F);
1876   unsigned arg_count = 1;
1877   for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
1878        AI != AE; ++AI) {
1879     Out << ", Value* arg_" << arg_count++;
1880   }
1881   Out << ") {";
1882   nl(Out);
1883   is_inline = true;
1884   printFunctionUses(F);
1885   printFunctionBody(F);
1886   is_inline = false;
1887   Out << "return " << getCppName(F->begin()) << ";";
1888   nl(Out) << "}";
1889   nl(Out);
1890 }
1891
1892 void CppWriter::printModuleBody() {
1893   // Print out all the type definitions
1894   nl(Out) << "// Type Definitions"; nl(Out);
1895   printTypes(TheModule);
1896
1897   // Functions can call each other and global variables can reference them so
1898   // define all the functions first before emitting their function bodies.
1899   nl(Out) << "// Function Declarations"; nl(Out);
1900   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1901        I != E; ++I)
1902     printFunctionHead(I);
1903
1904   // Process the global variables declarations. We can't initialze them until
1905   // after the constants are printed so just print a header for each global
1906   nl(Out) << "// Global Variable Declarations\n"; nl(Out);
1907   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1908          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1909     printVariableHead(I);
1910   }
1911
1912   // Print out all the constants definitions. Constants don't recurse except
1913   // through GlobalValues. All GlobalValues have been declared at this point
1914   // so we can proceed to generate the constants.
1915   nl(Out) << "// Constant Definitions"; nl(Out);
1916   printConstants(TheModule);
1917
1918   // Process the global variables definitions now that all the constants have
1919   // been emitted. These definitions just couple the gvars with their constant
1920   // initializers.
1921   nl(Out) << "// Global Variable Definitions"; nl(Out);
1922   for (Module::const_global_iterator I = TheModule->global_begin(),
1923          E = TheModule->global_end(); I != E; ++I) {
1924     printVariableBody(I);
1925   }
1926
1927   // Finally, we can safely put out all of the function bodies.
1928   nl(Out) << "// Function Definitions"; nl(Out);
1929   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1930        I != E; ++I) {
1931     if (!I->isDeclaration()) {
1932       nl(Out) << "// Function: " << I->getName() << " (" << getCppName(I)
1933               << ")";
1934       nl(Out) << "{";
1935       nl(Out,1);
1936       printFunctionBody(I);
1937       nl(Out,-1) << "}";
1938       nl(Out);
1939     }
1940   }
1941 }
1942
1943 void CppWriter::printProgram(const std::string& fname,
1944                              const std::string& mName) {
1945   Out << "#include <llvm/Pass.h>\n";
1946
1947   Out << "#include <llvm/ADT/SmallVector.h>\n";
1948   Out << "#include <llvm/Analysis/Verifier.h>\n";
1949   Out << "#include <llvm/IR/BasicBlock.h>\n";
1950   Out << "#include <llvm/IR/CallingConv.h>\n";
1951   Out << "#include <llvm/IR/Constants.h>\n";
1952   Out << "#include <llvm/IR/DerivedTypes.h>\n";
1953   Out << "#include <llvm/IR/Function.h>\n";
1954   Out << "#include <llvm/IR/GlobalVariable.h>\n";
1955   Out << "#include <llvm/IR/IRPrintingPasses.h>\n";
1956   Out << "#include <llvm/IR/InlineAsm.h>\n";
1957   Out << "#include <llvm/IR/Instructions.h>\n";
1958   Out << "#include <llvm/IR/LLVMContext.h>\n";
1959   Out << "#include <llvm/IR/LegacyPassManager.h>\n";
1960   Out << "#include <llvm/IR/Module.h>\n";
1961   Out << "#include <llvm/Support/FormattedStream.h>\n";
1962   Out << "#include <llvm/Support/MathExtras.h>\n";
1963   Out << "#include <algorithm>\n";
1964   Out << "using namespace llvm;\n\n";
1965   Out << "Module* " << fname << "();\n\n";
1966   Out << "int main(int argc, char**argv) {\n";
1967   Out << "  Module* Mod = " << fname << "();\n";
1968   Out << "  verifyModule(*Mod, PrintMessageAction);\n";
1969   Out << "  PassManager PM;\n";
1970   Out << "  PM.add(createPrintModulePass(&outs()));\n";
1971   Out << "  PM.run(*Mod);\n";
1972   Out << "  return 0;\n";
1973   Out << "}\n\n";
1974   printModule(fname,mName);
1975 }
1976
1977 void CppWriter::printModule(const std::string& fname,
1978                             const std::string& mName) {
1979   nl(Out) << "Module* " << fname << "() {";
1980   nl(Out,1) << "// Module Construction";
1981   nl(Out) << "Module* mod = new Module(\"";
1982   printEscapedString(mName);
1983   Out << "\", getGlobalContext());";
1984   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1985     nl(Out) << "mod->setDataLayout(\"" << TheModule->getDataLayoutStr()
1986             << "\");";
1987   }
1988   if (!TheModule->getTargetTriple().empty()) {
1989     nl(Out) << "mod->setTargetTriple(\"" << TheModule->getTargetTriple()
1990             << "\");";
1991   }
1992
1993   if (!TheModule->getModuleInlineAsm().empty()) {
1994     nl(Out) << "mod->setModuleInlineAsm(\"";
1995     printEscapedString(TheModule->getModuleInlineAsm());
1996     Out << "\");";
1997   }
1998   nl(Out);
1999
2000   printModuleBody();
2001   nl(Out) << "return mod;";
2002   nl(Out,-1) << "}";
2003   nl(Out);
2004 }
2005
2006 void CppWriter::printContents(const std::string& fname,
2007                               const std::string& mName) {
2008   Out << "\nModule* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2009   Out << "\nmod->setModuleIdentifier(\"";
2010   printEscapedString(mName);
2011   Out << "\");\n";
2012   printModuleBody();
2013   Out << "\nreturn mod;\n";
2014   Out << "\n}\n";
2015 }
2016
2017 void CppWriter::printFunction(const std::string& fname,
2018                               const std::string& funcName) {
2019   const Function* F = TheModule->getFunction(funcName);
2020   if (!F) {
2021     error(std::string("Function '") + funcName + "' not found in input module");
2022     return;
2023   }
2024   Out << "\nFunction* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2025   printFunctionUses(F);
2026   printFunctionHead(F);
2027   printFunctionBody(F);
2028   Out << "return " << getCppName(F) << ";\n";
2029   Out << "}\n";
2030 }
2031
2032 void CppWriter::printFunctions() {
2033   const Module::FunctionListType &funcs = TheModule->getFunctionList();
2034   Module::const_iterator I  = funcs.begin();
2035   Module::const_iterator IE = funcs.end();
2036
2037   for (; I != IE; ++I) {
2038     const Function &func = *I;
2039     if (!func.isDeclaration()) {
2040       std::string name("define_");
2041       name += func.getName();
2042       printFunction(name, func.getName());
2043     }
2044   }
2045 }
2046
2047 void CppWriter::printVariable(const std::string& fname,
2048                               const std::string& varName) {
2049   const GlobalVariable* GV = TheModule->getNamedGlobal(varName);
2050
2051   if (!GV) {
2052     error(std::string("Variable '") + varName + "' not found in input module");
2053     return;
2054   }
2055   Out << "\nGlobalVariable* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2056   printVariableUses(GV);
2057   printVariableHead(GV);
2058   printVariableBody(GV);
2059   Out << "return " << getCppName(GV) << ";\n";
2060   Out << "}\n";
2061 }
2062
2063 void CppWriter::printType(const std::string &fname,
2064                           const std::string &typeName) {
2065   Type* Ty = TheModule->getTypeByName(typeName);
2066   if (!Ty) {
2067     error(std::string("Type '") + typeName + "' not found in input module");
2068     return;
2069   }
2070   Out << "\nType* " << fname << "(Module *mod) {\n";
2071   printType(Ty);
2072   Out << "return " << getCppName(Ty) << ";\n";
2073   Out << "}\n";
2074 }
2075
2076 bool CppWriter::runOnModule(Module &M) {
2077   TheModule = &M;
2078
2079   // Emit a header
2080   Out << "// Generated by llvm2cpp - DO NOT MODIFY!\n\n";
2081
2082   // Get the name of the function we're supposed to generate
2083   std::string fname = FuncName.getValue();
2084
2085   // Get the name of the thing we are to generate
2086   std::string tgtname = NameToGenerate.getValue();
2087   if (GenerationType == GenModule ||
2088       GenerationType == GenContents ||
2089       GenerationType == GenProgram ||
2090       GenerationType == GenFunctions) {
2091     if (tgtname == "!bad!") {
2092       if (M.getModuleIdentifier() == "-")
2093         tgtname = "<stdin>";
2094       else
2095         tgtname = M.getModuleIdentifier();
2096     }
2097   } else if (tgtname == "!bad!")
2098     error("You must use the -for option with -gen-{function,variable,type}");
2099
2100   switch (WhatToGenerate(GenerationType)) {
2101    case GenProgram:
2102     if (fname.empty())
2103       fname = "makeLLVMModule";
2104     printProgram(fname,tgtname);
2105     break;
2106    case GenModule:
2107     if (fname.empty())
2108       fname = "makeLLVMModule";
2109     printModule(fname,tgtname);
2110     break;
2111    case GenContents:
2112     if (fname.empty())
2113       fname = "makeLLVMModuleContents";
2114     printContents(fname,tgtname);
2115     break;
2116    case GenFunction:
2117     if (fname.empty())
2118       fname = "makeLLVMFunction";
2119     printFunction(fname,tgtname);
2120     break;
2121    case GenFunctions:
2122     printFunctions();
2123     break;
2124    case GenInline:
2125     if (fname.empty())
2126       fname = "makeLLVMInline";
2127     printInline(fname,tgtname);
2128     break;
2129    case GenVariable:
2130     if (fname.empty())
2131       fname = "makeLLVMVariable";
2132     printVariable(fname,tgtname);
2133     break;
2134    case GenType:
2135     if (fname.empty())
2136       fname = "makeLLVMType";
2137     printType(fname,tgtname);
2138     break;
2139   }
2140
2141   return false;
2142 }
2143
2144 char CppWriter::ID = 0;
2145
2146 //===----------------------------------------------------------------------===//
2147 //                       External Interface declaration
2148 //===----------------------------------------------------------------------===//
2149
2150 bool CPPTargetMachine::addPassesToEmitFile(
2151     PassManagerBase &PM, raw_pwrite_stream &o, CodeGenFileType FileType,
2152     bool DisableVerify, AnalysisID StartBefore, AnalysisID StartAfter,
2153     AnalysisID StopAfter, MachineFunctionInitializer *MFInitializer) {
2154   if (FileType != TargetMachine::CGFT_AssemblyFile)
2155     return true;
2156   auto FOut = llvm::make_unique<formatted_raw_ostream>(o);
2157   PM.add(new CppWriter(std::move(FOut)));
2158   return false;
2159 }